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第2章 计算机系统1(5 / 16)

是一个山众多独立程序组成的庞大的软件系统。比如图像处理软件包,

在计算机软作系统中,能够们按与种件系统交管的软作品操作系统:(opraling awalemOS)。操作系统是最底层的软件,它控制计算机中所有运行的程序并管理整个计算机的资源,是应用软件、用户与计算机硬作系统之间的桥梁。

2.3.2 操作系统

操作系统并不是可计算机硬件一起面生的,它是人们在使用计算机的过程中,为了满足提高资源利川率和增强计算机系统性能的需求,伴随着计算机技术本身及其应川的日益发展面逐步形成和完善的。

1946 年第一台计算机诞生时,操作系统还未出现,此时计算机果川手工操作方式。20世纪50年代元期,手工操作的慢速度相量建机的高速度之向形成了尖锐不盾,手工操作了式已严重损害了系统资源的利用率,为摆脱人的手工操作,实现作业的自动处理,出现了批外理系统。之后,随着让算机软硬件技术水平的不断提高,操作系统不断发展出现了多道程序系统、分时操作系统、实时操作系统等,从而使计算机的操作便捷性、资源利用率、系统性能不断提升。进入 20 世纪 80年代,大规校集成电路工艺技术的飞跃发展,微处理机的出现和发展,掀起了计算机大发展大普及的浪询。一方面迎来了个人计算机的时代,同时又向计算机网络:分布式处理、巨型计算机和智能化方向发展。于是,操作系统进一步向多化发展,如个人计算机操作系统、网络操作系统,分布式操作系统等。操作系统发展历程.

操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行、改善人机界面、合理组织计算机工作流程并为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。它是位于硬件层之上、所有软件层之下的必不可少的、最基本又是最重要的一种系统软件,但何其他软作都必须在操作系统的支持下才能运行。

用户在使用计算机时,通过操作系统的用户界面输人命令,操作系统则对该命令进行解释,驱动硬件设备,实现用户操作要求。为了让应用程序运行,操作系统需要提供多种服务,其主要功能是数据存储管理和程序运行管理等,其核心就是调度和使用计算机的软硬件资源。

计算机系统的资源分为设备资源机信息资源两大类,设备资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器、主存储器、硬盘驱动器、打印机、显示器、键盘和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内部的各种数据,如文件、程序库、系统软件和应用软件等。为了实现对这些资源合理高效的管理和应用,操作系统应提供以下功能。

① 用户界面:提供人机交互接口,便于操控计算机并提交计算任务。

2 文件管理:各种程序、数据以及由川户输人到计算机中的各种信息都以文件的形式存储在外存储器中,并进行有效管理。

3 内存管理:将不同用户,不同程序的数据资源从文件中动态加载到内存并进行有效管理,以备 CPU 使用。

④ 设备管理:提供外部设备与计算机之间的数据交互管理,并提高这些设备的工作性能。

5 进程管理:管理大量程序的运行和调度,确保 CPU 计算资源的高效利用,

6 网络通信:提供计算机之间的数据交互和访问服务。

⑦ 安全机制:保证计算机的运行安全和信息安全。

操作系统设计的宗旨是如何高效地分配和使用计算机的各种资源,以提高其利用率和方便川户使川。计算机在运行程序的过程中,至少需要系统对程序的装入支持,需要用户界面提供操作窗目,需要内存管理、进程管理、设备管理等功能提供的服务支持。

2.3.3 支撑软件

支撑软件是支撑各种软件开发与维护的软件。它主要包括设备驱动程序、程序设计软作、系统管理与服务软件等。

1. 设备驱动程序

没备驱动档是帮作条统用以识别,管理相感动设备的指珠得子。它是最底原的,直提控制和监视各类硬件的软件,它的职责是隐藏硬件的具体细节,并向其他软件提供一个抽象的、通用的接口1,川户在开始使川硬件设备之前,都必须在操作系统中安装相应的设备驱动程序,否则系统无法识别并使用这些设备。

设备驱动程序与设备的类型、型号和生产厂家等信息紧密相关。一般来说,不同类型设备的驱动程序是不同的,不同厂家生产的同一类型设备的驱动程序是不同的,即使同一厂家的同一硬作设备,由于应用的操作系统不同,其设备驱动程序也可能不同。因此,操作系统开发商有必要制定并提供缩写设备驱动程序的相座规范和标准,由硬件厂商根据它来编写相应的设备驱动程序。

随着软硬件技术的发展,现代操作系统往往会自动检测各种常用的硬件设备,并自动安装相应的设备驱动程序,便于川户对经件设备的作川,例如USB接口的鼠标、健盘,U自等,这就是所谓的即插即川(plug and play。PaP)设备。即括即用设备为用户使用硬件设备提供了便利。

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