计算机软考软件设计师：操作系统知[2]

  ◆实时操作系统：系统往往是专用，系统与应用很难分离。其特点是能及时响应外部时间的请求，并迅速完成对事件的处理。其设计原则是响应时间优先于资源利用率。实时系统又分成实时过程控制和实时信息处理两类。

  除了上述这几类基本系统外，随着计算机体系结构的发展，又出现了多处理机操作系统、分布式操作系统和网络操作系统等等。

  操作系统的职能是管理和控制计算机系统中的全部硬件、软件资源，合理组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口，系统资源管理和提供用户界面是操作操作系统的功能模块：

  ◆处理器（机）管理：其主要任务，是对处理机进行分配，并对其进行有效的控制和管理。在多道程序环境下，处理机的分配以线程为基本单位，因此对处理机的管理可归结为对线程的管理。

  ◆存储管理：其主要任务，是为程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用率，以及能从逻辑上来扩充内存。所以存储管理应具有以下功能：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等。

  ◆设备管理：其主要任务，是完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备。为实现上述任务，设备管理应具有缓冲管理、设备分配和设备处理，以及虚拟设备等功能。采用通道、控制器和设备三级控制方法管理这些设备；

  ◆文件管理：其主要任务，是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。为此，文件管理应具有文件存储空间的管理，目录管理，文件的读、写管理以及文件的共享与保护等功能。

  ◆用户接口：为了方便用户使用操作系统，操作系统向用户提供命令接口和系统调用接口，在较晚出现操作系统中又向用户提供了图形接口。

  1.2 处理机管理

  处理器是计算机的心脏，在单用户系统中或单道系统中，处理器为一个用户或一个作业服务，管理简单。为了提高系统资源的利用率，引入了多道程序技术，即多个程序或作业同时运行，争用处理器，要解决处理器的分配调度的策略。因此引入了作业、进程和线程的概念，基于操作系统对处理器的管理策略不同，其提供的作业处理方式也不同，又批处理方式、分时处理方式、实时处理方式、多道成批处理方式和网络环境下的处理方式等。

  操作系统的核心位于硬件上，核心的目的是提供一种进程赖以生存的环境，其主要任务就是接受中断并做基本的处理，在进程之间切换处理器，处理进程之间的通信。

  基本的硬件结构是：

  （1） 中断结构：为了使输入输出活动与处理器的活动并行，提出了中断处理程序；

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