摘要:此時(shí)還沒(méi)有操作系統(tǒng)的概念。這種能使用戶(hù)與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的工作方式,明顯地有別于批處理系統(tǒng),因而,分時(shí)系統(tǒng)又被稱(chēng)為交互式系統(tǒng)。系統(tǒng)保證各用戶(hù)程序運(yùn)行的完整性,不會(huì)發(fā)生相互混淆或破壞現(xiàn)象。系統(tǒng)可對(duì)用戶(hù)的輸入及時(shí)作出響應(yīng)。
操作系的發(fā)展史 手工操作----穿孔卡片
1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生--20世紀(jì)50年代中期,計(jì)算機(jī)工作還在采用手工操作方式。此時(shí)還沒(méi)有操作系統(tǒng)的概念。
程序員將對(duì)應(yīng)于程序和數(shù)據(jù)的已穿孔的紙帶(或卡片)裝入輸入機(jī),然后啟動(dòng)輸入機(jī)把程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)存,接著通過(guò)控制臺(tái)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)程序針對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)行;計(jì)算完畢,打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果;用戶(hù)取走結(jié)果并卸下紙帶(或卡片)后,才讓下一個(gè)用戶(hù)上機(jī)。
手工操作方式兩個(gè)特點(diǎn):
(1)用戶(hù)獨(dú)占全機(jī)。不會(huì)出現(xiàn)因資源已被其他用戶(hù)占用而等待的現(xiàn)象,但資源的利用率低。
(2)CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。
20世紀(jì)50年代后期,出現(xiàn)人機(jī)矛盾:手工操作的慢速度和計(jì)算機(jī)的高速度之間形成了尖銳矛盾,手工操作方式已嚴(yán)重?fù)p害了系統(tǒng)資源的利用率(使資源利用率降為百分之幾,甚至更低),不能容忍。唯一的解決辦法:只有擺脫人的手工操作,實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動(dòng)過(guò)渡。這樣就出現(xiàn)了成批處理。
批處理 —— 磁帶存儲(chǔ)批處理系統(tǒng):加載在計(jì)算機(jī)上的一個(gè)系統(tǒng)軟件,在它的控制下,計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地、成批地處理一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)的作業(yè)(這作業(yè)包括程序、數(shù)據(jù)和命令)。
1.聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)
- 首先出現(xiàn)的是聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng),即作業(yè)的輸入/輸出由CPU來(lái)處理。
主機(jī)與輸入機(jī)之間增加一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備——磁帶,在運(yùn)行于主機(jī)上的監(jiān)督程序的自動(dòng)控制下,計(jì)算機(jī)可自動(dòng)完成:成批地把輸入機(jī)上的用戶(hù)作業(yè)讀入磁帶,依次把磁帶上的用戶(hù)作業(yè)讀入主機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行并把計(jì)算結(jié)果向輸出機(jī)輸出。完成了上一批作業(yè)后,監(jiān)督程序又從輸入機(jī)上輸入另一批作業(yè),保存在磁帶上,并按上述步驟重復(fù)處理。
監(jiān)督程序不停地處理各個(gè)作業(yè),從而實(shí)現(xiàn)了作業(yè)到作業(yè)的自動(dòng)轉(zhuǎn)接,減少了作業(yè)建立時(shí)間和手工操作時(shí)間,有效克服了人機(jī)矛盾,提高了計(jì)算機(jī)的利用率。但是,在作業(yè)輸入和結(jié)果輸出時(shí),主機(jī)的高速CPU仍處于空閑狀態(tài),等待慢速的輸入/輸出設(shè)備完成工作: 主機(jī)處于“忙等”狀態(tài)。
2.脫機(jī)批處理系統(tǒng)
- 為克服與緩解:高速主機(jī)與慢速外設(shè)的矛盾,提高CPU的利用率,又引入了脫機(jī)批處理系統(tǒng),即輸入/輸出脫離主機(jī)控制。
衛(wèi)星機(jī):一臺(tái)不與主機(jī)直接相連而專(zhuān)門(mén)用于與輸入/輸出設(shè)備打交道的。
其功能是:
(1)從輸入機(jī)上讀取用戶(hù)作業(yè)并放到輸入磁帶上。
(2)從輸出磁帶上讀取執(zhí)行結(jié)果并傳給輸出機(jī)。
這樣,主機(jī)不是直接與慢速的輸入/輸出設(shè)備打交道,而是與速度相對(duì)較快的磁帶機(jī)發(fā)生關(guān)系,有效緩解了主機(jī)與設(shè)備的矛盾。主機(jī)與衛(wèi)星機(jī)可并行工作,二者分工明確,可以充分發(fā)揮主機(jī)的高速計(jì)算能力。
脫機(jī)批處理系統(tǒng):20世紀(jì)60年代應(yīng)用十分廣泛,它極大緩解了人機(jī)矛盾及主機(jī)與外設(shè)的矛盾。
不足:每次主機(jī)內(nèi)存中僅存放一道作業(yè),每當(dāng)它運(yùn)行期間發(fā)出輸入/輸出(I/O)請(qǐng)求后,高速的CPU便處于等待低速的I/O完成狀態(tài),致使CPU空閑。
為改善CPU的利用率,又引入了多道程序系統(tǒng)。
1.多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)
- 所謂多道程序設(shè)計(jì)技術(shù),就是指允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行。即同時(shí)把多個(gè)程序放入內(nèi)存,并允許它們交替在CPU中運(yùn)行,它們共享系統(tǒng)中的各種硬、軟件資源。當(dāng)一道程序因I/O請(qǐng)求而暫停運(yùn)行時(shí),CPU便立即轉(zhuǎn)去運(yùn)行另一道程序。
- 在A程序計(jì)算時(shí),I/O空閑, A程序I/O操作時(shí),CPU空閑(B程序也是同樣);必須A工作完成后,B才能進(jìn)入內(nèi)存中開(kāi)始工作,兩者是串行的,全部完成共需時(shí)間=T1+T2。
將A、B兩道程序同時(shí)存放在內(nèi)存中,它們?cè)谙到y(tǒng)的控制下,可相互穿插、交替地在CPU上運(yùn)行:當(dāng)A程序因請(qǐng)求I/O操作而放棄CPU時(shí),B程序就可占用CPU運(yùn)行,這樣 CPU不再空閑,而正進(jìn)行A I/O操作的I/O設(shè)備也不空閑,顯然,CPU和I/O設(shè)備都處于“忙”狀態(tài),大大提高了資源的利用率,從而也提高了系統(tǒng)的效率,A、B全部完成所需時(shí)間<
單處理機(jī)系統(tǒng)中多道程序運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn):
(1)多道:計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序;
(2)宏觀上并行:同時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的幾道程序都處于運(yùn)行過(guò)程中,即它們先后開(kāi)始了各自的運(yùn)行,但都未運(yùn)行完畢;
(3)微觀上串行:實(shí)際上,各道程序輪流地用CPU,并交替運(yùn)行。
多道程序系統(tǒng)的出現(xiàn),標(biāo)志著操作系統(tǒng)漸趨成熟的階段,先后出現(xiàn)了作業(yè)調(diào)度管理、處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、外部設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理等功能。
由于多個(gè)程序同時(shí)在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行,開(kāi)始有了空間隔離的概念,只有內(nèi)存空間的隔離,才能讓數(shù)據(jù)更加安全、穩(wěn)定。
出了空間隔離之外,多道技術(shù)還第一次體現(xiàn)了時(shí)空復(fù)用的特點(diǎn),遇到IO操作就切換程序,使得cpu的利用率提高了,計(jì)算機(jī)的工作效率也隨之提高。
2.多道批處理系統(tǒng)
20世紀(jì)60年代中期,在前述的批處理系統(tǒng)中,引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)后形成多道批處理系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng):批處理系統(tǒng))。
它有兩個(gè)特點(diǎn):
(1)多道:系統(tǒng)內(nèi)可同時(shí)容納多個(gè)作業(yè)。這些作業(yè)放在外存中,組成一個(gè)后備隊(duì)列,系統(tǒng)按一定的調(diào)度原則每次從后備作業(yè)隊(duì)列中選取一個(gè)或多個(gè)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行,運(yùn)行作業(yè)結(jié)束、退出運(yùn)行和后備作業(yè)進(jìn)入運(yùn)行均由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn),從而在系統(tǒng)中形成一個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)接的、連續(xù)的作業(yè)流。
(2)成批:在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,不允許用戶(hù)與其作業(yè)發(fā)生交互作用,即:作業(yè)一旦進(jìn)入系統(tǒng),用戶(hù)就不能直接干預(yù)其作業(yè)的運(yùn)行。
批處理系統(tǒng)的追求目標(biāo):提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量,以及作業(yè)流程的自動(dòng)化。
批處理系統(tǒng)的一個(gè)重要缺點(diǎn):不提供人機(jī)交互能力,給用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)帶來(lái)不便。
雖然用戶(hù)獨(dú)占全機(jī)資源,并且直接控制程序的運(yùn)行,可以隨時(shí)了解程序運(yùn)行情況。但這種工作方式因獨(dú)占全機(jī)造成資源效率極低。
一種新的追求目標(biāo):既能保證計(jì)算機(jī)效率,又能方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)。 20世紀(jì)60年代中期,計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展使這種追求成為可能。
由于CPU速度不斷提高和采用分時(shí)技術(shù),一臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)連接多個(gè)用戶(hù)終端,而每個(gè)用戶(hù)可在自己的終端上聯(lián)機(jī)使用計(jì)算機(jī),好象自己獨(dú)占機(jī)器一樣。
分時(shí)技術(shù):把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片,按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。
若某個(gè)作業(yè)在分配給它的時(shí)間片內(nèi)不能完成其計(jì)算,則該作業(yè)暫時(shí)中斷,把處理機(jī)讓給另一作業(yè)使用,等待下一輪時(shí)再繼續(xù)其運(yùn)行。由于計(jì)算機(jī)速度很快,作業(yè)運(yùn)行輪轉(zhuǎn)得很快,給每個(gè)用戶(hù)的印象是,好象他獨(dú)占了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。而每個(gè)用戶(hù)可以通過(guò)自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制命令,在充分的人機(jī)交互情況下,完成作業(yè)的運(yùn)行。
具有上述特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為分時(shí)系統(tǒng),它允許多個(gè)用戶(hù)同時(shí)聯(lián)機(jī)使用計(jì)算機(jī)。
特點(diǎn):
(1)多路性。若干個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。微觀上看是各用戶(hù)輪流使用計(jì)算機(jī);宏觀上看是各用戶(hù)并行工作。
(2)交互性。用戶(hù)可根據(jù)系統(tǒng)對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)結(jié)果,進(jìn)一步向系統(tǒng)提出新的請(qǐng)求。這種能使用戶(hù)與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的工作方式,明顯地有別于批處理系統(tǒng),因而,分時(shí)系統(tǒng)又被稱(chēng)為交互式系統(tǒng)。
(3)獨(dú)立性。用戶(hù)之間可以相互獨(dú)立操作,互不干擾。系統(tǒng)保證各用戶(hù)程序運(yùn)行的完整性,不會(huì)發(fā)生相互混淆或破壞現(xiàn)象。
(4)及時(shí)性。系統(tǒng)可對(duì)用戶(hù)的輸入及時(shí)作出響應(yīng)。分時(shí)系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)之一是響應(yīng)時(shí)間,它是指:從終端發(fā)出命令到系統(tǒng)予以應(yīng)答所需的時(shí)間。
分時(shí)系統(tǒng)的主要目標(biāo):對(duì)用戶(hù)響應(yīng)的及時(shí)性,即不至于用戶(hù)等待每一個(gè)命令的處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
分時(shí)系統(tǒng)可以同時(shí)接納數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)用戶(hù),由于內(nèi)存空間有限,往往采用對(duì)換(又稱(chēng)交換)方式的存儲(chǔ)方法。即將未“輪到”的作業(yè)放入磁盤(pán),一旦“輪到”,再將其調(diào)入內(nèi)存;而時(shí)間片用完后,又將作業(yè)存回磁盤(pán)(俗稱(chēng)“滾進(jìn)”、“滾出“法),使同一存儲(chǔ)區(qū)域輪流為多個(gè)用戶(hù)服務(wù)。
多用戶(hù)分時(shí)系統(tǒng)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中最普遍使用的一類(lèi)操作系統(tǒng)。
注意:分時(shí)系統(tǒng)的分時(shí)間片工作,在沒(méi)有遇到IO操作的時(shí)候就用完了自己的時(shí)間片被切走了,這樣的切換工作其實(shí)并沒(méi)有提高cpu的效率,反而使得計(jì)算機(jī)的效率降低了。但是我們犧牲了一點(diǎn)效率,卻實(shí)現(xiàn)了多個(gè)程序共同執(zhí)行的效果,這樣你就可以在計(jì)算機(jī)上一邊聽(tīng)音樂(lè)一邊聊qq了。
雖然多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)能獲得較令人滿(mǎn)意的資源利用率和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,但卻不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制與實(shí)時(shí)信息處理兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的需求。于是就產(chǎn)生了實(shí)時(shí)系統(tǒng),即系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件,并在嚴(yán)格的時(shí)間范圍內(nèi)完成對(duì)該事件的處理。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)在一個(gè)特定的應(yīng)用中常作為一種控制設(shè)備來(lái)使用。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)可分成兩類(lèi):
(1)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。當(dāng)用于飛機(jī)飛行、導(dǎo)彈發(fā)射等的自動(dòng)控制時(shí),要求計(jì)算機(jī)能盡快處理測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù),及時(shí)地對(duì)飛機(jī)或?qū)椷M(jìn)行控制,或?qū)⒂嘘P(guān)信息通過(guò)顯示終端提供給決策人員。當(dāng)用于軋鋼、石化等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制時(shí),也要求計(jì)算機(jī)能及時(shí)處理由各類(lèi)傳感器送來(lái)的數(shù)據(jù),然后控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(2)實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)。當(dāng)用于預(yù)定飛機(jī)票、查詢(xún)有關(guān)航班、航線、票價(jià)等事宜時(shí),或當(dāng)用于銀行系統(tǒng)、情報(bào)檢索系統(tǒng)時(shí),都要求計(jì)算機(jī)能對(duì)終端設(shè)備發(fā)來(lái)的服務(wù)請(qǐng)求及時(shí)予以正確的回答。此類(lèi)對(duì)響應(yīng)及時(shí)性的要求稍弱于第一類(lèi)。
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn):
(1)及時(shí)響應(yīng)。每一個(gè)信息接收、分析處理和發(fā)送的過(guò)程必須在嚴(yán)格的時(shí)間限制內(nèi)完成。
(2)高可靠性。需采取冗余措施,雙機(jī)系統(tǒng)前后臺(tái)工作,也包括必要的保密措施等。
分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的比較:
分時(shí)——現(xiàn)在流行的PC,服務(wù)器都是采用這種運(yùn)行模式,即把CPU的運(yùn)行分成若干時(shí)間片分別處理不同的運(yùn)算請(qǐng)求 linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)——一般用于單片機(jī)上、PLC等,比如電梯的上下控制中,對(duì)于按鍵等動(dòng)作要求進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。
操作系統(tǒng)的三種基本類(lèi)型:多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
通用操作系統(tǒng):具有多種類(lèi)型操作特征的操作系統(tǒng)。可以同時(shí)兼有多道批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)處理的功能,或其中兩種以上的功能。
例如:實(shí)時(shí)處理+批處理=實(shí)時(shí)批處理系統(tǒng)。首先保證優(yōu)先處理實(shí)時(shí)任務(wù),插空進(jìn)行批處理作業(yè)。常把實(shí)時(shí)任務(wù)稱(chēng)為前臺(tái)作業(yè),批作業(yè)稱(chēng)為后臺(tái)作業(yè)。
再如:分時(shí)處理+批處理=分時(shí)批處理系統(tǒng)。即:時(shí)間要求不強(qiáng)的作業(yè)放入“后臺(tái)”(批處理)處理,需頻繁交互的作業(yè)在“前臺(tái)”(分時(shí))處理,處理機(jī)優(yōu)先運(yùn)行“前臺(tái)”作業(yè)。
從上世紀(jì)60年代中期,國(guó)際上開(kāi)始研制一些大型的通用操作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)試圖達(dá)到功能齊全、可適應(yīng)各種應(yīng)用范圍和操作方式變化多端的環(huán)境的目標(biāo)。但是,這些系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜和龐大,不僅付出了巨大的代價(jià),且在解決其可靠性、可維護(hù)性和可理解性方面都遇到很大的困難。
相比之下,UNIX操作系統(tǒng)卻是一個(gè)例外。這是一個(gè)通用的多用戶(hù)分時(shí)交互型的操作系統(tǒng)。它首先建立的是一個(gè)精干的核心,而其功能卻足以與許多大型的操作系統(tǒng)相媲美,在核心層以外,可以支持龐大的軟件系統(tǒng)。它很快得到應(yīng)用和推廣,并不斷完善,對(duì)現(xiàn)代操作系統(tǒng)有著重大的影響。
至此,操作系統(tǒng)的基本概念、功能、基本結(jié)構(gòu)和組成都已形成并漸趨完善。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代,大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)的飛躍發(fā)展,微處理機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,掀起了計(jì)算機(jī)大發(fā)展大普及的浪潮。一方面迎來(lái)了個(gè)人計(jì)算機(jī)的時(shí)代,同時(shí)又向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理、巨型計(jì)算機(jī)和智能化方向發(fā)展。于是,操作系統(tǒng)有了進(jìn)一步的發(fā)展,如:個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)等。
1.個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
- 個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)是聯(lián)機(jī)交互的單用戶(hù)操作系統(tǒng),它提供的聯(lián)機(jī)交互功能與通用分時(shí)系統(tǒng)提供的功能很相似。 - 由于是個(gè)人專(zhuān)用,因此一些功能會(huì)簡(jiǎn)單得多。然而,由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及,對(duì)于提供更方便友好的用戶(hù)接口和豐富功能的文件系統(tǒng)的要求會(huì)愈來(lái)愈迫切。
2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
- 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):通過(guò)通信設(shè)施,將地理上分散的、具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理的系統(tǒng)。 - 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng):在原來(lái)各自計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上,按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)增加網(wǎng)絡(luò)管理模塊,其中包括:通信、資源共享、系統(tǒng)安全和各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。
3.分布式操作系統(tǒng)
- 表面上看,分布式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒(méi)有多大區(qū)別。分布式操作系統(tǒng)也是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò),將地理上分散的具有自治功能的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享,協(xié)作完成任務(wù)。——硬件連接相同。 - 但有如下一些明顯的區(qū)別: 1.分布式系統(tǒng)要求一個(gè)統(tǒng)一的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作的統(tǒng)一性。 2.分布式操作系統(tǒng)管理分布式系統(tǒng)中的所有資源,它負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的資源分配和調(diào)度、任務(wù)劃分、信息傳輸和控制協(xié)調(diào)工作,并為用戶(hù)提供一個(gè)統(tǒng)一的界面。 3.用戶(hù)通過(guò)這一界面,實(shí)現(xiàn)所需要的操作和使用系統(tǒng)資源,至于操作定在哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,或使用哪臺(tái)計(jì)算機(jī)的資源,則是操作系統(tǒng)完成的,用戶(hù)不必知道,此謂:系統(tǒng)的透明性。 4.分布式系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)分布式計(jì)算和處理,因此對(duì)于多機(jī)合作和系統(tǒng)重構(gòu)、堅(jiān)強(qiáng)性和容錯(cuò)能力有更高的要求,希望系統(tǒng)有:更短的響應(yīng)時(shí)間、高吞吐量和高可靠性。操作系統(tǒng)的作用
現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要是由一個(gè)或者多個(gè)處理器,主存,硬盤(pán),鍵盤(pán),鼠標(biāo),顯示器,打印機(jī),網(wǎng)絡(luò)接口及其他輸入輸出設(shè)備組成。
一般而言,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。
其一:如果每位應(yīng)用程序員都必須掌握該系統(tǒng)所有的細(xì)節(jié),那就不可能再編寫(xiě)代碼了(嚴(yán)重影響了程序員的開(kāi)發(fā)效率:全部掌握這些細(xì)節(jié)可能需要一萬(wàn)年....)
其二:并且管理這些部件并加以?xún)?yōu)化使用,是一件極富挑戰(zhàn)性的工作,于是,計(jì)算安裝了一層軟件(系統(tǒng)軟件),稱(chēng)為操作系統(tǒng)。它的任務(wù)就是為用戶(hù)程序提供一個(gè)更好、更簡(jiǎn)單、更清晰的計(jì)算機(jī)模型,并管理剛才提到的所有設(shè)備。
總結(jié):
程序員無(wú)法把所有的硬件操作細(xì)節(jié)都了解到,管理這些硬件并且加以?xún)?yōu)化使用是非常繁瑣的工作,這個(gè)繁瑣的工作就是操作系統(tǒng)來(lái)干的,有了他,程序員就從這些繁瑣的工作中解脫了出來(lái),只需要考慮自己的應(yīng)用軟件的編寫(xiě)就可以了,應(yīng)用軟件直接使用操作系統(tǒng)提供的功能來(lái)間接使用硬件。
精簡(jiǎn)的說(shuō)的話,操作系統(tǒng)就是一個(gè)協(xié)調(diào)、管理和控制計(jì)算機(jī)硬件資源和軟件資源的控制程序。操作系統(tǒng)所處的位置如圖
#一:隱藏了丑陋的硬件調(diào)用接口,為應(yīng)用程序員提供調(diào)用硬件資源的更好,更簡(jiǎn)單,更清晰的模型(系統(tǒng)調(diào)用接口)。應(yīng)用程序員有了這些接口后,就不用再考慮操作硬件的細(xì)節(jié),專(zhuān)心開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序即可。 例如:操作系統(tǒng)提供了文件這個(gè)抽象概念,對(duì)文件的操作就是對(duì)磁盤(pán)的操作,有了文件我們無(wú)需再去考慮關(guān)于磁盤(pán)的讀寫(xiě)控制(比如控制磁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),移動(dòng)磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)等細(xì)節(jié)), #二:將應(yīng)用程序?qū)τ布Y源的競(jìng)態(tài)請(qǐng)求變得有序化 例如:很多應(yīng)用軟件其實(shí)是共享一套計(jì)算機(jī)硬件,比方說(shuō)有可能有三個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)需要申請(qǐng)打印機(jī)來(lái)輸出內(nèi)容,那么a程序競(jìng)爭(zhēng)到了打印機(jī)資源就打印,然后可能是b競(jìng)爭(zhēng)到打印機(jī)資源,也可能是c,這就導(dǎo)致了無(wú)序,打印機(jī)可能打印一段a的內(nèi)容然后又去打印c...,操作系統(tǒng)的一個(gè)功能就是將這種無(wú)序變得有序。
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摘要:年之后,輿論熱點(diǎn)已經(jīng)逐漸從大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向人工智能,大數(shù)據(jù)行業(yè)也歷經(jīng)整合。近一年間,一些大數(shù)據(jù)公司相繼出現(xiàn)裁員業(yè)務(wù)大調(diào)整等情況,部分公司出現(xiàn)虧損。今年開(kāi)始,部分院校將招收第一屆大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)本科生。 在這個(gè)信息時(shí)代高速發(fā)展的情況下,很多人會(huì)對(duì)自己該往哪個(gè)方向發(fā)展感到迷茫,下面我就淺顯的給大家介紹一下五大流行區(qū)域的發(fā)展前景。 大數(shù)據(jù)的發(fā)展前景: 當(dāng)前大數(shù)據(jù)行業(yè)真的是人才稀缺嗎? 學(xué)了幾年后,大數(shù)據(jù)...
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