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操作系统概述
计算机软件分类:
- 系统软件
用来支持应用软件的运行
常见的系统软件**:操作系统**,**语言处理系统**,**连接程序,诊断程序和数据库管理系统**等等
其中**操作系统是计算机系统最核心的系统软件**,**其他软件是建立操作系统的基础上,由操作系统统一管理和支持下运行的**
- 应用软件
利用系统资源,硬件资源而开发程序,例如:**文件处理,表格处理软件**等等
操作系统的基础概念
### 操作系统定义以及作用
传统的计算机系统资源分为:
- 硬件资源
- 中央处理机 存储器 输入/输出设备等物理设备
- 软件资源
- 软件资源是以文件形式保存在存储器上的程序和数据信息
操作系统的作用:
- 第一，通过资源管理提高计算机系统的效率
- 第二，改善人机界面向用户提供友好的工作环境。
计算机系统在单位时间内处理工作的能力（称为系统的“吞吐量(throughput)”)。
操作系统特征和功能
操作系统的4个特征 并发性 共享性 虚拟性 不确定性
传统的计算机资源管理功能分为: 处理及管理 文件管理 存储管理 设备管理和作业管理 5大部分
操作系统分类以及特点
操作系统的分类
- 批处理操作系统
- 单道批处理
单道批处理操作系统是一种早期的操作系统，该系统可以提交多个作业，“单道”的含义
是指一次只有一个作业装入内存执行。作业由用户程序、数据和作业说明书（作业控制语言）
3个部分组成。当一个作业运行结束后，随即自动调入同批的下一个作业，从而节省了作业之
间的人工千预时间，提高了资源的利用率。
- 多道批处理
多道批处理操作系统允许多个作业装入内存执行，在任意一个时刻，作业都处于开始点和
终止点之间。每当运行中的一个作业由于输入输出操作需要调用外部设备时，就把CPU交给
另一个等待运行的作业，从而将主机与外部设备的工作由串行改变为并行，进一步避免了因主
机等待外设完成任务而浪费宝贵的CU时间。多道批处理系统主要有3个特点：多道、宏观上
并行运行、微观上串行运行。
- 分时操作系统
在分时操作系统中，一个计算机系统与多个终端设备连接。分时操作系统是将CPU的工
作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。例如，一个带20个终端的分时
系统，若每个用户每次分配一个50s的时间片，则每隔1s即可为所有的用户服务一遍。因此，
尽管各个终端上的作业是断续地运行的，但由于操作系统每次对用户程序都能做出及时的响
应，因此用户感觉整个系统均归其一人占用。
分时系统主要有4个特点：多路性、独立性、交互性和及时性。
- 实时操作系统
实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范
围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高，但要求可靠性有保障。为了提高系统的响
应时间，对随机发生的外部事件应及时做出响应并对其进行处理。
实时系统分为实时控制系统和实时信息处理系统。实时控制系统主要用于生产过程的自动
控制，例如数据自动采集、武器控制、火炮自动控制、飞机自动驾驶和导弹的制导系统等。实
时信息处理系统主要用于实时信息处理，例如飞机订票系统、情报检索系统等。实时系统与分
时系统除了应用的环境不同，主要有以下三点区别。
(1)系统的设计目标不同。分时系统是设计成一个多用户的通用系统，交互能力强：而实
时系统大多是专用系统。
(2)交互性的强弱不同。分时系统是多用户的通用系统，交互能力强；而实时系统是专用
系统，仅允许操作并访问有限的专用程序，不能随便修改，且交互能力差。
(3)响应时间的敏感程度不同。分时系统是以用户能接收的等待时间为系统的设计依据，
而实时系统是以被测物体所能接受的延迟为系统设计依据。因此，实时系统对响应时间的敏感
程度更强。
- 网络操作系统
网络操作系统是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的
软件和有关协议的集合。因此，网络操作系统的功能主要包括高效、可靠的网络通信：对网络
中共享资源（在LAN中有硬盘、打印机等）的有效管理；提供电子邮件、文件传输、共享硬
盘和打印机等服务：网络安全管理：提供互操作能力。
计算机网络系统除了硬件外，还需要有系统软件，二者结合构成计算机网络的基础平台。
操作系统是最重要的系统软件。网络操作系统是网络用户和计算机网络之间的一个接口，它除
了应具备通常操作系统应具备的基本功能外，还应有联网功能，支持网络体系结构和各种网络
通信协议，提供网络互联功能，支持有效、可靠安全的数据传送。
- 集中模式
(1)集中模式。集中式网络操作系统是由分时操作系统加上网络功能演变而来的，系统的
基本单元由一台主机和若干台与主机相连的终端构成，将多台主机连接起来形成了网络，信息
的处理和控制是集中的。UNX就是这类系统的典型例子。
- 客户端/服务器模式(c/s)
(2)客户端/服务器模式。这是流行的网络工作模式，该种模式网络可分为服务器和客户端。
服务器是网络的控制中心，其任务是向客户端提供一种或多种服务，服务器可有多种类型，如
提供文件/打印服务的文件服务器等。客户端是用于本地处理和访问服务器的站点，在客户端中
包含了本地处理软件和访问服务器上服务程序的软件接口。
- 对等模式(p2p)
(3)对等模式(Peer-to-Peer)模式。在采用这种模式的操作系统网络中，各个站点是对等
的。它既可作为客户端去访问其他站点，又可作为服务器向其他站点提供服务，在网络中既无
服务处理中心，也无控制中心，或者说，网络的服务和控制功能分布在各个站点上。可见，该
模式具有分布处理及分布控制的特征。
- 分布式操作系统
- 嵌入式操作系统