操作系统的主要部件有哪些
发布时间:2019-09-11 11:37

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  2016-11-18展开全部操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统(英语;Operating

  System,简称OS)是一管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先

  次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机

  界面;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程

  序,大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、

  XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。操作系统的型态非常多样,不同机器安装的OS可从简单到复杂,可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。许多操作系统制造者对OS的定义也不大一致,▲●…△例如有些OS集成了图形化使用者界面,而有些OS仅使用文本接口,而将图形界面视为一种非必要的应用程序。操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支,而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。口▲=○▼[编辑本段]分类目前的操作系统种类繁多,很难用单一标准统一分类。根据应用领域来划分,可分为桌面操作系统、服务器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统;根据所支持的用户数目,可分为单用户(MSDOS、OS/2)、多用户系统(UNIX、MVS、Windows);根据硬件结构,可分为网络操作系统(Netware、Windows NT、OS/2 warp)、分布式系统(Amoeba)、多媒体系统(Amiga);根据操作系统的使用环境和对作业处理方式来考虑,可分为批处理系统(MVX、DOS/VSE)、分时系统( Linux、UNIX、XENIX、Mac OS)、实时系统(iEMX、VRTX、RTOS,RT WINDOWS);

  根据操作系统的技术复杂程度,可分为简单操作系统、智能操作系统(见智能软件)。所谓的简单操作系统,指的是计算机初期所配置的操作系统,如IBM公司

  的磁盘操作系统DOS/360和微型计算机的操作系统CP/M等。这类操作系统的功能主要是操作命令的执行,文件服务,支持高级程序设计语言编译程序和控

  制外部设备等。下面介绍一下操作系统的五大类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 1. 批处理操作系统

  Processing)操作系统的工作方式是:用户将作业交给系统操作员,系统操作员将许多用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机中,在系统中形成一

  个自动转接的连续的作业流,然后启动操作系统,系统自动、依次执行每个作业。最后由操作员将作业结果交给用户。 批处理操作系统的特点是:多道和成批处理。2.分时操作系统

  Sharing)操作系统的工作方式是:一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命

  令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片

  段,称为时间片。操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。分时系统具有多路

  性、交互性、“独占”性和及时性的特征。多路性指,伺时有多个用户使用一台计算机,宏观上看是多个人同时使用一个CPU,微观上是多个人在不同时刻轮流使

  用CPU。交互性是指,用户根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指,用户感觉不到计算机为其他人服务,就像整个系统为

  他所独占。及时性指,系统对用户提出的请求及时响应。它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机,彼此独立互不干扰,用户感到好像一台计算机全为他

  所用。常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是:分时优先,批处理在后。“前台”响应需频繁交互的作业,如终端的要求; “后台”处理时间性要求不强的作业。◆●△▼●3.实时操作系统

  实时操作系统(RealTimeOperatingSystem,RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处

  理,◇•■★▼并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是:对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。其

  主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。此外,实时操作系统应有较强的容错能力。★△◁◁▽▼4.网络操作系统 网络操作

  系统是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的软件,△▪️▲□△包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。其目标是相互

  通信及资源共享。在其支持下,网络中的各台计算机能互相通信和共享资源。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。5.分布式操作系统

  它是为分布计算系统配置的操作系统。大量的计算机通过网络被连结在一起,可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统

  。它在资源管理,通信控制和操作系统的结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。★▽…◇由于分布计算机系统的资源分布于系统的不同计算机上,操作系统对用户的资

  源需求不能像一般的操作系统那样等待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索,找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源,如具有多个

  副本的文件,还必须考虑一致性。所谓一致性是指若干个用户对同一个文件所同时读出的数据是一致的。为了保证一致性,操作系统须控制文件的读、写、操作,使

  得多个用户可同时读一个文件,而任一时刻最多只能有一个用户在修改文件。分布操作系统的通信功能类似于网络操作系统。由于分布计算机系统不像网络分布得很

  广,同时分布操作系统还要支持并行处理,因此它提供的通信机制和网络操作系统提供的有所不同,它要求通信速度高。分布操作系统的结构也不同于其他操作系

  统,◆◁•它分布于系统的各台计算机上,能并行地处理用户的各种需求,有较强的容错能力。[编辑本段]功能操作系统的主要功能是资源管理,

  程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打

  印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等。●信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。资源管理

  系统的设备资源和信息资源都是操作系统根据用户需求按一定的策略来进行分配和调度的。操作系统的存储管理就负责把内存单元分配给需要内存的程序以便让它

  执行,在程序执行结束后将它占用的内存单元收回以便再使用。对于提供虚拟存储的计算机系统,操作系统还要与硬件配合做好页面调度工作,根据执行程序的要求

  分配页面,在执行中将页面调入和调出内存以及回收页面等。处理器管理或称处理器调度,是操作系统资源管理功能的另一个重要内容。在一个允许多

  道程序同时执行的系统里,□▼◁▼操作系统会根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。一道等待运行的程序只有在获得了处理器后才能运行。一道程

  序在运行中若遇到某个事件,例如启动外部设备而暂时不能继续运行下去,或一个外部事件的发生等等,操作系统就要来处理相应的事件,★◇▽▼•然后将处理器重新分配。

  操作系统的设备管理功能主要是分配和回收外部设备以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作等。对于非存储型外部设备,如打印机、显示器等,它们可以直

  接作为一个设备分配给一个用户程序,在使用完毕后回收以便给另一个需求的用户使用。对于存储型的外部设备,如磁盘、磁带等,则是提供存储空间给用户,用来

  存放文件和数据。存储性外部设备的管理与信息管理是密切结合的。信息管理是操作系统的一个重要的功能,主要是向用户提供一个文件系统。一般

  说,一个文件系统向用户提供创建文件,撤销文件,读写文件,打开和关闭文件等功能。◇▲=○▼=△▲有了文件系统后,用户可按文件名存取数据而无需知道这些数据存放在哪

  里。这种做法不仅便于用户使用而且还有利于用户共享公共数据。▼▲此外,由于文件建立时允许创建者规定使用权限,这就可以保证数据的安全性。程序控制

  一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输

  入到计算机内,操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。操作系统控制用户的执行主要有以下一些内容:调入相应的编译程序,将用某种程序设计语

  言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序,分配内存储等资源将程序调入内存并启动,按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有

  关意外事件的处理等。人机交互操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出

  的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的

  部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。早期的人机交互设施是键盘显示器。操作员通

  过键盘打入命令,操作系统接到命令后立即执行并将结果通过显示器显示。打入的命令可以有不同方式,但每一条命令的解释是清楚的,唯一的。随着计算机技术的

  发展,操作命令也越来越多,功能也越来越强。▪️•★随着模式识别,如语音识别、汉字识别等输入设备的发展,操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这

  各类平台上操作系统的功能演化综观电脑之历史,操作系统与电脑硬件的发展息息相关。操作系统之本意原为提供简单的工作排序能力,后为辅助更新更复杂的硬

  件设施而渐渐演化。从最早的批次模式开始,分时机制也随之出现,在多处理器时代来临时,操作系统也随之添加多处理器协调功能,甚至是分布式系统的协调功

  能。其他方面的演变也类似于此。另一方面,在个人电脑上,个人电脑之操作系统因袭大型电脑的成长之路,在硬件越来越复杂、强大时,也逐步实践以往只有大型

  电脑才有的功能。总而言之,操作系统的历史就是一部解决电脑系统需求与问题的历史。1980年代前Maurice Vincent Wilkes,微程序的创建者

  System/360,大型主机的经典之作第一部电脑并没有操作系统。▲★-●这是由于早期电脑的建立方式(如同建造机械算盘)与效能不足以执行如此程序。但在

  Wilkes)发明的微程序方法,使得电脑不再是机械设备,而是电子产品。系统管理工具以及简化硬件操作流程的程序很快就出现了,且成为操作系统的滥觞。

  到了1960年代早期,商用电脑制造商制造了批次处理系统,此系统可将工作的建置、调度以及执行序列化。此时,厂商为每一台不同型号的电脑创造不同的操作

  系统,因此为某电脑而写的程序无法移植到其他电脑上执行,即使是同型号的电脑也不行。到了1964年,IBM

  System/360推出了一系列用途与价位都不同的大型电脑,而它们都共享代号为OS/360的操作系统(而非每种产品都用量身订做的操作系统)。让单

  一操作系统适用于整个系列的产品是System/360成功的关键,极速快三注册且实际上IBM目前的大型系统便是此系统的后裔;为System/360所写的应用程

  序依然可以在现代的IBM机器上执行!OS/360也包含另一个优点:永久贮存设备—硬盘驱动器的面世(IBM称为DASD(Direct

  device))。另一个关键是分时概念的建立:将大型电脑珍贵的时间资源适当分配到所有使用者身上。分时也让使用者有独占整部机器的感觉;而

  Multics的分时系统是此时众多新操作系统中实践此观念最成功的。1963年,奇异公司与贝尔实验室合作以PL/I语言建立的

  Multics[1],是激发1970年代众多操作系统建立的灵感来源,尤其是由AT&T贝尔实验室的丹尼斯·里奇与肯·汤普逊所建立的Unix

  系统,为了实践平台移植能力,此操作系统在1969年由C语言重写;另一个广为市场采用的小型电脑操作系统是VMS。80年代第

  一代微型计算机并不像大型电脑或小型电脑,没有装设操作系统的需求或能力;它们只需要最基本的操作系统,通常这种操作系统都是从ROM读取的,此种程序被

  称为监视程序(Monitor)。1980年代,家用电脑开始普及。通常此时的电脑拥有8-bit处理器加上64KB内存、屏幕、键盘以及低音质喇叭。而

  80年代早期最著名的套装电脑为使用微处理器6510(6502芯片特别版)的Commodore

  C64。此电脑没有操作系统,而是以一8KB只读内存BIOS初始化彩色屏幕、键盘以及软驱和打印机。它可用8KB只读内存BASIC语言来直接操作

  BIOS,并依此撰写程序,大部分是游戏。◆▼此BASIC语言的解释器勉强可算是此电脑的操作系统,当然就没有内核或软硬件保护机制了。此电脑上的游戏大多