O surgimento, uso e desenvolvimento do sistema operacional (Sistema Operacional, SO, para abreviar) é um grande avanço em software de computador nos últimos quarenta anos. Embora o sistema operacional ainda não tenha uma definição estrita, geralmente acredita-se que o sistema operacional é usado para gerenciar os recursos do sistema, controlar a execução do programa, melhorar a interface homem-máquina, fornecer vários serviços, organizar racionalmente os fluxos de trabalho do computador e fornecer um bom ambiente operacional para os usuários usarem os computadores de maneira eficaz. Um software de sistema.
Com o desenvolvimento dos computadores hoje, desde computadores pessoais até supercomputadores, sem exceção, eles são equipados com um ou mais sistemas operacionais. O sistema operacional se tornou uma parte inseparável e importante dos sistemas de computador modernos. Ele estabelece vários ambientes de aplicativos para as pessoas. Estabeleceu uma base importante. Os principais objetivos da configuração do sistema operacional podem ser resumidos da seguinte forma: 1. Facilitar o uso do usuário. O sistema operacional facilita o uso do usuário, fornecendo uma interface amigável entre o usuário e o computador. 2. Expanda as funções da máquina. O sistema operacional expande as funções da máquina ao expandir e transformar as instalações de hardware e fornecer novos serviços. 3. Gerenciar recursos do sistema. O SO gerencia com eficácia todos os recursos de hardware e software do sistema para torná-los totalmente utilizados. 4. Melhore a eficiência do sistema. O SO organiza razoavelmente o processo de trabalho do computador para melhorar o desempenho e a eficiência do sistema. 5. Construa um ambiente aberto. O sistema operacional é projetado e construído de acordo com os padrões internacionais relevantes para criar um ambiente aberto. Seu significado se refere principalmente a: seguir padrões internacionais relevantes (como padrões de comunicação abertos, padrões de interface de usuário abertos, padrões de biblioteca de thread aberto, etc.); apoiar a escalabilidade e extensibilidade da arquitetura; aplicativos de suporte em diferentes plataformas Portabilidade e interoperabilidade.
O sistema de computador inclui dois componentes: hardware e software. O hardware é a base material para todas as operações de software. O software pode dar pleno desempenho ao potencial do hardware e expandir as funções do hardware para concluir várias tarefas do sistema e do aplicativo. Os dois se promovem, se complementam e são indispensáveis. Cada camada possui um conjunto de funções e fornece interfaces correspondentes. A interface oculta os detalhes de implementação dentro da camada e fornece convenções de uso fora da camada. A camada de hardware fornece recursos básicos de computação, incluindo processadores, registradores, memória e vários recursos e equipamentos de E / S. Estas instalações e equipamentos constituem o hardware do sistema informático, que pode receber e armazenar informação de acordo com as necessidades dos utilizadores. O processamento de dados e os resultados dos cálculos de saída são a base do sistema operativo e do software. A camada do sistema operacional é geralmente a camada de software mais próxima do hardware. Ele expande e transforma o hardware do computador pela primeira vez. Completa principalmente a programação e alocação de recursos, o acesso e proteção de informações e a coordenação e controle de atividades simultâneas. O sistema operacional é a base para a operação de outro software no nível superior e fornece forte suporte para os projetistas de programas de sistema, como compiladores e sistemas de gerenciamento de banco de dados. A base de trabalho da camada do programa do sistema é estabelecida na máquina modificada e expandida pelo sistema operacional. Ao usar o conjunto de instruções estendido fornecido pelo sistema operacional, vários programas de processamento de linguagem, sistemas de gerenciamento de banco de dados e outros programas de sistema podem ser facilmente implementados. Além disso, uma ampla variedade de programas utilitários é fornecida, como programas de montagem de links, programas de gerenciamento de bibliotecas, programas de solução de problemas de diagnóstico, programas de classificação / combinação, etc., para uso dos usuários. A camada de aplicativo atende a necessidades de aplicativos diferentes ou específicas do usuário. Os desenvolvedores de aplicativos usam linguagens de programação para expressar problemas de aplicativos e desenvolver vários aplicativos, o que é rápido e conveniente. O usuário final interage com o sistema de computador por meio do aplicativo para resolver seus problemas de aplicativo.
A função e função do sistema operacional A função do sistema operacional em um sistema de computador pode ser entendida a partir de três aspectos: o sistema operacional é a interface entre o usuário e o hardware do computador. O sistema operacional fornece aos usuários uma máquina virtual (Máquina Virtual). O sistema operacional é o gerenciador de recursos do sistema de computador.
As principais características do sistema operacional: 1. Concorrência (concorrência) 2. Compartilhamento (compartilhamento) 3. Assincronia (assincronismo) 4. Virtual (virtual)
A evolução dos sistemas operacionais
1. Sistema de processamento serial
Nos primeiros computadores, do final da década de 1940 a meados da década de 1950, os programadores tinham contato direto com o hardware e não havia sistema operacional algum. O computador é executado em um console que integra indicadores, vários interruptores, alguns dispositivos de entrada e uma impressora. O programa escrito em código de máquina é carregado pelo dispositivo de entrada e pela leitora de cartão. Quando o programa é suspenso devido a um erro, a posição do erro é exibida pela luz indicadora. O programador pode encontrar a causa do erro verificando os registros e a memória principal. Se o programa for executado normalmente, o resultado será enviado para a impressora.
2. Sistema de processamento em lote simples
Os primeiros computadores eram muito caros, por isso era importante aproveitá-los ao máximo. O esforço de tempo causado pelo arranjo de bordo do computador inicial e o tempo ascendente é inaceitável. Para melhorar a situação acima, o conceito de sistema de processamento em lote foi criado. O primeiro sistema de processamento em lote foi produzido em meados da década de 1950, desenvolvido pela General Motors e usado no computador IBM 701. Esse conceito foi posteriormente aprimorado pelos clientes da IBM e aplicado no IBM 704. No início da década de 1960, alguns proprietários desenvolveram sistemas de processamento em lote por conta própria. IBSYS, o sistema operacional configurado pela IBM para computadores 7090/7094, era particularmente famoso por sua ampla influência em outros sistemas. A ideia central do sistema de processamento em lote simples é que, ao aplicar um software chamado monitor, o usuário não precisa tocar diretamente na máquina, mas primeiro envia o trabalho ao controlador do computador por meio da vela de cartão e da máquina de fita de papel, e o monitor irá Os trabalhos são organizados juntos para formar um lote de trabalhos e, em seguida, todo o lote de trabalhos é colocado no dispositivo de entrada gerenciado pelo monitor. Sempre que o trabalho é executado e retornado ao monitor, o monitor carrega automaticamente o próximo trabalho.
3. Sistema de processamento em lote multiprograma
4. Sistema de compartilhamento de tempo
Usando a tecnologia de design multiprograma, o processamento em lote de trabalhos pode ser executado com eficiência. No entanto, para muitos trabalhos, como processamento de transações, é necessário fornecer um modo de interação direta entre o usuário e o computador.
5. Sistema em tempo real
Embora o sistema de processamento em lote de várias passagens e o sistema de compartilhamento de tempo tenham sido capazes de obter utilização de recursos e tempo de resposta satisfatórios, eles ainda não podem atender às necessidades de controle em tempo real e processamento de informações em tempo real, como sistemas de orientação de mísseis, aeronaves sistemas de bilhetagem, sistemas de recuperação de informação, etc., que deram origem aos sistemas em tempo real.
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