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計算機(jī)一級基礎(chǔ)知識：操作系統(tǒng)的功能和分類
操作系統(tǒng)是用戶和計算機(jī)的接口，同時也是計算機(jī)硬件和其他軟件的接口。下面是小編整理的關(guān)于操作系統(tǒng)的功能和分類，希望大家認(rèn)真閱讀!
一、單/多用戶操作系統(tǒng)
單用戶操作系統(tǒng)一次只能支持一個用戶進(jìn)程的運(yùn)行，相對于多用戶操作系統(tǒng)它可以支持多個用戶同時登陸，允許運(yùn)行多個用戶的進(jìn)程，比如WIN XP它本身就是個多用戶操作系統(tǒng)，不管是在本地還是遠(yuǎn)程都允許多個用戶同時在登陸狀態(tài)。它向用戶提供聯(lián)機(jī)交互式的工作環(huán)境，比如MS-DOS它就是一個典型的單用戶操作系統(tǒng)。
特點(diǎn)：單用戶、不要求高利用率、良好的交互性
二、批處理系統(tǒng)
批處理系統(tǒng)可以分為簡單批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)是多道程序設(shè)計技術(shù)與批處理系統(tǒng)的結(jié)合，基本思想是每次把一批經(jīng)過合理搭配的作業(yè)通過輸入設(shè)備提交給操作系統(tǒng)，并暫時存入外存，等待運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)需要調(diào)入新的作業(yè)時，根據(jù)當(dāng)時的運(yùn)行情況和用戶要求，按某種調(diào)試原則，從外存中挑選一個或幾個作業(yè)裝入內(nèi)存運(yùn)行。用戶用控制命令描述對作業(yè)每一步運(yùn)行的具體安排，并將這些控制連同程序和數(shù)據(jù)一起作為一個作業(yè)交給操作系統(tǒng)，因此，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不允許用戶與其作業(yè)交互作用，即用戶不能直接干預(yù)自己作業(yè)的運(yùn)行，直到作業(yè)運(yùn)行完畢。
多道批處理系統(tǒng)一般用于較大的計算機(jī)系統(tǒng)，要求較高的利用率和吞吐量，例如，OS/360 MTV是一個典型的多道批處理操作系統(tǒng)。
批處理操作系統(tǒng)：將作業(yè)組織成批并一次將該作業(yè)的所有描述信息和作業(yè)內(nèi)容輸入計算機(jī)，計算機(jī)按照作業(yè)進(jìn)入的先后順序依次自動執(zhí)行，在一個批次范圍內(nèi)，用戶不得對程序的運(yùn)行進(jìn)行任何干預(yù)。它是一個脫機(jī)處理系統(tǒng)，中間沒有用戶的介入，適用于專門承接運(yùn)算業(yè)務(wù)的計算中心，可幫助用戶完成大型工程運(yùn)算等工作。
單道程序：指在主存儲器中只存放一批程序或一個程序，當(dāng)CPU運(yùn)行該程序發(fā)生某種條件等待時，CPU暫停當(dāng)前程序的運(yùn)行，在等待的條件被滿足以前，CPU將一直處于閑置狀態(tài)。
多道程序：指在主存中同時存放若干道用戶作業(yè)，允許這些作業(yè)交替地在系統(tǒng)中運(yùn)行，當(dāng)CPU運(yùn)行某個程序發(fā)生條件等待時，可以轉(zhuǎn)向執(zhí)行另外的程序，使另一個作業(yè)在系統(tǒng)中運(yùn)行。
特點(diǎn)：不允許用戶介入、沒有交互性、單道批處理系統(tǒng)的利用率要低于多道批處理系統(tǒng)的利用率
三、分時系統(tǒng)
分時系統(tǒng)是在多道批處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在分時系統(tǒng)中，用戶通過計算機(jī)交互會話來聯(lián)機(jī)控制作業(yè)運(yùn)行，一個分時系統(tǒng)可以帶幾十甚至上百個終端，每個用戶都可以在自己的終端上操作或控制作業(yè)的完成，從宏觀上看，多用戶同時工作，共享系統(tǒng)資源;從微觀上看，各進(jìn)程按時間片輪流運(yùn)行，提高了系統(tǒng)資源利用率。
CTSS是最早的分時操作系統(tǒng)，UNIX是目前被廣泛使用的一個分時操作系統(tǒng).
特點(diǎn)：多用戶、交互性好
四、實(shí)時系統(tǒng)
實(shí)時系統(tǒng)指計算機(jī)對特定輸入做出快速反應(yīng)，以控制發(fā)出實(shí)時信號的對象，即計算機(jī)及時響應(yīng)外部事件的請求，在規(guī)定的短時間內(nèi)完成該事件的處理，并控制所有實(shí)時設(shè)備和實(shí)時任務(wù)協(xié)調(diào)到致地運(yùn)行。例如，導(dǎo)彈飛行控制、工業(yè)過程控制和各種訂票業(yè)務(wù)等場合，要求計算機(jī)系統(tǒng)對用戶的請求立即做出響應(yīng)，實(shí)時系統(tǒng)是專門適合這類環(huán)境的操作系統(tǒng)。它分為實(shí)時過程控制系統(tǒng)和實(shí)時信息處理系統(tǒng)。
特點(diǎn)：實(shí)時性好
五、通用操作系統(tǒng)
通用操作系統(tǒng)一般是以上三種操作系統(tǒng)的結(jié)合。例如，批處理系統(tǒng)與分時系統(tǒng)相結(jié)合，當(dāng)系統(tǒng)有分時用戶時，系統(tǒng)及時地作出響應(yīng);當(dāng)系統(tǒng)暫時沒有分時用戶或分時用戶較少時，或以處理不太緊急的批作業(yè)，以便提高系統(tǒng)的資源利用率。這種系統(tǒng)中，把分時作業(yè)稱為前臺作業(yè)，批處理作業(yè)稱為后臺作業(yè)。類似地，批處理系統(tǒng)與實(shí)時系統(tǒng)相結(jié)合，有實(shí)時任務(wù)請求時，進(jìn)行實(shí)時處理，沒能實(shí)時任務(wù)請求時運(yùn)行批處理，這時把實(shí)時系統(tǒng)稱為，把批處理稱為后臺。
六、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是使網(wǎng)絡(luò)上各計算機(jī)能方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種服務(wù)的軟件和有關(guān)規(guī)程(如協(xié)議)的集合。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)操作所需的最基本的核心功能，如網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、內(nèi)存管理及進(jìn)程任務(wù)調(diào)度等。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)，各計算機(jī)通過通信軟件使網(wǎng)絡(luò)硬件與其他計算機(jī)建立通信。通信軟件還提供所支持的通信協(xié)議，以便通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送請求或響應(yīng)信息。
七、分布式操作系統(tǒng)
隨著程序設(shè)計環(huán)境、人機(jī)接口和軟件工程等方面的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了由高速局域網(wǎng)互連的若干計算機(jī)組成的分布式計算機(jī)系統(tǒng)，需要配置相應(yīng)的操作系統(tǒng)，即分布式操作系統(tǒng)。分布式計算機(jī)系統(tǒng)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相似，分布式計算機(jī)系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)將獨(dú)立功能的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)互連起來，可實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享和協(xié)作完成任務(wù)等。
分布式操作系統(tǒng)還處于研究階段，目前還沒有真正實(shí)用的系統(tǒng)。
拓展閱讀
計算機(jī)操作系統(tǒng)知識盤點(diǎn)
《系統(tǒng)之組成》
1、計算機(jī)系統(tǒng)：它是一復(fù)雜的系統(tǒng)，一個完整計算機(jī)都是由硬件和軟件兩大部分組成
2、計算機(jī)硬件：指系統(tǒng)中所有能被看到的實(shí)際物理裝置的總稱。如機(jī)箱、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等
3、計算機(jī)軟件：指在計算機(jī)中運(yùn)行的各程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔
4、計算機(jī)硬件和計算機(jī)軟件是相輔相成、相互依存的。硬件是整個計算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，么有硬件系統(tǒng)就談不上計算機(jī);軟件是靈魂，么有軟件系統(tǒng)，計算機(jī)是無法正常工作的
《系統(tǒng)之地位和作用》
1、操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的一種，且是系統(tǒng)軟件的核心
2、計算機(jī)系統(tǒng)呈層次結(jié)構(gòu)，包括硬件、操作系統(tǒng)、其他系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。操作系統(tǒng)是介于硬件和其他系統(tǒng)軟件之間的
3、操作系統(tǒng)為用戶提供了友善的人機(jī)接口。人機(jī)接口也叫用戶界面或人機(jī)界面，它是實(shí)現(xiàn)用戶與計算機(jī)“對話”的軟件和硬件的總稱
4、操作系統(tǒng)能有效管理系統(tǒng)中的各種資源。它能合理控制和處理各種資源，合理組織系統(tǒng)的工作流程，盡可能提高系統(tǒng)資源利用率，最大限度滿足用戶需求
5、操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序的開發(fā)和運(yùn)行提供了有效平臺
《系統(tǒng)之定義》
操作系統(tǒng)是管理和控制計算機(jī)中各種資源、合理組織計算機(jī)工作流程、為用戶使用計算機(jī)系統(tǒng)提供方便的軟件
《系統(tǒng)之特征》
1、并發(fā)性，指兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生，并行性強(qiáng)調(diào)的是“同時”，而并發(fā)性強(qiáng)調(diào)的是“交替”
2、共享性，指某個軟件資源或硬件不為某個程序獨(dú)占，而是供多個用戶共同使用。另外，并發(fā)性與共享性，它們是互為存在的
3、虛擬性，指通過某種技術(shù)把一個物理上的實(shí)體變?yōu)槿舾蓚�邏輯的對應(yīng)物。物理實(shí)體是實(shí)際存在的，而邏輯上的對應(yīng)物是用戶的一種感覺
4、不確定性，可表現(xiàn)為程序執(zhí)行結(jié)果不確定性和程序何時被執(zhí)行及每道程序所需時間的不確定性
《系統(tǒng)之功能》
1、處理機(jī)管理功能
(1)進(jìn)程控制：包括進(jìn)程的創(chuàng)建、撤銷及狀態(tài)轉(zhuǎn)換
(2)進(jìn)程同步：指對主要并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行協(xié)調(diào)
(3)進(jìn)程通信：主要完成進(jìn)程間的信息交換
(4)進(jìn)程調(diào)度：按一定算法進(jìn)行處理機(jī)分配
2、存儲器管理功能
(1)內(nèi)存分配：按一定策略為每道程序分配內(nèi)存空間，并在程序運(yùn)行結(jié)束時及時回收內(nèi)存
(2)內(nèi)存保護(hù)：確保每道程序在自己內(nèi)存空間中運(yùn)行，互不干擾
(3)地址交換：實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的映射
(4)內(nèi)存擴(kuò)充：借助于虛擬存儲技術(shù)去獲得增加內(nèi)存的效果
3、設(shè)備管理功能
(1)設(shè)備分配：根據(jù)用戶請求、系統(tǒng)現(xiàn)有資源的情況，以及設(shè)備分配策略，為用戶分配所需的設(shè)備
(2)設(shè)備傳輸控制：實(shí)現(xiàn)物理的輸入輸出操作，包括對設(shè)備的啟動、中斷及結(jié)束處理等
4、文件管理功能
(1)創(chuàng)建新文件或文件夾：在外存中為新文件或文件夾分配空間，將文件或文件夾的說明信息添加到指定文件夾中
(2)保存文件：將內(nèi)存中的程序、數(shù)據(jù)等信息以規(guī)定的文件名存儲到指定外存的指定文件夾中
(3)讀出文件：將指定外存的特定文件夾中的特定文件讀出到內(nèi)存
(4)刪除文件：從指定外存的特定文件夾中將特定的文件刪除，釋放其原先占用的存儲空間
5、用戶接口
(1)命令接口：提供一組命令給用戶直接或間接控制自己的作業(yè)
(2)程序接口：提供一組系統(tǒng)調(diào)用供用戶程序或其他系統(tǒng)程序調(diào)用.
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