02.操作系统的目标和功能/3.29

发布时间 2023-03-29 15:36:40作者: Ayuann

操作系统的目标和功能

操作系统的目标

  • 有效性

    • 提高系统资源的利用率

    • 加快软件的运行速度

  • 方便性

  • 可扩充性

  • 开放性

操作系统的功能

  • 作为计算机系统资源的管理者

    • 处理机管理

    • 存储器管理

    • I/O设备管理

    • 文件管理

  • OS作为用户与计算机(硬件)之间的接口

    • 程序接口(系统调用,提供给软件服务)

    • 命令接口(用户可以直接操控操作系统,使用代码)

    • GUI(图形化操作界面)

  • OS实现了对计算机资源的抽象

    • 将具体的计算机硬件抽象资源抽象成软件资源,方便用户使用。

    • 开放了简单的访问方式,隐藏了实现细节。

操作系统的特征

  • 并发

  • 共享

  • 虚拟

  • 异步

OS的并发性

  • 同一时间间隔执行和调度多个程序的能力

  • 宏观上:同时运行多个程序

  • 微观上:在很小的时间间隔交替运行多个程序(高速切换)

  • 关注单个处理机在同一时间段处理任务数量的能力

相似概念:并行

  • 在同一时刻能够执行和调度的能力

并行更象征者硬件能力,比如处理器的运算能力,显卡的渲染能力,有着很明显的物理极限。

并发则代表着操作系统的是否优越(处理调度执行的能力)

OS的共享性

前提:多个应用程序在同时运行

  • 同时共享:在同一个时间段允许多个程序共享资源

  • 互斥共享方式:独占式,一个程序使用其他不可以。

OS的虚拟性

使用某种技术将一个物理实体转化成逻辑上多个对应物。

  • 时分复用技术(高速切换任务)由于高速切换,用户察觉不到,感官上就是多个处理器运行。

  • 空分复用。比如磁盘,将一块磁盘分为多个卷。

OS的异步性

多道程序环境下,允许多个程序并发执行。

  • 程序运行时间不可预知

  • 获得运行时机

  • 因何暂停

  • 每道程序运行时间

  • 不同程序性能,比如计算多少,io多少

    宏观上“一气呵成”,微观上走走停停

    实际上,是由背后的调度算法决定的。