1.1.1 操作系统的层次结构、基本概念、功能和目标-程序员宅基地

技术标签：操作系统操作系统（王道）

01 | 熟悉的操作系统举例
02 | 操作系统的层次结构
03 | 操作系统的概念
04 | 操作系统的功能和目标
05 | 知识回顾与重点考点

01 | 熟悉的操作系统举例

02 | 操作系统的层次结构

03 | 操作系统的概念

是系统最基本最核心的软件，属于系统软件
控制和管理整个计算机的硬件和软件资源
合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配
为用户和其它软件提供方便的接口和环境

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04 | 操作系统的功能和目标

先放一张思维导图，大致知道操作系统的具体功能和目标，然后再一一展开叙述。

用一个直观的例子来理解上述图中操作系统的功能：

我们假设：用户是雇主，操作系统是工人（用来操作机器），计算机是机器（由处理机(CPU)、存储器、设备、文件几个部件构成）

工人有熟练的技能去控制和协调各个部件的工作，这就是操作系统对资源的管理

同时，工人必须接受雇主的命令，这就是“接口”

有了工人，机器就能发挥更大的作用，因此工人就成了“扩充机器”

工人操作机器、机器有了更大的作用比如GUI界面，于是工人便成了扩充机器，去扩充GUI界面等功能

4.1 | 作为计算机系统资源的管理者

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管理软硬件资源、合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配

1️⃣处理器（CPU）管理

在多道程序环境下，cpu的分配和运行都以进程（或线程）为基本单位，因此对cpu的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括

进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度

等。附上一张图理解对进程的管理。

2️⃣存储器管理

为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用及提高内存的利用率，主要包括
```
内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充
```
等功能。

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3️⃣文件管理

计算机中所有的信息都是以文件的形式存在的，操作系统中负责文件的管理的部分称为文件系统，文件管理包括
```
文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护
```
等。

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4️⃣设备管理

设备管理的主要任务是完成用户的I/O请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要
```
包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备
```
等功能。

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以上4种管理功能都由“工人”负责，“雇主”无序关注。

4.2 | 作为用户与计算机硬件系统之间的接口

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为了让用户方便、快捷、可靠的操作计算机硬件并执行自己的程序，操作系统提供了用户接口
操作系统提供的接口分为两类：命令接口和程序接口
命令接口：用户可以直接使用的，利用这些操作命令来组织和控制作业的执行
程序接口：用户通过程序间接使用的，编程人员可以使用它们来请求操作系统服务

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1️⃣命令接口

命令接口分为两类：联机命令接口和脱机命令接口，用户可以直接调用
联机命令接口：又称交互式命令接口，适用于分时或实时系统的接口，由一组键盘操作命令组成。用户输入一条指令，操作系统就执行一条指令；

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脱机命令接口：又称批处理接口，使用于批处理系统，由一组作业控制命令组成。用户输入一堆指令，操作系统运行一堆指令。在操作系统运行这些命令时用户不可干预。

批处理(Batch)，也称为批处理脚本。顾名思义，批处理就是对某对象进行批量的处理，通常被认为是一种简化的脚本语言，它应用于DOS和Windows系统中。批处理文件的扩展名为bat 。

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2️⃣程序接口

程序接口：由一组系统调用（也称广义指令）组成
用户通过在程序中使用这些系统调用来请求操作系统为其提供服务，只能通过用户程序间接调用
如使用各种外部设备、申请分配和回收内存及其它各种要求

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动态链接库英文为DLL，是Dynamic Link Library的缩写。DLL是一个包含可由多个程序，同时使用的代码和数据的库。

比如常见的图形用户界面程序接口GUI

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4.3 | 作为扩充机器（虚拟机）

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没有任何软件支持的计算机称为裸机
覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机

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05 | 知识回顾与重点考点

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参考：《2021王道考研操作系统》
https://www.bilibili.com/video/BV1YE411D7nH?p=2

本文链接：https://blog.csdn.net/qq_26553393/article/details/122238729

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