操作系统概述

• 定义
  • 严格定义
    • 系统软件
    • 控制和管理计算机系统内各种硬、软资源
    • 提供服务，方便用户使用，扩充硬件功能
  • 通俗定义
    • 首次加载在硬件之上的、并控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源有效地组织各程序运行的系统软件、或程序集合
• 虚拟机角度——OS作为拓展机器
  • 因为要是只借助CPU，那么能使用的只有机器语言，能运行的只有 二进制代码。而有了以操作系统为核心的系统软件之后，就可以扩展CPU裸机的能力，让多个应用软件（用户）得以依托系统软件的程序存在

• 资源管理角度——OS作为系统资源管理者
  • 操作系统能实现的四类系统文件管理功能分别有：记录资源、确定分配原则、实施分配、回收再分配。按照功能可以分为四类：处理机、存储器、外设、信息

• 人机交互角度——人机交互作为人与机器交口
  • 联机是面向普通用户的人机交互
    • 通过输入输出外部设备和相关系统软件完成
    • 交互用标准设备有键盘、显示器、鼠标等
    • 语音识别等更新的输入设备的方式的发展，需要操作系统的支持

• 3个方面（与前面的三个观点保持一致）
  • 方便性（通过鼠标、命令可以完成希望的要求）
  • 有效性（实现CPU、IO设备的并行操作、对内外存放的信息进行统一管理）
  • 可拓展性（允许开发、测试和引进新的系统功能）

• • 存储器管理功能（3内存分配保护扩充1地址映射）

• • 处理机/进程管理功能（进程调度通信）

• • 设备管理功能（缓冲、设备分配驱动无关性）

• • 文件管理功能（文件存储读写读取、目录）

• • 用户接口（命令、图形、程序）

• 形成
  • 手工操作
    • 用户直接与机器硬件打交道，缺点是独占（每次只能把资源分给一个用户）、操作是联机的（输入输出也是联机的导致运行时间很长）
  • 批处理
    • 操作员>卡片机>主机
    • 优点
      • 输入输出标准程序和程序库
      • 覆盖技术
      • 运行日志和记账
    • 缺点
      • 监督程序要调用才能动，若遇到非法程序，会陷入死循环
      • 无法防止用户程序冲掉部分监督程序，可能使整个系统混乱
  • 执行系统
    • 重大进展：通道、中断
    • 主机和输入输出 并行操作
    • 输入输出控制程序和中断处理程序 永驻内存成为执行程序（或监督、控制程序）

• • • 优点
      • 系统程序模块化（保障以后修改更方便）
      • 命令语言出现
    • 缺陷
      • 仍是单道系统，存在处理机等待外部设备传输的串行

• 完善
  • 多道程序设计概念和多道批处理的发展
  • 为支持交互，又很快就产生了分时系统等不同类型的操作系统
  • 多道和分时出现标志着较为完善的操作系统形成