操作系统基础

Posted 2020-09-19 xuxuan

操作系统基础

一、操作系统存在的意义：

　　为了给用户程序提供一个更好、更简单、更清晰的计算机模型、并且管理好计算机的底层硬件设备，于是产生了操作系统。

二、操作系统的位置

　　操作系统是位于计算机硬件和应用软件之间的一个位置，它的本质也是一个软件。

三、操作系统的功能

　　功能1：隐藏了丑陋的硬件调用接口，为应用程序员提供了系统调用接口。

　　功能2：将应用程序对硬件资源的竞态请求变得有序化。

四、操作系统的发展

　　阶段1：第一代计算机（1940-1955）即真空管和穿孔卡片，其特点是没有操作系统所有的程序设计都是用机器语言编写的。其优点是程序员在申请的时间段内独享整个资源，可以及时的调试程序修补bug，其缺点是对计算机提供商来说是一种浪费。

　　阶段2：第二代计算机（1955-1965）即晶体管和批处理系统。其特点是有了操作系统的概念（是现代操作系统的前身），有了程序设计语言，有了批处理方法，节省了机时，其缺点是还是串行处理，由于是批处理程序的开发效率低不能及时的修改bug.

　　其工作流程：应用程序员将穿孔卡片拿到读卡机上--读卡机将需要批处理作业一一读到磁带上--程序员将输入磁带放入批处理系统机上进行批处理--批处理结果放入输出磁带上--输出磁带放入打印机进行打印出来

　　阶段3：第三代计算机（1965-1980）即集成电路芯片和多道程序设计，采用分时操作系统，其优点是产生了SPOOLING技术，解决了人力问题，提高了效率，并且还产生了多道技术解决了多个应用程序竞争或者共享一个资源的有序调度问题，而且分时操作系统中采用了程序之间的内存相互隔开的技术，保护了硬件。

　　阶段四：第四代计算机（1980-至今）即个人计算机。
五、多道技术

　　多道技术分为时间上的复用和空间上的复用。

　　时间上复用：当一个资源在时间上复用时，不同的程序或用户轮流使用它，第一个程序获取该资源使用结束后，在轮到第二个、第三个等等。

　　空间上复用：每个客户都获取了一个大的资源中的一小部分资源，从而减少了排队等待资源的时间。