two day(操作系统)

Posted 2020-09-19

　　今天老师详细讲解了操作系统 让我对操作系统有了更深的理解 以前只是简单了解

　　 1.为何要有操作系统?

　　因为计算机是有多个设备组成，程序员无法把所有硬件的细节都了解到 所以需要操作系统进行管理这些硬件并进行优化的工作，方便程序员编程 ！

　　 2.操作系统的位置

　　操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，本质也是一个软件。操作系统由操作系统的内核（运行于内核态，管理硬件资源）以及系统调用（运行于用户态，为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口）两部分组成，所以，单纯的说操作系统是运行于内核态的，是不准确的。

　　 3.操作系统的功能？

　　操作系统是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的控制程序。　

　　操作系统应该分成两部分功能：
　　一：隐藏了丑陋的硬件调用接口，为应用程序员提供调用硬件资源的更好，更简单，更清晰的模型（系统调用接口）。应用程序员有了这些接口后，就不用再考虑操作硬件的细节，专心开发自己的应用程序即可。

需要指出的是，操作系统的实际客户是应用程序（应用程序员负责开发应用程序，因而也可以说应用程序员是操作系统的客户）。应用程序直接与操作系统及其抽象打交道。而最终，用户则是与应用程序（即用户接口）打交道，或者是命令行shell或者是图形界面（比如桌面），它们都只是运行于操作系统之上的应用软件，并不属于操作系统。

　　二：将应用程序对硬件资源的竞态请求变得有序化，例如：很多应用软件其实是共享一套计算机硬件，比方说有可能有三个应用程序同时需要申请打印机来输出内容，那么a程序竞争到了打印机资源就打印，然后可能是b竞争到打印机资源，也可能是c，这就导致了无序，打印机可能打印一段a的内容然后又去打印c...,操作系统的一个功能就是将这种无序变得有序

　　 4.操作系统的发展

　　第一代计算机:真空管和穿孔卡片

　　特点：没有操作系统的概念，所有程序的设计都是有纯粹的机器语言编写，可以让程序员在时间段内独享整个资源 但是会造成计算机资源的浪费

　　第二代计算机：晶体管和批处理系统

　　特点：人机交互比较多，所谓批处理系统 是将部分程序员的程序统一输入再统一输出 相比一代计算机节约了时间 但是影响了程序员的开发效率无法及时调整程序

　　第三代计算机：集成电路芯片和多道程序设计

　　特点：广泛采用了多道技术，解决了第二代计算机存在的问题

　　 5. 多道技术

　　多道技术中的多道指的是多个程序，多道技术的实现是为了解决多个程序竞争或者说共享同一个资源（比如cpu）的有序调度问题，解决方式即多路复用，多路复用分为时间上的复用和空间上的复用。

　　空间上的复用：将内存分为几部分，每个部分放入一个程序，这样，同一时间内存中就有了多道程序。（程序之间的内存彼此隔离）

　　时间上的复用：当一个程序在等待I/O时，另一个程序可以使用cpu，如果内存中可以同时存放足够多的作业，则cpu的利用率可以接近100%，类似于我们小学数学所学的统筹方法。

　　 6.操作系统的俩大作用

　　作用一：为应用程序提供如何使用硬件资源的抽象

　　作用二：管理硬件资源　　

　　总结：通过今天的学习 了解了操作系统本质上是一个非常复杂的软件 可以方便我们与计算机硬件相交互 了解了操作系统的发展以及采用的技术！