作業系統是控制和管理計算機系統各種硬體和軟體資源,合理有效地組織計算機系統工作流程,控制程式的執行,為使用者提供一個良好的工作環境和友好的接口.
并發性
并發性是指在一段時間内宏觀上有多個程式同時運作,但在微觀上某一時刻仍然是這些程式分時的交替運 行。
共享性
共享性是指系統中的資源可供記憶體中多個并發執行的程式共同使用,這些資源通常稱為共享資源。
虛拟性
所謂虛拟是指通過某種技術把一個實體實體變為若幹個邏輯上的對應物,實體實體是實實在在存在的而後 者是虛拟的,僅是使用者感覺到的。常用的虛拟技術主要包括時分複用技術和空分複用技術。
異步性
所謂異步性是指程序是以不可預知的速度向前推進,不管程式如何運作、什麼時候運作但運作的結果都是 相同的。是以異步也就是多程序程式運作的方式、順序、時間不同但得到相同的結果,此過程即異步。
處理機管理
處理機管理的主要功能是建立和撤銷程序,對程序的運作進行協調,實作程序之間的資訊交換,以及按照 一定的算法把處理機配置設定給程序。
檔案管理
檔案管理主要任務是對使用者檔案和系統檔案進行管理,并保證檔案的安全性。檔案管理具有對檔案存儲空 間管理、目錄管理、檔案的讀寫管理及檔案的共享和保護等功能。
存儲器管理
存儲器管理的主要任務是為多道程式的運作提供良好的環境,友善使用者使用存儲器,提高存儲器的使用率 及能從邏輯上擴充記憶體。存儲器管理具有記憶體配置設定、記憶體保護、位址映射、記憶體擴充等功能。
裝置管理
裝置管理用于管理計算機系統所有的外圍裝置,主要有完成使用者程序提出的I/O請求、為使用者程序配置設定其所 需的I/O裝置、提高cpu和I/O速度。
批處理是指使用者将一批作業送出給作業系統後就不再幹預,由作業系統控制它們自動運作。這種采用批量 處理作業技術的作業系統稱為批處理作業系統;批處理作業系統不具有互動性,它是為了提高CPU的使用率而 提出的一種作業系統。
單道批處理作業系統
早期由于計算機系統非常昂貴,為了能充分的利用它,盡量讓該系統連續運作,以減少空閑時間。為此,通常是把一批作業以脫機的方式輸入到錄音帶上,并在系統中配上監督程式,在它的控制下使這批作業能一個接一個的連續處理。其自動處理過程是:有監督程式将錄音帶上的第一個作業裝入記憶體,并把運作控制權交給該作業。當該作業處理完成時,又把控制權交還給監督程式,再由監督程式把錄音帶上的第二個作業調入記憶體。計算機系統就這樣一個作業一個作業的自動處理,直至錄音帶上的作業全部處理完成為止。
單道批處理作業系統的特征
自動性:無需人工幹預,錄音帶上的作業自動地逐個運作。
順序性:錄音帶上的作業順序進入記憶體,各道作業的完成順序與他們進入記憶體的順序完全相同。
單道性:記憶體中有且僅有一道程式運作,當該程式完成或發生異常情況時,才換入後繼程式進入記憶體。
多道批處理作業系統
在單批道處理系統中,記憶體中有且僅有一道作業,它無法充分利用系統中的所有資源(cpu資源、記憶體資源、I/O資源),是以為了提高資源使用率,增加系統的吞吐量引入了多批道處理系統。
多批到處理系統的優缺點:資源使用率高、系統吞吐量大、平均周轉時間長、無互動護能力。
多批道處理系統需要解決的問題
處理機排程(管理)問題:在多道批處理系統中如何滿足多道程式共享cpu,又能保證cpu的使用率?
記憶體(存儲)管理問題:如何給多道程式合理配置設定記憶體,防止互相重疊而導緻資訊丢失及在程式異常的 情況下不會影響其他程式?
I/O裝置管理問題:如何将多類型I/O裝置配置設定給多道程式共享,既友善使用者對外設的使用,又提 高I/O裝置的使用率?
檔案管理問題:如何組織程式和資料,友善使用者的使用,又能保證安全性和一緻性?
作業管理問題:面對多類型、要求系統響應時間不同的各種作業,如何合理組織這些作業供系統排程?
分時作業系統是一種聯機的多使用者互動式作業系統,每個使用者可以通過自己的終端向系統發出各種操作 控制指令,完成作業的運作。分時是指把處理機的 運作時間分成很短的時間片,按時間片輪流把處 理機配置設定給各聯機作業使用。分時作業系統為多使用者提供了共享計算機資源,達到了共享主機的效果,同 時實作了人機互動。
分時系統的特征:多路性、及時性、獨立性、互動性。
一個能夠在指定或者确定的時間内完成系統功能以及對外部或内部事件在同步或異步時間内做出響應 的系統,實時意思就是對響應時間有嚴格要求,要以 足夠快的速度進行處理.分為硬實時和軟實時兩 種。
實時系統的特征
在分時系統的基礎上,實時系統更要求可靠性,一般展現在系統安全性和資料安全性兩方面。
一種運作在嵌入式智能晶片環境中,對整個智能晶片以及它所操作、控制的各種部件裝置等資源進行 統一協調、處理、指揮和控制的系統軟體。
一種在通常作業系統功能的基礎上提供網絡通信和網絡服務功能的作業系統。
一種以計算機網絡為基礎的,将實體上分布的具有自治功能的資料處理系統或計算機系統互聯起來的操 作系統。分布式系統中各台計算機無主次之分,系 統中若幹台計算機可以并行運作同一個程式,分 布式作業系統用于管理分布式系統資源。