系統調用 輸出 人員 輸入 編寫程序 線路 其他 概念 以及

1.為何要有操作系統

計算機系統主要由處理器,主存、硬盤、鼠標、顯示器、網絡接口、打印機、及其他輸入輸出設備組成,為了更方便地對這些硬件進行控制同時便於編寫程序,有了操作系統,程序員就不用了解硬件的所有細節,只需編寫程序,通過操作系統來間接實現對硬件的使用,大大提高了開發效率。

2.操作系統的位置

操作系統位於硬件和應用程序之間,操作系統由操作系統的內核(運行於內核態,管理硬件資源)以及系統調用(運行於用戶態,為應用程序員寫的應用程序提供系統調用接口)兩部分組成,所以,單純的說操作系統是運行於內核態的,是不準確的。

3.操作系統的功能

(1)為應用程序提供如何使用硬件資源的抽象,即為應用程序提供系統調用的接口。

(2)把多個應用程序的競爭有序化(管理應用程序)。

4.操作系統的發展

第一代計算機(1940~1955):真空管和穿孔卡片

特點:沒有操作系統的概念
所有的程序設計都是直接操控硬件

第二代計算機(1955~1965):晶體管和批處理系統

特點:

設計人員、生產人員、操作人員、程序人員和維護人員直接有了明確的分工,計算機被鎖在專用空調房間中,由專業操作人員運行,這便是‘大型機’。

有了操作系統的概念

有了程序設計語言:FORTRAN語言或匯編語言,寫到紙上,然後穿孔打成卡片,再講卡片盒帶到輸入室,交給操作員,然後喝著咖啡等待輸出接口。

第三代計算機(1968~1980):集成電路芯片和多道程序設計

特點:采用了多道技術。

第四代計算機(1980~至今)

5.多道技術

多道技術中的多道指的是多個程序,多道技術的實現是為了解決多個程序競爭或者共享同一個資源(比如CPU)的有序調度問題,解決方式即多線路復用問題,多路復用分為時間時間上的復用和空間上的復用。

時間上的復用:當一個程序在使用I/O時,另一個程序可以使用CPU,如果內存中存放足夠多的作業,則CPU的使用率接近100%。

空間上的復用:將內存分為幾部分,每一部分中放入一個程序,這樣同一時間內存就有了多道程序。

操作系統基礎知識