操作系统(OS),什么是操作系统(OS)

操作系统(OS),什么是操作系统(OS)

操作系统（Operating System，简称 OS）的出现、使用和发展是近四十余年来计算机软件的一个重大进展。尽管操作系统尚未有一个严格的定义，但一般认为操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

计算机发展到今天，从个人机到巨型机，无一例外都配置一种或多种操作系统，操作系统已经成为现代计算机系统不可分割的重要组成部分，它为人们建立各种各样的应用环境奠定了重要基础。配置操作系统的主要目标可归结为：1.方便用户使用。OS通过提供用户与计算机之间的友善接口来方便用户使用。2.扩大机器功能。OS通过扩充改造硬件设施和提供新的服务来扩大机器功能。3.管理系统资源。OS有效管理好系统中所有硬件软件资源，使之得到充分利用。4.提高系统效率。OS合理组织好计算机的工作流程，以改进系统性能和提高系统效率。5.构筑开放环境。OS遵循有关国际标准来设计和构造，以构筑出一个开放环境。其含义主要是指：遵循有关国际标准（如开放的通信标准、开放的用户接口标准、开放的线程库标准等）；支持体系结构的可伸缩性和可扩展性；支持应用程序在不同平台上的可移植性和可互操作性。

计算机系统包括硬件和软件两个组成部分。硬件是所有软件运行的物质基础，软件能充分发挥硬件潜能和扩充硬件功能，完成各种系统及应用任务，两者互相促进、相辅相成、缺一不可。每一层具有一组功能并提供相应的接口，接口对层内掩盖了实现细节，对层外提供了使用约定。硬件层提供了基本的可计算性资源，包括处理器、寄存器、存储器，以及各种 I/O 设施和设备，这些设施和设备组成了计算机系统的硬件，它可以按照用户的需要接收与存储信息、进行数据处理和输出运算结果，是操作系统和软件赖以工作的基础。操作系统层通常是最靠近硬件的软件层，对计算机硬件作首次扩充和改造，主要完成资源的调度和分配，信息的存取和保护，并发活动的协调和控制等许多工作。操作系统是上层其他软件运行的基础，为编译程序和数据库管理系统等系统程序的设计者提供了有力支撑。系统程序层的工作基础建立在被操作系统改造和扩充过的机器上，利用操作系统提供的扩展指令集，可以较为容易地实现各种各样的语言处理程序、数据库管理系统和其他系统程序。此外，还提供种类繁多的实用程序，如连接装配程序、库管理程序、诊断排错程序、分类 /合并程序等供用户使用。应用程序层解决用户特定的或不同应用需要的问题，应用程序开发者借助于程序设计语言来表达应用问题，开发各种应用程序，既快捷又方便。而最终用户则通过应用程序与计算机系统交互来解决他的应用问题。

操作系统的作用与功能操作系统在计算机系统中的作用可以从三个方面来理解：操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。操作系统为用户提供了虚拟机（Virtual Machine）。操作系统是计算机系统的资源管理者。

操作系统的主要特性1.并发性（concurrence）2.共享性（sharing）3.异步性（asynchronism）4.虚拟性（virtual）

操作系统的演变

1.串行处理系统

早期的计算机，从20世纪40年代末到50年代中期，程序员直接与硬件接触，根本没有操作系统。计算机运行在一个集成了指示器、各种开关、一些输入设备以及一个打印机的控制台上。用机器代码编写的程序由输入没备、读卡机载入，在因错误而导致程序被挂起时，出错位置由指示灯显示。程序员可以通过检测寄存器和主存来寻找出错原因。如果程序正常执行完毕，则结果会输出到打印机上。

2.简单批处理系统

早期计算机十分昂贵，因而最大限度地利用它就显得很重要。早期计算机的上机安排和底动时间所造成的时间花劳是不可接受的。为了改善上述情况，产生了批处理系统的概念，第1个批处理系统产生于20世纪50年代中期，由General Motors开发，用于IBM 701计算机上。这个概念后来被IBM公司的顾客改进并应用在IBM 704中。到20世纪60年代初期，一些业主自行开发了批处理系统，IBSYS即IBM公司为7090／7094计算机配置的操作系统，b于它对其他系统的广泛影响而尤为著名。 简单批处理系统的中心思想是，通过应用一种被称为监控器的软件，使用户不必再直接接触机器，而是先通过卡片帆和纸带机向计算机控制器提交作业，由监控器将作业组织在一起构成一批作业，然后将整批作业放人由监控器管理的输入设备上，每当 个作业执行完毕返回监控器时，监控器已自动装入下一个作业。

3.多道程序批处理系统

4.分时系统

利用多道程序设计技术，可高效对作业进行批处理。然而，对许多作业，例如事务处理，提供一个用户与计算机直接作用的交互作用模式是必要的。

5.实时系统

虽然多道批处理系统和分时系统已能获得令人较为满意的资源利用率和响应时间，但仍不能满足实时控制和实时信息处理的需求，例如，导弹的制导系统、飞机订票系统、情报检索系统等，这就使实时系统应运而生。