计算机操作系统基础常识

计算机的发展和分类

1. 人工操作阶段
2. 批处理阶段
   1. 单道批处理阶段
   2. 多道批处理阶段
3. 分时操作系统
4. 实时操作系统

人工处理阶段，缺点是硬件利用率低，人工的输入和硬件的处理速度不匹配。

单道批处理阶段，缺点同样是硬件的处理率低，每次只能够运行一道应用程序。

多道批处理阶段，优点是内存中可以存放多个应用程序，硬件利用率搞。缺点是在程序运行以后就不能够干预程序的执行，就不能够进行人机交互。

分时操作系统阶段，将cpu的处理时间划分称为多个时间片分配给不同的用于，用于响应不同用户的输入。硬件利用率高，能够进行人机交互。缺点是不区分任务的优先级，都需要依次排队。

实时操作系统，能够在某个时间限制内完成某些紧急任务，而不需要时间片排队。其又分为硬实时和软实时：导弹发射，无人驾驶就是硬实时操作系统，而订票系统就是软实时操作系统。他们之间的区别是一个要保证能够在规定时间内绝对完成，而后者允许偶尔违反时间规定。

操作系统的接口分类

1.命令接口

? 例如常见的如bash，cmd等命令解释器，提供给用户使用的

2.程序接口（系统调用）

? 用户不能够直接访问，提供给程序使用，例如网络编程使用的socket

3.GUI（用户图形界面）

? Windows，MacOS

操作系统的特点

1. 虚拟化

   将实际上的硬件资源虚拟化并作为服务提供上层

2. 并发

与并行的区别是，并发在宏观层面上是同时运行，但是在cpu的微观层面上，每次只是有一个程序在运行。

1. 共享

   与并发互为依赖，即是对于不同程序之间系统资源的共享，共享方式分为如下两种：

   1. 互斥共享

      即为同一资源同一时刻只能够有一个程序可以在访问，另外的程序试图在此时方式时会被阻止

   2. 同时访问方式

      即时可以同时访问的资源，例如磁盘和音响

2. 异步
   

   在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底，而是走走停停，以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。

   异步性使得操作系统运行在一种随机的环境下，可能导致进程产生于时间有关的错误。但是只要运行环境相同，操作系统必须保证多次运行进程，都获得相同的结果。

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