在本篇筆記中，關(guān)于操作系統(tǒng)的很多術(shù)語目前不需要太了解，只要對操作系統(tǒng)的概念和認(rèn)識有個(gè)總體把握就可以了，在筆記的結(jié)尾以Windows2000個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為例，使之對操作系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的認(rèn)識。

　　操作系統(tǒng)的概念

　　讓我們先從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開始，接著引入操作系統(tǒng)。

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種可以按用戶的要求接收和存儲信息、自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并輸出結(jié)果信息的系統(tǒng)。

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)賴以工作的實(shí)體，它包括中央處理器（CPU）、主存儲器、外存儲器以及各種類型的輸入輸出設(shè)備；軟件系統(tǒng)則保證了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按用戶指定的要求協(xié)調(diào)地工作，它包括各種程序和數(shù)據(jù)；這兩個(gè)部分又構(gòu)成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，各個(gè)程序及各用戶對計(jì)算機(jī)資源的要求和使用是不同的，適當(dāng)?shù)目刂坪蛥f(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)資源的分配是必要的。

　　由此，我們引入了操作系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，集中了資源管理功能和控制程序執(zhí)行功能的一種軟件，稱為操作系統(tǒng)。

　　操作系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　1. 并發(fā)性：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在若干個(gè)運(yùn)行的程序，從宏觀上看，這些程序在同時(shí)向前推進(jìn)。注意并行性和并發(fā)性這兩個(gè)概念的區(qū)別：并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生（微觀概念），而并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間的間隔內(nèi)發(fā)生（宏觀概念）。

　　2. 共享性：操作系統(tǒng)程序與多個(gè)用戶程序共用系統(tǒng)中的各種資源：中央處理器，內(nèi)外存儲器，外部設(shè)備等。共享的兩種形式：互斥共享和同時(shí)共享。

　　3. 隨機(jī)性：操作系統(tǒng)的運(yùn)行是在隨機(jī)的環(huán)境下運(yùn)行的。這種隨機(jī)環(huán)境的含義是：操作系統(tǒng)不可能對所運(yùn)行的程序的行為以及硬件設(shè)備的情況作出任何事先的假定。

　　對操作系統(tǒng)本質(zhì)的不同觀點(diǎn)

　　由于對操作系統(tǒng)本質(zhì)的不同觀點(diǎn)，將會(huì)影響操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。對操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)如下：

　　1.軟件的觀點(diǎn)，將操作系統(tǒng)以軟件的形式來學(xué)習(xí)和研究，但要注意的是它又具有一般應(yīng)用軟件不具備的特殊結(jié)構(gòu)。

　　2.資源管理的觀點(diǎn)，操作系統(tǒng)就是要負(fù)責(zé)用戶和系統(tǒng)程序更有效的使用和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)資源（硬件和軟件資源）。
3.進(jìn)程的觀點(diǎn)，可以簡單的認(rèn)為進(jìn)程是運(yùn)行中的程序，每個(gè)進(jìn)程都完成某一特定的任務(wù)，可以是系統(tǒng)任務(wù)，也可以來自用戶提交的作業(yè)任務(wù)。依據(jù)這種觀點(diǎn)，主要側(cè)重于分析系統(tǒng)各部分的并行工作，并處理和管理任務(wù)相互之間的關(guān)系。

　　4.虛擬器的觀點(diǎn)，在操作系統(tǒng)的支持下將原來的計(jì)算機(jī)（裸機(jī)）擴(kuò)充為功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，我們把這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為虛擬計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)的全部功能，包括系統(tǒng)調(diào)用／命令／作業(yè)控制語言等，統(tǒng)稱為操作系統(tǒng)虛擬器。可以將操作系統(tǒng)再分解為若干層次，每個(gè)層次完成特定的功能，從而構(gòu)成一個(gè)虛機(jī)器，并為上層提供支持。通過逐個(gè)層次擴(kuò)充并最終完成整個(gè)操作系統(tǒng)虛擬器的構(gòu)造。

　　5.服務(wù)提供者的觀點(diǎn)，操作系統(tǒng)提供了一系列的功能和便利的工作環(huán)境為用戶服務(wù)，所以可以把操作系統(tǒng)看作是服務(wù)提供者。在嚴(yán)格時(shí)間范圍內(nèi)，對外部請求做出反應(yīng)，系統(tǒng)具有高度可靠性。

　　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要有兩大類：硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)。硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)在事件處理時(shí)對時(shí)間有極嚴(yán)格要求，而軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)在事件處理中僅是一定時(shí)間范圍的要求。

　　5.個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（Personal Computer Operating System）

　　主要供個(gè)人使用，在某一時(shí)間內(nèi)為單個(gè)用戶服務(wù)，采用圖形界面人機(jī)交互方式，界面友好，使用方便，用戶無需專門知識，也能熟練地操縱系統(tǒng)。

　　5. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

　　基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的、在各種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)之上按網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件，它包括網(wǎng)管理、通全、安全、資源共享和各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　6. 分布式操作系統(tǒng)

　　將大量的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連結(jié)在一起，以獲得極高的運(yùn)算能力及廣泛的數(shù)據(jù)共享。

　　與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一樣，同樣基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，但與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不同在于：連結(jié)在網(wǎng)絡(luò)上的各計(jì)算機(jī)采用統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，且分布式操作系統(tǒng)淡化了所訪問資源的位置，即網(wǎng)絡(luò)的概念在應(yīng)用層被淡化了，而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對資源的訪問就必須顯示的指明資源的位置和類型。
學(xué)習(xí)體會(huì)

　　上文只是很簡單地對操作系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)等作了一個(gè)小結(jié)，讓我對操作系統(tǒng)似乎有點(diǎn)清楚了，不就是有組織的管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的軟件嗎？好了好了，操作系統(tǒng)確實(shí)是軟件，但不要把它與平時(shí)應(yīng)用程序軟件相提并論哦，對操作系統(tǒng)不同的認(rèn)識產(chǎn)生了對操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的差異，上文已講得很清楚了。

　　讓我們看一下windows2000個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（兼有分布式操作系統(tǒng)的功能），它對資源管理、進(jìn)程調(diào)度、虛擬器分層做得可是一點(diǎn)不差。

　　進(jìn)一步考察windows2000操作系統(tǒng)的分層，我也來劃分一下：用戶界面，應(yīng)用程序，作業(yè)管理，文件管理，輸入輸出（I/O）管理，進(jìn)程通信，存儲管理，處理器管理，到最后對各硬件設(shè)備的操作。

　　Windows2000操作系統(tǒng)在與用戶程序交互的同時(shí)，比如你打開一個(gè)word處理程序，你是否想過系統(tǒng)作了些什么呢？開始時(shí)系統(tǒng)需要為word處理程序進(jìn)行存儲資源的分配，然后就是進(jìn)程的管理，還有要將你處理完成的結(jié)果輸出到各種各樣的外部設(shè)備，要知道我們的word處理程序隨時(shí)可能會(huì)崩潰，系統(tǒng)還需要有極強(qiáng)的容錯(cuò)性和穩(wěn)定性，能夠避免由于應(yīng)用程序的不穩(wěn)定，而影響整個(gè)應(yīng)用程序的不穩(wěn)定，Windows2000操作系統(tǒng)對上述問題都提供了相應(yīng)的解決方案。

　　操作系統(tǒng)的分類

　　1.批處理操作系統(tǒng)

　　基本工作方式：用戶將作業(yè)交給系統(tǒng)操作員，系統(tǒng)操作員收到作業(yè)后，并不立即將作業(yè)輸入計(jì)算機(jī)，而是在收到一定數(shù)量的用戶作業(yè)后，組成一批作業(yè)，再把這批作業(yè)輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行批處理。

　　早期的批處理監(jiān)控程序不具備并發(fā)功能，為了提高硬件資源利用率，主要通過假脫機(jī)（SPOOLing）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了真正并發(fā)機(jī)制的多道批處理系統(tǒng)：即在內(nèi)存中同時(shí)保持多個(gè)作業(yè)，主機(jī)可以以交替的方式同時(shí)處理多個(gè)作業(yè)。

　　2.分時(shí)系統(tǒng)

　　為彌補(bǔ)批處理方式不能提供交互式快速服務(wù)的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。

　　基本工作方式：一臺計(jì)算機(jī)主機(jī)連接了若干個(gè)終端，每個(gè)終端可由一個(gè)用戶使用，用戶通過終端交互式地向系統(tǒng)提出命令請求，系統(tǒng)接受用戶命令后，采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式處理服務(wù)請求，并通過交互方式在終端上向用戶顯示結(jié)果。用戶根據(jù)系統(tǒng)送回的處理結(jié)果發(fā)出下一道交互命令。

　　分時(shí)操作系統(tǒng)具有多路性、交互性、獨(dú)占性和及時(shí)性的特點(diǎn)。

　　典型的UNIX操作系統(tǒng)結(jié)合了分時(shí)系統(tǒng)和批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)。

　　在通用操作系統(tǒng)中，對于分時(shí)與批處理的處理原則是：分時(shí)優(yōu)先，批處理在后。并且一般把系統(tǒng)的分時(shí)和批處理運(yùn)行狀態(tài)稱稱為前臺和后臺，前臺作業(yè)主要處理來自終端用戶的、交互式的、比較小的且需要及時(shí)處理的作業(yè)；后臺作業(yè)主要處理運(yùn)行時(shí)間較長、要調(diào)用其他外部設(shè)備的、大型的無需終端用戶干預(yù)的，且不需要立即處理的作業(yè)。

　　3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS：Real Time Operating System）