根据操作系统在用户界面的使用环境和功能特征的不同,对操作系统进行分类分类的目的是为了便于更好的理解和掌握操作系统的本质和特征。
按照用户界面的使用环境和功能的不同,一般可以把操作系统分为三种基本类型,即批处理系统,分时系统和实时系统,随着计算机体系的发展,又出现了许多类型的操作系统,他们是个人操作系统,网络操作系统,分布式操作系统和嵌入式操作系统。
批处理操作系统
从操作系统的发展历史中,我们知道批处理操作系统是一种早期的操作系统。
基本工作方式
批处理操作系统的基本工作方式是,用户将作业交给系统操作员,系统操作员在收到作业后,并不立即将作业输入计算机,而是在收到一定数量的用户作业之后,组成一批作业,再把这批作业输入到计算机中,这批作业可在系统中形成一个连续的自动转接的作业流。系统操作员然后启动操作系统,系统自动、依次执行每个作业,最后由操作员将执行完毕的作业结果交给用户。
特点与分类
批处理操作系统的特点是批处理,在批处理系统中,用户自己不能干预自己作业的运行,显然用户在提交作业投入运行之后,如果发现错误则无法及时更正,需要重新提交一份经过改正的作业,再次排队运行,这种运行方式延长 ...
操作系统如同任何其他事物一样,也有它的诞生,成长和发展的过程,为了更清楚的把握操作系统的实质,了解操作系统的发展是很有必要的,操作系统的许多基本概念都是在操作系统的发展过程中出现并逐步得到发展和成熟的。了解操作系统发展的历史,有助于我们更深刻的认识操作系统基本概念的内在含义。
手工操作
由于二次大战对武器装备设计的需要美国,英国和德国等国家,陆续开始使用真空管建造数字电子计算机,在这个阶段,通过在一些插板上的硬连线来控制计算机的基本功能,程序设计全部采用机器语言,没有程序设计语言(甚至没有汇编语言),更谈不上操作系统,这是实际上所有的题目都是数值计算问题,到了20世纪50年代早期,出现了穿孔,卡片,可以将程序写在卡片上。
在一个程序员上学期间,整台计算机连同附属设备全被其占用,程序员兼职操作员,效率低下,其特点是手工操作独占方式,后来人们开发了汇编语言及相应的汇编程序,以及其他一些控制。
监控程序(早期批处理)
50年代晶体管的发明极大的改变了整个状况,计算机变得比较可靠,厂商可以成批的生产并销售计算机给用户,用户可以指望计算机长时间运行,完成一些有用的工作,出现了FORTRAN、A ...
在介绍国内几大云服务提供商之前首先我们大致了解一下什么是云服务,所谓云服务从字面意思来讲,就是提供云计算的服务。那么云计算提供了哪些方面的功能或者说计算支持呢?就大多数基础计算功能来讲有这些:云服务器、云数据库、云安全、云企业应用、AI平台、测试平台等等。现在服务提供商会直接把基础打包从而结合成解决方案,如大数据、人工智能服务、精准定制基于场景的行业解决方案等等。接下来介绍国内几大云服务提供商。
阿里云
阿里云创立于2009年,是全球领先的云计算及人工智能科技公司,为200多个国家和地区的企业、开发者和政府机构提供服务。阿里云致力于以在线公共服务的方式,提供安全、可靠的计算和数据处理能力,让计算和人工智能成为普惠科技。2017年1月阿里云成为奥运会全球指定云服务商。
据Gartner数据,阿里云以19.6%的市场占有率成为了亚太市场第一。
根据IDC报告,阿里云在中国云计算市场有绝对领导力,市场份额位居中国第一。
据Gartner数据,在全球云计算市场中,新兴市场只有阿里云脱颖而出,位列全球第三。
他有飞天大数据平台,中国唯一自主研发的计算引擎。 拥有
EB级的大数据存储和分析能力、 ...
Android操作系统分为四层,从最高层到最底层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行层和Linux内核层。
Android应用程序
Android会和同一系列核心应用程序包一起发布,该应用程序包包括客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用Java语言编写的。2.
Android应用框架
应用层框架为应用开发者提供了用以访问核心功能的API框架。在遵循框架安全性限制的前提下,任何一个应用都可以调用这些核心功能API来发布自己的功能组件。应用框架层提供了各种服务和管理工具,包括了应用开发所需的界面管理、数据访问、应用层的消息传递、应用包的管理、电话管理、位置管理等功能。3.
C、C++本地库和Android运行时环境
Android包含了一些C/C++库,这些库能被Android系统中不同的组件使用。他们通过Android应用程序框架为开发者提供服务。如系统C库、媒体库和SQLite库等。
Android运行时环境(Android Runtime)提供核心链接库(Core
Libraies)和Dalvik VM虚拟系统(Dalvik Vir ...
Linux操作系统有4个主要部分,即内核、Shell、文件系统和用户应用程序。内核、Shell和文件系统形成了基本的操作系统结构,它们使得用户可以运行程序,管理文件并使用系统。
Linux内核
Linux内核是操作系统的核心,它负责管理系统的进程、内存、设备、驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性,Linux内核由如下几部分组成,系统调用、内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。
Linux Shell
Shell是系统的用户界面,提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令,并把它送入内核去执行,是一个命令解释器,另外,Shell需要编程语言具有普通编程语言的很多特点,用这种编程语言编写的Shell程序与其他应用程序具有同样的效果。
Linux文件系统
文件系统是文件存储在磁盘等存储设备上的组织方法,Linux系统能够支持多种目前流行的文件系统。
Linux应用程序
标准的Linux系统一般都具有一套,都有称为应用程序的程序集,它包括文本编辑器,程序语言,X
Window办公套件,Internet工具和数据库等。
根据上图我们可以看到其里层是硬件,作为整个系统的基础;紧邻最里层的是操作系统内核,包括进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理资源管理功能;往外一层是系统调用接口,即操作系统与用户的接口Shell以及编译程序等,最外层是应用程序。
内核层
内核层是操作系统管理和控制中心,常驻内存,其具有两方面的接口,一方面是内核与硬件的接口,它通常是由一组驱动程序和一些基本的例程所组成;另一方面是内核与Shell的接口,他有两系统调用以及命令解释程序等所组成。内核本身又可以分为两大部分,一部分是进程控制子系统,另一部分是文件系统,两组系统调用分别与这两大子系统交互。
进程控制子系统,负责对四个资源中的两个资源——处理器和存储器进行管理,其功能可分为进程控制、进程通信、存储器管理和进程调度。
文件子系统,负责有效的管理系统中,所有的设备和文件及功能可以分为以下三个方面,即文件管理高速缓存机制和设备驱动程序。
系统调用层
系统调用层介于内核层和应用层之间,是提供程序员设计开发应用程序的时候调用的,Unix系统,调用包括进程管理文件管理终端状态的。
应用层
应用层包括各种开发工具,高级语言编译器,网 ...
**windows体系结构是分层的模块系统,主要层次有硬件,抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统集合。**前面三个都运行在保护模式下,而各子系统都在用户模式下运行,子系统又可分为环境子系统和保护系统两类,其中环境子系统仿真不同的操作系统,保护系统提供安全功能。
内核
内核执行windows操作系统中最基本的操作,主要提供下列功能:线程调度、陷入处理和异常调度、中断处理和调度、多处理器同步,供执行体使用的基本内核对象。
windows操作系统的内核始终运行在和心态代码短小紧凑,可移植性也很好,通常除了中断服务例程正在运行的线程是不能抢占内核的。
硬件抽象层HAL
windows操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多种硬件平台上的可移植性,HAL是一个可加载的核心态模块HAL.dll,它为运行在windows操作系统上的硬件平台提供低级接口。HAL隐藏各种与硬件有关的细节,例如IO接口,中断控制器以及多处理器通信机制等,任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数。
执行体
windows的执行体是NTOSKRNL.EXE的上层(内核是其下层)。执行体从用户态导出并且可以调用函数,这 ...
在现代计算机系统中,通常存在着大量的外部设备,如键盘,鼠标,显示器到彩色打印机,数字音响设备和DVD等。这些外部设备的种类繁多,功能差异很大,如果要求每个用户亲自对接连接到计算机系统中的各种不同的外部设备进行操作控制,实际是行不通的。
操作系统应该向用户提供设备管理,这里的设备管理是指计算机系统中除了处理器和内存以外的所有输入、输出设备的管理。由操作系统的设备管理功能负责外部设备的分配、启动和故障处理,用户不必详细的了解设备及接口的技术细节,就可以方便的通过操作系统提供的设备管理手段,对设备进行操作。
在操作系统中,为了提高设备的使用效率和整个系统的运行速度,需要采用一系列的技术,包括中断技术通道技术,虚拟设备技术和缓冲技术等,尽可能的发挥设备和主机的并行工作能力,此外,设备管理应为用户提供一个良好的界面,使用户不必涉及具体设备的物理特性,即可方便灵活的使用这些设备。
除此之外操作系统还需要具备中断处理错误处理等功能,操作系统的各功能之间并非完全独立的,它们之间存在着相互依赖的关系。
在计算机系统中的信息资源(如程序和数据)是以文件的形式存储在外存储器(如磁盘、磁带)上的,需要时再把它们装入内存,操作系统一般都提供具有强大功能的文件系统,文件管理的任务是有效的支持文件的存储、检索和修改等操作,解决文件的共享保密和保护问题,以使用户方便、安全的访问文件。
文件存储空间的管理
任何文件存储在外存储器上,都需要以某种形式占据外存储器的空间,文件系统的一个很重要的功能,就是为每个文件分配一定的外层空间,并且尽可能的提高外存储空间的利用率和文件访问的笑容,文件系统设置,专门的数据结构记录文件存储空间的使用情况,为了提高空间利用率,存储空间的分配通常采用离散分配方式,以512B或者几KB的块基本单位进行分配。
目录管理
目录管理的主要任务就是给出组织文件的方法,它为每个文件建立目录项,并对众多的目录项加以有效的组织,以便为用户提供方便的按名存取。
文件系统的安全性
安全性包括文件的读写权限管理,以及存取控制,用于防止未经核准的用户存取文件,防止越权访问文件,防止使用不正确的方式访问文件。
概述
临界区指的是一个访问共用资源(例如:共用设备或是共用存储器)的程序片段,而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。当有线程进入临界区段时,其他线程或是进程必须等待(例如:bounded
waiting
等待法),有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现,以确保这些共用资源是被互斥获得使用,例如:semaphore。只能被单一线程访问的设备,例如:打印机。
多道程序系统中存在许多进程,它们共享各种资源,然而有很多资源一次只能供一个进程使用。一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。许多物理设备都属于临界资源,如输入机、打印机、磁带机等。
**临界资源:一次仅允许一个进程使用的资源。**例如:物理设备中的打印机、输入机和进程之间共享的变量、数据。
临界区:每个进程中,访问临界资源的那段代码。
简介
每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区(Critical
Section)(临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源)。每次只准许一个进程进入临界区,进入后不允许其他进程进入。不论是硬件临界资源,还是软件临界资源,多个进程必须互斥地对它进行访问。
多个进程中涉及到同一个 ...