操作系统介绍

Posted 2020-11-28

一、操作系统的介绍
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。

在计算机中，操作系统是其最基本也是最为重要的基础性系统软件。从计算机用户的角度来说，计算机操作系统体现在其提供的各项服务；从程序员的角度来说，其主要是指用户登录的界面或者接口；如果从设计人员的角度来说，就是指各式各样模块和单元之间的联系。经过几十年以来的发展，计算机操作系统已经由一开始的简单控制循环体发展成为较为复杂的分布式操作系统，再加上计算机用户需求的愈发多样化，计算机操作系统已经成为既复杂而又庞大的计算机软件系统之一。

二、操作系统的功能
操作系统主要包括以下几个方面的功能 ：

①进程管理：其工作主要是进程调度，解决处理器的调度、 分配和回收等问题 。如：根据进程的优先级不同，来决定优先处理哪个进程的数据

②存储管理分为几种功能：存储分配，如：内存资源的分配、存储共享，如：不同进程可以共享内存中的数据等、存储保护，如：保证内存中的程序只能在指定的存储区域内活动，互不干扰 、存储扩张，如：利用虚拟内存技术或者自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。

③设备管理分有以下功能：设备分配，也就是为对应的进程分配合适的设备及相关硬件、设备传输控制，主要是控制各种I/O设备和内存或CPU之间的数据传送 、设备独立性，又称设备无关性，是指应用程序独立于具体使用的物理设备。

④文件管理：文件存储空间的管理，可以简单理解为，硬盘上哪些地方空着我可以写入数据，哪些地方的数据删除了，我可以将空间回收，以便有新的数据写入时使用，只不过这个是针对于块的操作、目录管理 ，让我们可以按照名字进行存取，提高查询的速度等、文件操作管理，如：文件的创建，删除，读，写等。文件保护，如：为了防止文件被破坏或修改，针对不同的用户设置不同的权限。

⑤作业管理是负责处理用户提交的任何要求。

三、操作系统的分类
计算机的操作系统根据不同的用途分为不同的种类，从功能角度分析，分别有实时系统、批处理系统、分时系统、网络操作系统等。

实时系统主要是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。常用于工业控制，航空，航天等领域，目前主流的实时操作系统有uc/OS、FreeRTOS、TI DSP/Bios、RT-Thread

批处理系统在1960年左右出现，是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行，批处理操作系统不具有交互性，它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。

分时系统可以实现用户的人机交互需要，多个用户共同使用一个主机，很大程度上节约了资源成本，如linux

网络操作系统是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。借由网络达到互相传递数据与各种消息，分为服务器及客户端，我们日常接触的windows、linux等也都属于网络操作系统范畴

分布式操作系统 简单来说就是有一堆计算机，各自物理硬件上是独立的，通过网络相连，互相通信，通过统一的“中间件”进行协调，共享资源，协同分工完成一件任务的计算机集群