计算机操作系统概念介绍

工具/原料：
系统版本：windows10系统
品牌型号：惠普星14pro

计算机操作系统概念：

系统软件(不以某种特定应用为目标的软件)——在计算机硬件基础上为应用软件提供通用服务的软件，它们作为一个必需的组成部分 ，与硬件一起构成了完整的计算机系统 。

操作系统(是最重要的一种系统软件)——处在计算机硬件与计算机应用程序之间 ，除了起着应用程序与计算机硬件联系的接口作用之外 ，还要负责对计算机的资源在应用程序之间进行管理和分配 。

应用软件和操作系统构成了计算机软件，而操作系统和计算机硬件系统构成了计算机系统。

计算机操作系统的功能：

1、操作系统是计算机硬件的封装和功能的扩充

将具体的硬件执行细节抽象为程序功能模块，并提供高级语言接口，这种提供了一些例程接口 ，从而使应用程序可通过这些接口对计算机硬件进行操作，就叫做计算机硬件的抽象层 HAL(Hardware Abstraction Layer )，作为操作系统的最底层 ，是对计算机硬件的第一次软件封装 。在硬件抽象层与应用程序之间再添一层 ：用高级语言再编写一些程序模块(例如C函数)，并在这些模块中 ，通过调用HAL层程序模块，把硬件操作根据需要适当地组合封装起来，形成一些具有通常意义的模块。为了方便用户 ，操作系统还提供了一些与硬件操作无关的通用程序模块(例如 ：开方 、取整等一些数学运算函数) ，并把它们与上述的read()、write()等模块组织成函数库 ，以供应用程序来调用 。 这些函数(模块)被叫做应用程序接口API(Application Programming Interface)。从计算机应用程序的角度来看 ，API中与硬件相关的那些函数就是对计算机硬件的第二次抽象和封装 。(即计算机硬件的抽象层HAL是对计算机硬件的第一次软件封装，而应用程序接口API是对计算机硬件的第二次软件封装。)

2、操作系统是计算机资源的管理者

计算机资源：由计算机提供的，因应用程序的存在和运行所消耗或占用的物质条件，包括处理器的时间、内存空间、外部设备等。如何使计算机所提供的公用资源被应用程序合理地使用 ，是操作系统必须承担的一项重要管理任务。

操作系统的管理功能主要有如下几个方面：

1）处理器的管理 ：操作系统对处理器的管理工作主要有两项 ：一是对中断的管理 ;二是对处理器在各并发应用程序之间进行调度 。

2）存储器存储空间的管理：合理地为并发程序分配和使用该资源。

3）I/O设备的管理 完成用户提出的I/O请求 ，加快输入 、输出的速度 ，提高I/O设备的利用率 。

4）文件的管理 在计算机中 ，程序和数据通常都是以文件的形式存储于硬盘 、光盘等外存储器的 ，文件量巨大!

5）网络和通信的管理。

6）提供良好的用户接口 API。

计算机操作系统体系结构：

通过采用的通用处理器的数量来分类：

A、单处理器系统

在单处理器系统中，有一个主CPU能够执行一个通用指令集，包括来自用户进程的指令。

B、多处理器系统

多处理器系统的优点:

增加吞吐量;规模经济;增加可靠性。

分类:

非对称多处理器(asymmetric multiprocessing)系统——主从关系;

对称多处理器(symmetric multiprocessing)系统——对等关系。

c、集群系统

集群计算机共享存储并通过局域网连接或更快的内部连接。

分类:

非对称集群:一部分机器处于热备份模式，其余的机器运行应用程序。

对称集群:两台或多个主机都运行程序，互相监视。

计算机操作系统的内核：

操作系统的内核——由HAL层中的程序模块及进程管理 、内存管理等基本服务程序模块组成的系统的核心部分。为防止因用户程序错误调用内核模块而使系统崩溃，把内核模块的调用与应用程序的一般进程调用区别开来，并对一般用户不公开内核模块的调用方法，使应用程序不能直接调用内核模块。 因为高级语言不支持中断，所以达到上述目的一个办法就是用中断的方法来实现内核模块的调用，从而使高级语言应用程序不可能直接接触到内核模块。

操作系统内核的三个基本功能：中断处理 、进程的调度管理和系统的基本操作。

操作系统的内核分为微内核和宏内核。微内核——把内核各个服务程序模块中的部分内容移到内核的外面作为一个进程来看待，在内核中只保留内核服务与用户进程的接口，或者说只保留一个“壳”(或者说是消息的转送站)，使内核大大变小。

优点——能有效地利用内存、便于在不同的硬件系统间进行移植、适用于处理速度要求高的场合。

总结：

以上便是计算机操作系统概念以及其他的相关知识介绍，上述内容涉及了操作系统的概念，功能，内核等相关知识，能让初学者更好了解操作系统的基础理论知识，有不懂的小伙伴可参照教程学习哦。

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