认识达内从这里开始

操作系统相信大家应该都听过这个概念的吧，今天我们就一起来了解一下，对于程序员来说，操作系统的定义和作用都有哪些需要我们掌握的。希望通过对本文的阅读，大家对于操作系统能够有更全面的了解和认识，下面就开始今天的主要内容吧。

什么是操作系统?

操作系统(Operating System,OS)是控制应用程序执行和充当硬件系统和应用程序之间的界面的软件。

操作系统的目标

方便性、有效性、可扩充性、开放性。

操作系统的作用

OS作为计算机系统资源的管理者

管理处理器，用于分配和控制处理器

管理存储器，主要负责内存的分配与回收

管理I/O设备，负责I/O设备的分配与操纵

管理文件，负责文件的存取、共享和保护

OS实现了对计算机资源的抽象

OS是铺设在计算机硬件上的多层软件的集合，增加了系统的功能，隐藏了对硬件系统的具体细节，实现了对计算机硬件操作的多个层次的抽象模型，方便用户使用。

操作系统的发展过程

未配置操作系统的计算机系统

人工操作方式

脱机输入/输出方式

脱机I/O方式指的是程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的，或者说，他们是在脱离主机的情况下进行的。

联机I/O指的是在主机的直接控制下进行输入/输出的方式。

单道批处理系统：先由监督程序将磁带上的一个作业装入内存，并把运行控制权交给该作业，当该作业处理完成时，又把控制权交还给监督程序，再由监督程序把磁带上的二个作业调入内存，计算机系统就这样自动地一个作业紧接一个作业进行处理，直至磁带上的所有作业全部完成。

多道批处理系统：用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”;然后由作业调度程序按一定的算法从后被队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

操作系统的基本特性

并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，使得OS能有效地提高系统中资源利用率，增加系统的吞吐量。

并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。

并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。

共享：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。

互斥共享：仅当占有资源的进程A访问完并释放该资源后，才允许另一进程B对该资源进行访问(对独占资源应采用该方式)

同时访问：允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问。这里的“同时”，在单处理机环境下往往是宏观的，而在微观上，这些进程可能是交替对该资源进行访问。

虚拟：通过某种技术将一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。

时分复用技术

虚拟处理机技术：虚拟处理机技术借助多道程序设计技术，即为每一道程序建立一个进程，让多道程序并发执行，从而达到分时使用一台计算机，这台计算机能够同时为多个用户服务，使得每个终端用户都认为有一个处理机专门为他服务。

虚拟设备技术：一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备，并允许用户占用一台逻辑上的I/O设备，这样可以允许在一段时间内由一个用户访问的设备(即临界资源)变为在一段时间内允许多个用户同时访问的共享设备。

空分复用技术

可以用来实现虚拟磁盘、虚拟存储等，提高资源的利用率。它将一个频道范围非常宽的信道，划分成多个频率范围较窄的信道，其中的任何一个频带都只供一个用户通话

异步：在多道程序环境下允许多个进程并发执行，但只有进程在获得所需的资源后方能执行。进程以人们不可与之的速度向前推进，此即进程的异步性。简单来说，即由于各用户程序性能的不同，不同程序对内存的使用开始时间、结束时间、中断时间是不可预知的。

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