操作系统的发展与分类.docx

2 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第1页。操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第1页。操作系统介绍 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第1页。 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第1页。 一、操作系统主要功能 操作系统的基本概念：操作系统是管理和控制计算机软硬件资源，合理组织计算机的工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，为用户使用计算机提供接口的程序集合。 在计算机操作系统中，通常都设有处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理等功能模块。 处理器管理 处理机管理的主要任务是对处理机的分配和运行实施有效的管理和控制。在多道程序环境下，处理机的和运行都是以进程为基本单位的。进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。 处理机管理应实现下述主要功能： 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第2页。操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第2页。 (1)进程控制：负责进程的创建、撤销及状态转换。 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第2页。 操作系统的发展与分类全文共20页，当前为第 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件与软件资源，以高效、便捷的方式为用户提供服务。操作系统的主要功能可以概括为处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。 处理器管理是操作系统的核心任务之一，它涉及到对计算机处理器的分配和调度。在多道程序环境下，操作系统以进程作为基本单位来分配和控制处理器。进程控制是处理器管理的基础，包括创建新进程、撤销不再需要的进程以及控制进程在不同状态间的转换，如就绪态、运行态和阻塞态。进程同步和通信则用于协调并发执行的进程，确保它们能正确、有序地协作完成任务。调度功能则是按照一定的策略分配处理器，分为作业调度和进程调度，以优化系统性能和响应时间。 存储器管理主要关注内存的分配和保护，防止不同作业之间发生冲突。它要保证每个作业都能在其自己的存储区域中运行，避免相互干扰。此外，还涉及内存的动态分配、回收以及虚拟内存技术的应用，以提高内存的使用效率。 设备管理负责管理所有的外部设备，包括分配、启动和故障处理。操作系统在用户请求使用外设时进行统一调度，启动相应的驱动程序，处理设备中断请求，确保设备的高效利用。 文件管理是操作系统对信息资源进行组织和控制的关键部分。文件系统是其核心，负责文件的创建、删除、存储、检索和修改。文件是信息的有序集合，通过文件名进行标识。文件管理还包括访问控制和保护机制，以保障数据的安全性和完整性。 作业管理关注的是用户提交到系统的一系列任务，即作业。它包括作业的输入、输出、调度和控制，确保作业按照用户的请求顺序和优先级进行处理。作业管理旨在提高系统资源的利用率，减少用户等待时间。 操作系统的发展历程经历了从无操作系统的手工操作阶段，到批处理系统，再到多道程序设计技术的引入。早期的手工操作方式虽然简单，但资源利用率低，CPU等待时间长。批处理系统通过自动处理作业输入和输出，减少了人工干预，但仍然存在CPU等待I/O设备的问题。多道程序系统通过让多个程序同时在内存中运行，使得CPU和I/O设备得以充分利用，显著提高了系统效率。 随着技术的进步，操作系统继续发展，出现了分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式操作系统等多种类型，满足不同应用场景的需求。现代操作系统往往结合了多种技术和特性，如虚拟化、云计算、并行计算等，以适应日益复杂的计算环境和用户需求。