文档介绍：计算机系统最内层是硬件。它主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种输入输出设备组成。
中央处理器是对信息进行高速运算和处理的部件。
存储器可分为主存储器和辅助存储器(磁盘、磁带、光盘等),用于存放各种程序和数据。主存储器可被中央处理器直接访问。
输入输出设备是计算机与用户间的交互接口部件。
输入输出控制系统管理外围设备(包括各种辅助存储器和输入输出设备)与主存储器之间的信息传递。
计算机软件可以分为系统软件、支撑软件、应用软件。系统软件与具体的应用领域无关。支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件。各种接口软件、软件开发工具盒环境等都是支撑软件。应用软件是特定应用领域的专用软件。三种软件既有分工,又相互结合,而且相互有所覆盖、交叉和变动,并不能截然分开。
操作系统(OS)是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。
操作系统的作用,操作系统管理计算机系统的资源。操作系统监视资源的使用情况,实现多用户共享计算机系统的各种资源,使计算机系统的资源利用率得以提高。为用户提供方便的使用接口。操作系统具有扩充硬件的功能。它把裸机改造成为功能更加完善的虚拟机,为用户提供良好的运行环境,应用程序可以获得远较裸机所能提供的更多的功能上的支持。所以计算机配置了操作系统后不仅可以提高效率,而且便于使用。
操作系统的功能,从资源管理的观点看,操作系统的功能可分为:处理器管理、存储管理、文件管理和设备管理。操作系统的这些部分相互配合,协调工作,实现计算机系统的资源管理、控制程序的执行以及扩充系统功能、为用户提供方便的使用接口和良好的运行环境等功能。
处理器管理的主要工作是进行处理器的分配调度,尤其是在多道程序或多用户的情况下,要求运行的程序数目往往大于处理器的个数,这就需要按照一定的策略进行分配调度。不同的操作系统具有不同的特性,因此可以采用不同的调度策略。
文件管理面向用户实现按名存取,支持对文件的存储、检索以及解决文件的共享、保护和保密等问题。一般来说,操作系统都有功能较强的文件管理系统。
设备管理负责管理各类外围设备,包括分配、启动和故障处理等。为了提高设备的使用效率,还实现虚拟设备。
操作系统为用户提供使用计算机系统的手段,为用户提供两类使用接口:一是程序员接口,用户通过“系统调用”使用操作系统功能;二是操作员接口,用户通过操作控制命令提出控制要求。
采用手工操作方式已不合适主要表现在:首先,手工操作不能进行复杂的控制,不能满足功能较强的第二代计算机的需求;其次,手工操作速度慢,会降低计算机的使用效率。
三种基本类型的操作系统:批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。
单道批处理系统:如果把一个计算问题看成是一个作业的话,那么该系统每次只允许一个作业执行。一批作业和初始数据交给系统后,系统顺序控制作业的执行,当一个作业执行结束后,自动转入下一个作业的执行。
多道批处理操作系统:允许若干个作业同事装入存储器,使一个中央处理器轮流执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备。
多道批处理系统提高了计算机系统的资源使用率,但作业执行时用户不能直接干预作业的执行。当作业中发现错误,由操作系统通知用户重新修改后再次装入执行。
分时操作系统让用户通过计算机相连接的终端来使用计算机系统