操作系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源，擴(kuò)充硬件的功能；對外，操作系統(tǒng)提供良好的人機(jī)界面，方便用戶使用計(jì)算機(jī)。它在整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有承上啟下的地位。操作系統(tǒng)是一個大型的軟件系統(tǒng)，其功能復(fù)雜，體系龐大。從不同的角度看的結(jié)果也不同，正是“橫看成嶺側(cè)成峰”，下面我們通過典型的兩個角度來分析一下。1、從程序員的角度看正如前面所說的，如果沒有操作系統(tǒng)，程序員在開發(fā)軟件的時候就必須陷入復(fù)雜的硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。程序員并不想涉足這個可怕的領(lǐng)域，而且大量的精力花費(fèi)在這個重復(fù)的、沒有創(chuàng)造性的工作上也使得程序員無法集中精力放在更具有創(chuàng)造性的程序設(shè)計(jì)工作中去。程序員需要的是一種簡單的，高度抽象的可以與之打交道的設(shè)備。將硬件細(xì)節(jié)與程序員隔離開來，這當(dāng)然就是操作系統(tǒng)。從這個角度看，操作系統(tǒng)的作用是為用戶提供一臺等價的擴(kuò)展機(jī)器，也稱虛擬機(jī)，它比底層硬件更容易編程。2、從使用者的角度看從使用者的角度來看，操作系統(tǒng)則用來管理一個復(fù)雜系統(tǒng)的各個部分。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)在相互競爭的程序之間有序地控制對CPU、內(nèi)存及其它I/O接口設(shè)備的分配。比如說，假設(shè)在一臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的三個程序試圖同時在同一臺打印機(jī)上輸出計(jì)算結(jié)果。例程或進(jìn)程，以便支持其他程序，尤其是底層(接近硬件)程序。西城區(qū)創(chuàng)新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)值得推薦
發(fā)展歷史：下面我們結(jié)合計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史來回顧一下操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。1、超前代計(jì)算機(jī)（1945-1955）：真空管和插件板40年代中期，美國哈佛大學(xué)、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學(xué)的一些人使用數(shù)萬個真空管，構(gòu)建了世界上超前臺電子計(jì)算機(jī)。開啟計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史。這個時期的機(jī)器需要一個小組專門設(shè)計(jì)、制造、編程、操作、維護(hù)每臺機(jī)器。程序設(shè)計(jì)使用機(jī)器語言，通過插板上的硬連線來控制其基本功能。這個時候處于計(jì)算機(jī)發(fā)展的初階段，連程序設(shè)計(jì)語言都還沒有出現(xiàn)，操作系統(tǒng)更是聞所未聞。2、第二代計(jì)算機(jī)（1955-1965）：晶體管和批處理系統(tǒng)這個時期計(jì)算機(jī)越來越可靠，已從研究院中走出來，走進(jìn)了商業(yè)應(yīng)用。但這個時期的計(jì)算機(jī)主要完成各種科學(xué)計(jì)算，需要專門的操作人員維護(hù)，并且需要針對每次的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行編程。第二代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)與工程計(jì)算。使用FORTRAN與匯編語言編寫程序。在后期出現(xiàn)了操作系統(tǒng)的雛形：FMS（FORTRAN監(jiān)控系統(tǒng)）和IBMSYS（IBM為7094機(jī)配備的操作系統(tǒng)）。3、第三代計(jì)算機(jī)（1965-1980）：集成電路芯片和多道程序60年代初，計(jì)算機(jī)廠商根據(jù)不同的應(yīng)用分成了兩個計(jì)算機(jī)系列，一個針對科學(xué)計(jì)算，一個針對商業(yè)應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的深入。密云區(qū)技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)大概是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫、目錄、系統(tǒng)緩沖區(qū)等。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將普遍普及。以巨大處理能力（例如每秒100～1000億次操作）、巨大知識信息庫、高度智能化為特征的下一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正在大力研制。計(jì)算機(jī)應(yīng)用將日益普遍。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)線、智能機(jī)器人將**提高社會勞動生產(chǎn)力。辦公、醫(yī)療、通信、教育及家庭生活，都將計(jì)算機(jī)化。計(jì)算機(jī)對人們生活和社會組織的影響將日益普遍深刻。用戶使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)算題的一般流程：①通過系統(tǒng)操作員建立帳號，取得使用權(quán)。帳號既用于識別并保護(hù)用戶的文件（程序和數(shù)據(jù)），也用于系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)用戶使用資源的情況(記帳，付款)。②根據(jù)要解決的問題，研究算法，選用合適的語言，編寫源程序，同時提供需處理的數(shù)據(jù)和有關(guān)控制信息。③把②的結(jié)果在脫機(jī)的設(shè)備上放入軟磁盤，建立用戶文件（也可在聯(lián)機(jī)終端上進(jìn)行，直接在輔助存儲器中建立文件，此時第四步省去）。④借助軟盤機(jī)把軟盤上用戶文件輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)加工處理，作為一個作業(yè)，登記并存入輔助存儲器。⑤是要求編譯。操作系統(tǒng)把該作業(yè)調(diào)入主存儲器，并調(diào)用所選語言的編譯程序，進(jìn)行編譯和連接（含所調(diào)用的子程序），產(chǎn)生機(jī)器可執(zhí)行的目標(biāo)程序，存入輔助存儲器。⑥要求運(yùn)算處理。操作系統(tǒng)把目標(biāo)程序調(diào)入主存儲器。
對統(tǒng)一兩種應(yīng)用的計(jì)算機(jī)需求出現(xiàn)了。這時IBM公司試圖通過引入System/360來解決這個問題。與這個計(jì)劃配套，IBM公司組織了OS/360操作系統(tǒng)的開發(fā)，然后復(fù)雜的需求，以及當(dāng)時軟件工程水平低下使得OS/360的開發(fā)工作陷入了歷史以來可怕的“軟件開發(fā)泥潭”，誕生了的失敗論著----《神秘的人月》。雖然這個開發(fā)計(jì)劃失敗了，但是這個愿望卻成為了計(jì)算機(jī)廠商的目標(biāo)。此時，MIT、BellLab（貝爾實(shí)驗(yàn)室）和通用電氣公司決定開發(fā)一種“公用計(jì)算機(jī)服務(wù)系統(tǒng)”----MULTICS，希望其能同時支持?jǐn)?shù)百名分時用戶的一種機(jī)器。結(jié)果這個計(jì)劃的研制難度超出了所有人的預(yù)料，后這個系統(tǒng)也以失敗結(jié)束。不過，MULTICS的思想?yún)s為后來的操作系統(tǒng)很多提示。20世紀(jì)60年代未，一位貝爾實(shí)驗(yàn)室曾參加過MULTICS研制工作的計(jì)算機(jī)科學(xué)家KenThompson，在一臺無人使用的PDP-7機(jī)器上開發(fā)出了一套簡化的、單用戶版的MULTICS。后來導(dǎo)致了UNIX操作系統(tǒng)的誕生。UNIX操作系統(tǒng)主導(dǎo)了小型機(jī)、工作站以及其他市場。也是至今有影響力的操作系統(tǒng)之一，而Linux也是UNIX系統(tǒng)的一種衍生，下一講我們將專門介紹一下UNIX的發(fā)展歷史。4、第四代計(jì)算機(jī)（1980-今）：個人計(jì)算機(jī)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展。32位微型機(jī)已出現(xiàn)，64位微型機(jī)也已經(jīng)問世。
它們用重疊原理，用流水線方式加工向量各元素，具有高加工速率。并行處理機(jī)是單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)的，它利用并行原理，重復(fù)設(shè)置多個處理部件，同時并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。流水和并行技術(shù)還可結(jié)合，如重復(fù)設(shè)置多個流水部件，并行工作，以獲得更高性能。研究并行算法是發(fā)揮這類處理機(jī)效率的關(guān)鍵。在高級程序語言中相應(yīng)地?cái)U(kuò)充向量語句，可有效地組織向量運(yùn)算；或設(shè)有向量識別器，自動識別源程序中的向量成分。一臺普通主機(jī)(標(biāo)量機(jī))配一臺數(shù)組處理器（作高速向量運(yùn)算的流水線機(jī)），構(gòu)成主副機(jī)系統(tǒng)，可**提高系統(tǒng)的處理能力，且性能價格比高，應(yīng)用相當(dāng)普遍。④多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)：多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)是進(jìn)一步發(fā)展并行技術(shù)的必由之路，是巨型、大型機(jī)主要發(fā)展方向。它們是多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)系統(tǒng)，各機(jī)處理各自的指令流(進(jìn)程)，相互通信，聯(lián)合解決大型問題。它們比并行處理機(jī)有更高的并行級別，潛力大，靈活性好。用大量廉價微型機(jī)，通過互連網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng)，以獲得高性能，是研究多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)的一個方向。多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)要求在更高級別（進(jìn)程）上研究并行算法，高級程序語言提供并發(fā)、同步進(jìn)程的手段。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)是能進(jìn)行精確、快速的計(jì)算和判斷，而且通用性好，使用容易，還能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。平谷區(qū)信息化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)客戶至上
性能價格比成十倍地提高，體積大幅度減小。西城區(qū)創(chuàng)新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)值得推薦
那么頭幾行可能是程序1的輸出，下幾行是程序2的輸出，然后又是程序3的輸出等等。終結(jié)果將是一團(tuán)糟。這時，操作系統(tǒng)采用將打印輸出送到磁盤上的緩沖區(qū)的方法就可以避免這種混亂。在一個程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)可以將暫存在磁盤上的文件送到打印機(jī)輸出。從這種角度來看，操作系統(tǒng)則是系統(tǒng)的資源管理者。操作系統(tǒng)有多種實(shí)現(xiàn)方法與設(shè)計(jì)思路，下面選取有代表性的三種做一簡單的敘述。一、整體式系統(tǒng)整體式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：這是常用的一種組織方式，它常被譽(yù)為“大雜燴”，也可說，整體式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是“無結(jié)構(gòu)”。這種結(jié)構(gòu)方式下，開發(fā)人員為了構(gòu)造終的目標(biāo)操作系統(tǒng)程序，首先將一些的過程，或包含過程的文件進(jìn)行編譯，然后用鏈接程序?qū)⑺鼈冩溄映蔀橐粋€單獨(dú)的目標(biāo)程序。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)就是采用整體式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但其在此基礎(chǔ)上增加了一些形如動態(tài)模塊加載等方法來提高整體的靈活性，彌補(bǔ)整體式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足。二、層次式系統(tǒng)層次式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：這種方式則是對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的分層，使得整個系統(tǒng)層次分明，等級森嚴(yán)！這種系統(tǒng)學(xué)術(shù)味道較濃！實(shí)際完全按照這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)不多，也沒有普遍的應(yīng)用?？梢赃@么說。西城區(qū)創(chuàng)新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)值得推薦
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