1.計算機系統資源

軟件:系統軟件（操作系統及應用程序）、應用軟件 硬件：處理機（CPU）、內存（條）、外部I/O設備（顯示器、鍵盤、鼠標、打印機、磁盤、磁帶、掃描儀……）以及系統總線

2.什么是操作系統？

#用戶環境觀點：該觀點認為，操作系統是計算機用戶使用計算機系統的接口，它為計算機用戶提供了方便的工作環境。計算機用戶通常是指終端的用戶、程序員以及系統設計者。操作系統提供的接口通常是指用戶接口（User Interface）和程序接口（系統調用，也成應用編程接口，Application Programming Interface，簡稱API）。 #虛擬機器觀點：該觀點認為，操作系統是建立在計算機硬件平臺上的虛擬機器，它為應用軟件提供了許多比計算機硬件功能更強或計算機硬件所沒有的功能。操作系統在虛擬機中充當管理員和協調員的角色，管理計算機的軟硬件資源，并協調多任務、多進程的運行。 #資源管理觀點：該觀點認為，操作系統是計算機系統中各類資源的管理者，他負責分配、回收、以及控制系統中的各種軟硬件資源。并跟蹤資源的使用狀況、滿足資源請求、提高資源利用率，以及協調各程序和用戶資源的使用沖突。具體表現為：監控資源、分配/回收資源、保護資源 #作業組織觀點：該觀點認為，操作系統是計算機系統工作流程的組織者，它負責協調在系統中運行的各個應用軟件的運行次序。用于巨型機和大型服務器上，以批文件方式提交作業，請求主機逐個運行。主機操作系統負責組織、協調各個作業的運行，報告執行結果或錯誤信息。減少了人工干預，提高了系統的效率。這種工作方式有利于有效利用造價高且性能強大的主機資源。

3.操作系統的定義

操作系統是計算機系統中的一個系統軟件，管理和控制計算機系統中的硬件和軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，以便有效利用資源為用戶提供一個功能強、使用方便的工作環境，從而在計算機與用戶之間起到接口作用。

4.操作系統的形成與發展

? ? ? ? 50年代中期（第一個簡單批處理操作系統）-> 60年代中期（多道程序批處理系統） -> 70年代（分時系統、實時系統） -> 80年代（微機及網絡操作系統） #手工操作系統時期，沒有操作系統：早期的電子數字計算機是由成千上萬個電子管組成。操作和編程完全由手工進行，且編程只能用機器語言（二進制代碼）程序員同時也是操作員在上機期間獨占整臺計算機及其他相關設備，效率非常低。 #早期操作系統，單道批處理系統：程序員首先將命令、程序和數據用匯編語言或FORTRAN語言寫在紙上，然后用穿孔機制成卡片，最后將這些卡片交給操作員。（批處理程序又稱為監控程序或者管理程序，管理應用程序的運行） 單道批處理系統評價： 1.解決了作業間的自動轉接問題，減少了機器時間的浪費 2.不管作業大小，只要它一旦占用處理機開始執行，則它必須一直占據處理機，直到運行完畢 3.資源利用率低 4.對短作業不公平，因為他們等待執行的時間可能遠遠超過他們實際執行的時間 5.交互性差。作業由批處理程序控制運行，用戶無法實時控制，如果運行中途出現故障，也只能停下來，重新運行 #現代意義的操作系統：多道批處理系統：在單道批處理系統中，任意時刻只允許一道作業在內存中運行，資源利用率低。為了提高系統資源利用率和系統吞吐量，形成了多道批處理系統。多道是指：允許多個進程同時存在于主存中，按照某種原則分派處理機，逐個執行這些程序。批處理：用戶提交的作業首先存放在外存，并排成一個隊列。然后，由作業調度程序按照一定的算法從該隊列中一次選取一個或若干個作業裝入內存執行。處理機自動切換：當某個程序占用處理機執行過程中遇到了輸入、輸出語句。可以啟動專門負責輸入/輸出的系統服務程序完成輸入/輸出操作，而處理機切換到另一個程序繼續執行。（輸入輸出操作與處理機批處理速度相比要慢得多）
多道程序設計技術：為了提高系統吞吐量和資源利用率，允許多個程序同時駐留內存，使處理機在這些程序之間切換，在一段時間內，執行完多個程序的處理技術稱為多道程序設計技術（multiprogramming），現代操作系統大多都采用了多道程序設計技術。? 多道程序設計技術引發的問題：（1）處理機的分配與回收【多個進程競爭處理機，如何分配？先來先服務？優先級？】【一個進程應用完處理機后怎么回收？強項回收還是等待執行結束？】（2）內存的分配與保護【有限的內存空間能裝得下多少程序？會不會相互干擾？】【除了虛擬內存，有沒有其他方法可以提高內存利用率？比如說內存共享、、】（3）I/O設備的共享與效率 （4）文件的有效管理 ?（5）作業的組織 分時系統與實時系統：多道批處理系統：提高了資源利用率和吞吐量。但是，批處理系統交互性很差。為了改進響應時間和性能,提供交互式操作環境,導致了分時系統的出現。分時系統的實質是，在多道程序技術的基礎之上,為多個用戶配置一個聯機終端。【時間片技術】 “前臺”和“后臺”：內存：“前臺區”和“后臺區”，“前臺區”存放按時間片“調入”和“調出”的作業流，“后臺區”存放批處理作業。僅當前臺作業調入/調出，或前臺無作業可運行時，方才運行“后臺區”中的作業。提供交互式快速的服務，同時在處理機空閑時運行后臺較大的批作業。 多道分時系統：允許在內存中同時存放多道作業，并把具備運行條件的所有作業排成一個隊列，讓它們依次輪流地獲得一個時間片來運行。與單道分時系統相比較，由于作業數據都在內存，不需要調入、調出開銷，所以多道分時系統具有較好的系統性能。現代分時系統都屬于多道分時系統。

總結

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