1 为何要有操作系统
因为现代计算机是由很多的部件组成,(比如说处理器,硬盘,cpu,内存等等),反正是一个很复杂的系统。假如我们每一个程序员都要了解到每个系统,那我们就没有时间在写代码了。而操作系统就是为了代替程序员来了解这些繁琐而又复杂的事情。
2 操作系统的位置
位于应用软件和计算机硬件之间的一种软件是操作软件。而操作系统是有内核态和系统调用两个部分组成的。
3 操作系统的功能
(1)隐藏了丑陋的系统调用的借口,为应用程序员提供了更简单,更好,更清晰的调用硬件资源的模型。让应用程序员有更多的时间来做自己的应用程序开发。
(2)操作系统能将那些应用程序要求的硬件内容有序的读取出来,然后能让 那些应用程序有序的运行。
4 操作系统的发展
从第一代计算机(1940~1955)这之间,计算机使用的是真空管和穿孔卡片。第一代计算机是机械时代进入电子时代的标志。(是由lowa州立大学的john Atanasoff教授和他的学生Clifford Berry创建的。属于第一台可工作的数字计算机。在此同时,Konrad Zuse在柏林构建了用继电器的Z3计算机。英格兰布莱切利园的一个小组在1944年构建了Colossus,Howard Aiken在哈佛大学建造了Mark 1,宾夕法尼亚大学的William Mauchley和他的学生J.Presper Eckert建造了ENIAC。这些机器有的是二进制的,有的使用真空管,有的是可编程的,但都非常原始,设置需要花费数秒钟时间才能完成最简单的运算。)而所有的程序是有纯粹的机器语言来编写的。需要成千上万根电缆街道插件板上连成电路来控制机器的基本功能。也没有程序设计语言(汇编也没有)。直接没有操作系统的概念。
接而第二代计算机创建,(1955~1965)。他们有着晶体管和批处理系统组成的。因为当时计算机很昂贵,为了节省记时,通常都用批处理系统。而第二代计算机需要的人力资源大,但是有了操作系统的概念。操作方法是将所有文件攒集成一堆文件,然后再输入,有序的运行着,最后将所有的文件全部输出。(节省了机时,但是需要人来控制。个人没有独享一段计算机的可能。这样就得等批量输入操作,然后在等批量输出而进行检修,检修完之后须等待下一批的批量输入。这样个人很耗费时间。)
直到第三代计算机的创建,(1965~1980)是由集成电路芯片和多道程序设计的。大多数计算机生成厂家都会有两条不同的生产路线,一条是面向字的大型科学计算机,主要用于科学计算和工程计算的。另一条是面向字符的商用计算机,主要用于银行和保险公司。(从事磁带归档和打印服务开发和维护完全不同的产品是昂贵的,同时不同的用户对计算机的用途不同。)
5 多道技术
多道技术就是指多个程序或者是多个技术共享着同一个资源,而且他们之间也不会竞争,可以同时运行着。
多道技术分为时间上的复用和空间上的复用。
时间上的复用是指当一个程序正在等待时间时,另一个程序可以先使用cpu进行完成任务和工作。当内存可以同时存放过多的文件时,则cpu可以达到的利用率就是100%。
空间上的复用是指将内存分成多个部分,这样可以每一个部分放入一个程序,这样内存里就有了多道程序。