操作系统基础

一,为何要有操作系统

软件直接控制硬件,太麻烦,需要程序员去熟悉了解所有硬件才能调用。

固我们在硬件之上,镶嵌了一层软件,也就是操作系统。程序员通过调用操作系统来操作硬件,这样就方便很多了。

二,操作系统的位置

操作系统位于应用程序和硬件之间。

操作系统不是全部为内核态,可以分为一部分内核态,一部分用户态,内核态部分对硬件进行管理,用户态负责对程序接口进行对接。

三,操作系统的功能

操作系统是一个协调管理计算机硬件和软件资源的程序。

操作系统分为2个大的功能:

1.讲硬件丑陋的接口美化,让程序不用再去纠结复杂的硬件接口,例:操作系统数据文件化,我们调用c盘的资源,直接去c盘某的目录下去调用,而不用管这个资源在硬盘哪个位置,这些都交由操作系统去处理。

2.对系统资源进行分配,如果A程序需要使用打印机,B程序也同时需要使用,这个时候就需要有个优先级,也就是有个管理者对打印机这个资源进行分配,这是操作系统来实现的,也就是后面说的多道复用。

四,操作系统的发展

1,第一代计算机:针孔管和穿孔卡片

1946出现第一台计算机,手工操作。

程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带(或卡片)装入输入机,然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存,接着通过控制台开关启动程序针对数据运行;计算完毕,打印机输出计算结果;用户取走结果并卸下纸带(或卡片)后,才让下一个用户上机。

特点:无操作系统概念;由纯粹的机械语言编程

2,第二代计算机:晶体管和批处理系统

步骤如下:

各步骤人员有明确分工,可以批量处理。

特点:cpu应用效率更高;

   人力结合机器,需要人力的加入;

   有了cpu的概念;

   修改程序麻烦,如:写错程序后,想要修改,可能需要等一天

3,第三代计算机:集成电路芯片和多道程序设计


IBM公司试图通过引入system/360系列来同时满足科学计算和商业计算,360系列低档机与1401相当,高档机比7094功能强很多,不同的性能卖不同的价格

360是第一个采用了(小规模)芯片(集成电路)的主流机型,与采用晶体管的第二代计算机相比,性价比有了很大的提高。这些计算机的后代仍在大型的计算机中心里使用,此乃现在服务器的前身,这些服务器每秒处理不小于千次的请求。

集成芯片的引入,不必将磁带搬来搬去了。

多道复用:

空间上的复用:多个程序运行,将内存分成几部分,每个程序放入一部分,这样内存中就有多个程序了。

时间上的复用:当一个程序等待I/O时,另一个程序可以使用cpu,这样就是时间上的复用。

为了解决第二代计算不方便修改程序bug的问题: 

  引入:分时操作系统:多个联机终端+多道技术

unix系统就是在这之后产生的

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