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      淺談?dòng)?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的論文

      時(shí)間: 堅(jiān)烘964 分享

        計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一個(gè)重要的功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的管理。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的淺談?dòng)?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的論文,希望大家喜歡!

        淺談?dòng)?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的論文篇一

        《淺談?dòng)?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及其發(fā)展》

        摘要:本文淺談了有關(guān)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)及其發(fā)展。

        關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng);功能

        一、引言

        隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源、控制程序運(yùn)行、改善人機(jī)界面和為應(yīng)用軟件提供支持的一種系統(tǒng),操作系統(tǒng)功能強(qiáng)大,能夠?yàn)橛脩魩?lái)良好的界面體驗(yàn),當(dāng)然操作系統(tǒng)也在不斷的完善和發(fā)展,操作系統(tǒng)從最簡(jiǎn)單的批處理系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng),到今天的各種面向PC的操作系統(tǒng)和面向大型機(jī)的多任務(wù)、多用戶系統(tǒng),它們?cè)谡{(diào)度和控制計(jì)算活動(dòng),提供軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和應(yīng)用環(huán)境,挖掘計(jì)算機(jī)潛力,提高計(jì)算機(jī)的性能方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的研究,學(xué)者一般集中在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的研究上,而從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其發(fā)展的角度進(jìn)行研究的文章較少,本文從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本情況著手,探討了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的功能,并對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的總結(jié)。希望能夠?qū)τ?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)理論研究有所啟發(fā)。

        二、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述

        (一)操作系統(tǒng)發(fā)展的目標(biāo)

        操作系統(tǒng)一方面直接管理和控制著所有的硬件和軟件,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各部件相互協(xié)調(diào)一致的開(kāi)展工作,另一方面它想用戶提供正確的利用軟硬件資源的方法和環(huán)境,使用戶能夠通過(guò)操作系統(tǒng)充分而有效的使用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有四個(gè)方面的目標(biāo):

        (1)方便。進(jìn)行操作系統(tǒng)配置能夠是用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更容易運(yùn)用,方便用戶利用計(jì)算機(jī)處理任務(wù)。

        (2)有效。操作系統(tǒng)要能夠使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU和I/O設(shè)備得到更有效的利用。

        (3)可擴(kuò)展能力。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬件和體系結(jié)構(gòu)的方面,要具有良好的擴(kuò)展性,可擴(kuò)展性是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能是否優(yōu)越的重要指標(biāo)。

        (4)開(kāi)放性。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要適應(yīng)各種不同類型的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植和互操作性,互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放性平臺(tái),這也決定了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)必須是一個(gè)開(kāi)放性平臺(tái)。能夠幫助用戶實(shí)現(xiàn)資源共享。

        (二)用戶角度下的操作系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

        三、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)功能

        (一)處理器管理

        計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一個(gè)重要的功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的管理,總所周知,中央處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件,它是決定計(jì)算機(jī)性能的關(guān)鍵指標(biāo),計(jì)算機(jī)在執(zhí)行單道作業(yè)或者單用戶作業(yè)命令時(shí),對(duì)處理器的管理任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單,但是在計(jì)算機(jī)執(zhí)行多道程序或者命令時(shí),如何將中央處理器的時(shí)間合理的分配給各個(gè)程序這一任務(wù)就相對(duì)復(fù)雜,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)能夠有效解決這一問(wèn)題,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)處理器的管理就是要解決CPU分配策略、實(shí)施方法等問(wèn)題。

        (二)存儲(chǔ)管理

        計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)管理主要工作任務(wù)是對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行分配、保護(hù)、擴(kuò)充和管理,主要圍繞以下三個(gè)方面開(kāi)展工作:

        (1)內(nèi)存分配。在內(nèi)存中有操作系統(tǒng)、其他系統(tǒng)軟件及一個(gè)或多個(gè)用戶程序。如何分配內(nèi)存、以保障系統(tǒng)及各用戶程序存儲(chǔ)區(qū)不沖突,是內(nèi)存分配解決的主要問(wèn)題。

        (2)存儲(chǔ)保護(hù)。系統(tǒng)中存在著多個(gè)任務(wù)程序運(yùn)行,通過(guò)存儲(chǔ)管理可以保證程序在執(zhí)行過(guò)程中不會(huì)相互占用,并且確保用戶執(zhí)行程序無(wú)法破壞系統(tǒng)程序。

        (3)內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存擴(kuò)充很有必要,在用戶執(zhí)行程序已經(jīng)超過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所能提供的存儲(chǔ)容量時(shí),內(nèi)存擴(kuò)充能夠?qū)?nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器結(jié)合起來(lái)進(jìn)行管理。

        (三)設(shè)備管理

        現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置設(shè)備類型眾多,設(shè)備操作性能各部相同,設(shè)備管理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須面對(duì)和處理的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)設(shè)備管理是能夠用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和管理的一組程序。設(shè)備管理的主要任務(wù)是:

        (1)設(shè)備分配。用戶提出使用外部設(shè)備請(qǐng)求后,重裝系統(tǒng)根據(jù)一定的分配策略進(jìn)行統(tǒng)一分配,并為用戶使用外部設(shè)備提供簡(jiǎn)單方便的命令。

        (2)輸入輸出操作控制。設(shè)備管理程序根據(jù)用戶提出的請(qǐng)求控制外部設(shè)備進(jìn)行實(shí)際的輸入輸出操作,并完成輸入輸出的善后處理。

        (四)文件管理

        文件管理稱為文件系統(tǒng),是對(duì)系統(tǒng)的軟件資源的管理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的各種程序和數(shù)據(jù)均為計(jì)算機(jī)的軟件資源,均以文件的形式存放在外存中,操作系統(tǒng)的對(duì)文件的管理主要包括:文件目錄管理、文件存儲(chǔ)空間的分配以及為用戶提供靈活方便的操作命令。

        (五)作業(yè)管理

        計(jì)算機(jī)技術(shù)中作業(yè)的概念是指用戶請(qǐng)求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的一個(gè)獨(dú)立任務(wù),它必須包括若干個(gè)加工步驟才能完成,加工步驟的每一步成為作業(yè)步,作業(yè)管理包括作業(yè)的調(diào)度與控制管理兩個(gè)方面,作業(yè)調(diào)度是指在多道程序設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)要在多個(gè)程序作業(yè)中按照一定的策略選取如果作業(yè),為他們分配必要的共享資源使之執(zhí)行,常用的作業(yè)調(diào)度策略包括先來(lái)先服務(wù)策略、最短作業(yè)優(yōu)先策略、響應(yīng)比最高者優(yōu)先策略、優(yōu)先數(shù)策略以及分類調(diào)度策略等。

        四、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)展

        操作系統(tǒng)發(fā)展的概況

        計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行的,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是由于客觀需要而產(chǎn)生的,它伴隨著幾十斤技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展而不斷的在提高,其功能也在不斷的完善和發(fā)展,操作系統(tǒng)功能的發(fā)展從弱到強(qiáng),在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位不斷的上升,已經(jīng)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)比較重要的階段。

        (1)手工處理階段。沒(méi)有操作系統(tǒng),也沒(méi)有相應(yīng)的操作軟件,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還處在電子管時(shí)代,計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度慢。用戶直接使用機(jī)器語(yǔ)言編制程序,計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)獨(dú)占整個(gè)計(jì)算機(jī)資源,上機(jī)處理任務(wù)全靠手工完成。

        (2)批處理階段。批處理系統(tǒng)階段克服了手工操作的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)作業(yè)的自動(dòng)過(guò)度,改善了主機(jī)CPU和輸入輸出設(shè)備的使用情況,提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力。

        (3)多道程序系統(tǒng)。多道程序系統(tǒng)是在單道批處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),多道程序設(shè)計(jì)通過(guò)組織作業(yè)以使CPU總有一個(gè)作業(yè)可以執(zhí)行,從而提高CPU的整體利用率。多道程序系統(tǒng)內(nèi)存分布示意圖如下所示:

        (4)分時(shí)系統(tǒng)。分時(shí)系統(tǒng)是在批處理系統(tǒng)、多道程序系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)為用戶提供與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接交互的能力這一目標(biāo)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。分時(shí)操作系統(tǒng)能夠把處理器的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片,按時(shí)間片輪流把處理器分配給各聯(lián)機(jī)使用。每個(gè)用戶能夠通過(guò)自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制指令,完成作業(yè)的運(yùn)作。

        (5)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。多道程序系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)能獲得較為令人滿意的結(jié)果,但是仍然不能實(shí)現(xiàn)把計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制,在這一任務(wù)需求背景下,實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制,并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù),還可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理。

        (6)多處理系統(tǒng)。多處理系統(tǒng)試圖從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)上來(lái)改善系統(tǒng)的性能,所處理系統(tǒng)的出現(xiàn)是為了增加系統(tǒng)的吞吐量、節(jié)省投資、提高系統(tǒng)的可靠性等。

        (7) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)高度發(fā)展的基礎(chǔ)上二者相互結(jié)合的產(chǎn)物,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有兩種模式即客戶/服務(wù)器模式和對(duì)等模式。

        (8)分布式操作系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)是在集中性操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),分布式操作系統(tǒng)具有分布性、并行性、透明性、共享性等特點(diǎn)。

        五、結(jié)束語(yǔ)

        計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善和發(fā)展,要從總體上把握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀才有可能在外來(lái)的技術(shù)潮流中不被時(shí)代所淘汰。

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