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計算機操作系統基礎筆記 操作系統有哪些狀態

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操作系統引論操作系統定義操作系統是一組控制和管理計算機軟硬件資源、合理地對各類作業進行調度以及方便用戶使用的程序集合 。
操作系統是位于硬件層之上，所有其它系統軟件層之下的一個系統軟件，使得管理系統中的各種軟件和硬件資源得以充分利用，方便用戶使用計算機系統 。
操作系統的目標

  1. 方便性
  2. 有效性
  3. 開放性
  4. 可擴充性
操作系統的作用
  1. 用戶與計算機硬件系統之間的接口處理機
  2. 計算機資源的管理者
  3. 擴充裸機資源的軟件
  4. 計算機工作流程的組織者
無操作系統時的計算機系統
  • 人工操作方式
    特點：無任何軟件、獨占性、串行性缺點：用戶獨占全機，CPU等待人工操作待解決的問題：人機矛盾，CPU和I/O設備速度不匹配解決：脫機I/O、批處理
  • 脫機輸入輸出方式
    解決了CPU和設備之間不匹配的矛盾
單道批處理系統在內存中僅存一道作業區運行，運行結束 或出錯，才自動調整另一道作業運行
  1. 自動性
  2. 順序性
  3. 單道性
優點：減少人工操作，解決了作業的自動接續
缺點：平均周轉時間長，沒有交互能力
多道批處理系統在內存中存放多道作業運行，運行結束或出錯，自動調度內存中的另一道作業運行
  1. 多道性
  2. 調度性
  3. 無序性
優點：提高了CPU的利用率，提高內存和I/O設備利用率，增加系統吞吐率
缺點：平均周轉時間長，沒有交互能力
分時系統
  1. 多路性
  2. 獨立性
  3. 及時性
  4. 交互性
產生原因：用戶需要人機交互、共享主機，便于用戶上機
實現方法：簡單分時系統，前后臺分時系統，多道分時系統
實時系統計算機及時響應外部事件的請求，在規定的時間內完成對該事件的處理，并控制所有實時設備和實時任務協調一致的運行
  1. 多路性
  2. 獨立性
  3. 及時性
  4. 交互性
  5. 可靠性
操作系統的基本特征
  1. 并發（最重要的特征）
  2. 共享（和并發同為操作系統最基本的特征，二者互為存在的條件）
  3. 虛擬（以并發和共享為前提）
  4. 異步（并發和共享的必然結果）
操作系統的功能
  1. 處理機管理
  2. 存儲器管理
  3. 文件管理
  4. 設備管理
  5. 提供友好的用戶接口
處理機管理主要是對處理機的分配和運行進行管理
  1. 進程控制
  2. 進程同步
  3. 進程通信：共享存儲器、消息、管道等 。
  4. 進程調度
存儲器管理主要是對多道程序的運行提供良好的環境
  1. 內存分配
  2. 內存保護
  3. 地址映射
  4. 內存擴充
設備管理主要是完成用戶的I/O請求
  1. 緩沖管理
  2. 設備分配
  3. 設備處理
文件管理主要是希望用戶能方便、安全地使用各種信息資源
  1. 文件存儲空間的管理
  2. 目錄管理
  3. 文件的讀寫管理和保護
提供友好的用戶接口主要是方便用戶使用計算機
  1. 命令接口
  2. 程序接口
  3. 圖形用戶接口
操作系統的結構設計
  1. 整體式系統（無結構操作系統）
    缺陷：① 設計出的操作系統既龐大又雜亂，缺乏清晰的程序結構 。② 編制出的程序錯誤很多，給調試工作帶來很多困難；增加了維護人員的負擔
  2. 模塊化結構
    優點：① 提高了OS設計的正確性、可理解性和可維護性 。② 增強了0S的可適應性 。③ 加速了OS的開發過程 。缺點：① 對模塊的劃分及對接口的規定要精確描很困難。② 從功能觀點來劃分模塊時，未能將共享資源和獨占資源加以區別；

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