
操作系统的功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理。操作系统是一组资源管理程序。其目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。
1. 方便性(从用户观点看):使计算机系统更容易使用。
2. 有效性(从系统管理人员的观点看):提高资源利用率,提高系统吞吐量。
3. 可扩充性(从开放的观点看):便于增加新的功能和模块。
4. 开放性:系统能支持标准化规范,如CPU、存储器、I/O设备、文件(数据和软件)。
操作系统的作用是管理计算机系统的资源,包括处理机、存储器、设备和文件。它负责监控资源的当前状态、分配和回收资源,并实施相应的管理策略。
在裸机上,操作系统通过处理机管理(针对CPU)、存储管理(针对内存和外存)、设备管理和文件管理来组织工作流程。它允许覆盖了软件的机器称为扩充机或虚拟机。
合理组织工作流程包括作业管理和进程管理。作业管理涉及作业调度、进程调度和存储管理。进程管理则包括进程控制、进程同步、进程通信和调度。
操作系统提供接口,使多个用户能够共享主机资源,提高资源利用率和系统吞吐量。并发和共享是操作系统的两个基本特征,它们互为存在条件。
实时系统指系统能及时响应外部事件的请求,在规定时间内完成处理,并协调所有实时任务一致运行。实时系统类型包括工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统和嵌入式系统。
操作系统的用户接口包括联机用户接口、脱机用户接口和图形用户接口。程序接口是OS提供的一组系统调用,供用户程序和其他系统程序使用,完成数据传输、文件操作和资源分配等操作。
操作系统管理硬件资源,影响软件生命周期,但受到硬件限制。实现多道程序系统的最主要硬件支持是中断系统和通道技术。
处理机区分系统态和用户态是为了保护操作系统程序。发生中断时,从用户态转入系统态;中断结束时,从系统态返回用户态。