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操作系统概念(第七版)——第一章:导论

时间:2019-12-04 07:22

图片 1 操作系统做什么?

从不同的视角进行分析:

操作系统导论,现代操作系统

 

图片 2 用户视角

集群系统的详细介绍:

集群系统的详细介绍: ...

操作系统做什么

 


 

1. 计算机系统有4个组成部分:计算机硬件,操作系统,系统程序与应用程序和用户。 

 

  操作系统的组成部分:内核为资源(特别是内存、处理器和I/O设备)提供了最低层次的抽象层。它包括(但不限于)以下组件

  CPU管理器、内存管理器、文件系统、设备管理器

 

 

                            图片 3

 

2. 什么是操作系统?(不同观点)

  • 控制程序----操作系统控制和协调不同用户的各种应用程序之间的硬件使用。(操作系统是管理计算机硬件的程序,为应用程序提供基础,充当计算机硬件和计算机用户的中介)
  • 资源管理器(资源分配器)----操作系统管理计算机的资源,使各种应用程序和用户能够有效和公平地操作计算机系统。
  • 扩展机(虚拟机)----操作系统抽象了计算机硬件,为用户提供了友好的界面。
  • 没有通用的可接受定义-----操作系统的存在是因为它们是解决创建可用计算系统问题的合理方法。

 

 

图片 4 系统视角

3.操作系统的目标

  • 执行用户程序,更容易地解决用户问题。
  • 使计算机系统让用户使用方便。
  • 有效地使用计算机硬件。

 

4.定义操作系统

  • 一个比较公认的定义是: 操作系统是一直运行在计算机上的程序(通常称为内核),其他程序则为系统程序和应用程序。

 


 

图片 5最终定义操作系统

定义1:操作系统是为了实现管理,同时带来了必不可少的各种类型的浪费

图片 6 分析:管理硬件资源,同样带来的浪费有:内存消耗,硬件消耗等。

定义2:操作系统是管理计算机硬件的程序,它还为应用程序提供基础,并且充当计算机硬件和计算机用户的中介

图片 7 分析:计算机硬件包括CPU(逻辑计算中心)、I/O设备(显示器,鼠标,键盘,打印机等)、物理存储设备。

硬件:如中央处理单元(Centeal Processing Unit,CPU)、内存(memory)、输入输出设备(Input/Output devices, I/Odevices),为系统提供基本的计算资源。

应用程序:电子制表软件、编译器、浏览器、音乐播放器等国定了用户按何种方式使用这些资源。

图片 8 操作系统提供了正确使用这些资源的方法。操作系统类似于政府,操作系统本身并不实现任何有用的功能。它只不过是提供了一个方便其他程序做有用工作的环境。

图片 9 用户视角:对于这种情况,操作系统的设计目的是为了用户使用方便,性能是其次的,而且不在乎资源使用率。性能和资源使用率相比,性能对用户来说更为重要,这种系统主要为了优化单用户的情况。

图片 10 系统视角:将操作系统看做资源分配器。计算机系统可能有许多资源,用来解决CPU时间、内存空间、文件存储空间、I/O设备等问题。操作系统管理这些资源。面对许多甚至冲突的资源请求,操作系统必须决定如何为各个程序和用户分配资源,以便计算机系统能有效而公平地运行。强调控制各种I/O设备和用户程序的需求。操作系统管理用户程序的执行以防止计算机资源的错误使用或者使用不当。