Windows-Betriebssystem

Warum brauchen wir ein Betriebssystem?

Programmierer können nicht alle Details des Hardware-Betriebs verstehen, da die Verwaltung dieser Hardware und die Optimierung ihrer Nutzung eine sehr mühsame Aufgabe ist Die Arbeit wird damit vom Betriebssystem erledigt und muss nur noch daran denken, eigene Anwendungssoftware zu schreiben, um indirekt die Hardware zu nutzen >

Standort des Betriebssystems

Betrieb Das System befindet sich zwischen Computerhardware und Anwendungssoftware und ist im Wesentlichen eine Software. Das Betriebssystem besteht aus zwei Teilen: dem Kernel des Betriebssystems (wird im Kernel-Status ausgeführt, verwaltet Hardwareressourcen) und Systemaufrufen (wird im Benutzerstatus ausgeführt und stellt Systemaufrufe

Schnittstelle für von Anwendungsprogrammierern geschriebene Anwendungen bereit). Durch die Gruppierung von in

Betriebssystemfunktionen

1. wird die hässliche Hardware-Aufrufschnittstelle ausgeblendet und Anwendungsprogrammierern mehr Informationen zum Aufruf bereitgestellt Hardwareressourcen. Nun, ein einfacheres und übersichtlicheres

   Modell (Systemaufrufschnittstelle), sie müssen sich nicht mehr um die Details des Betriebs der Hardware kümmern und können sich auf die Entwicklung ihrer eigenen Anwendungen konzentrieren

2. Konkurrierende Anforderungen von (Multiplex-)Anwendungen nach Hardwareressourcen organisieren

Entwicklung von Betriebssystemen

Die Vakuumröhren und Lochkarten der ersten Generation (1940–1955)

• Merkmale: Es gibt kein Betriebssystemkonzept, die gesamte Programmierung ist in reiner Maschinensprache geschrieben

• Arbeitsprozess: Der Programmierer vereinbart einen Termin für einen bestimmten Zeitraum auf dem Computerplan an der Wand, dann nimmt der Programmierer seine Steckkarte mit in den Computerraum und verbindet seine Steckkarte mit dem Computer Während dieser wenigen Stunden hatte er exklusiven Zugriff auf die gesamten Ressourcen des Computers, und die nächste Gruppe von Menschen musste warten (mehr als 20.000 Vakuumröhren waren oft durchgebrannt). Später erschienen Lochkarten, auf denen Programme geschrieben werden konnten die Karte und liest sie dann ohne Verwendung einer Steckkarte in die Maschine ein

• Vorteile: Programmierer haben während des Anwendungszeitraums exklusiven Zugriff auf die gesamte Ressource und können ihre eigenen anpassen Programme in Echtzeit und Fehler können zeitnah behoben werden

• Nachteile: Ressourcenverschwendung

Zweite Generation (1955~1965 ) Transistor- und Stapelverarbeitungssystem

• Eigenschaften: Von professionellen Betreibern betriebene Großrechner haben das Konzept eines Betriebssystems: Es handelt sich um ein System, das menschliche Kraft und Computer kombiniert und menschliche Beteiligung erfordert. Mit der Programmiersprache:

  FÜRTAN-Sprache oder Assemblersprache, schreiben Sie es auf Papier, lochen Sie es dann in Karten, bringen Sie den Kartenkarton zur Eingabestadt und übergeben Sie ihn dem Bediener, der auf die Ausgabeschnittstelle wartet

• Arbeitsprozess

• Probleme mit der ersten Computergeneration:

  Mensch-Computer-InteraktionMehr

• Wie die zweite Generation die Probleme löst der ersten Generation: Der Input einer Gruppe von Menschen wird zu einer großen Input-Welle akkumuliert, und dann ist die Reihenfolge extrem, und dann wird der Output einer Gruppe von Menschen zu einer großen Output-Welle akkumuliert

• Vorteile: Stapelverarbeitung, Zeitersparnis

• Nachteile: Der gesamte Prozess erfordert menschliche Beteiligung, der Berechnungsprozess ist immer noch seriell und der Programmierer hat einen Zeitraum exklusiver Zeit Der Prozess des Wartens auf die Ergebnisse und des erneuten Debuggens

  erfordert den Abschluss anderer Programme im selben Stapel.

Die dritte Generation ( 1965–1980) integrierte Schaltkreischips und Multiprogrammierung

So lösen Sie die Probleme des Computers der zweiten Generation 1: Nachdem die

-Karte in den Computerraum gebracht wurde, wird der

-Job ausgeführt

kann schnell von der Karte auf die Festplatte gelesen werden, sodass das Betriebssystem jederzeit, wenn ein Job endet, einen Job vom Band lesen und in den frei gewordenen Speicherbereich ausführen kann. Diese Technologie wird als simultanes externes Gerät bezeichnet Online-Betrieb: SPOOLING, diese Technologie dient gleichzeitig der Ausgabe. Wenn diese Technologie übernommen wird, wird die IBM1401-Maschine nicht mehr benötigt und die Bänder müssen nicht bewegt werden (die beiden kleinen Leute in der Mitte werden nicht mehr benötigt)

Wie um das Computerproblem 2 der zweiten Generation zu lösen:

Das Betriebssystem des Computers der dritten Generation nutzt in großem Umfang Schlüsseltechnologien, über die das Betriebssystem des Computers der zweiten Generation nicht verfügt: Mehrkanaltechnologie

Mehrkanal in der Mehrkanaltechnologie bezieht sich auf mehrere Programme. Die Implementierung der Mehrkanaltechnologie besteht darin, das geordnete Planungsproblem zu lösen, bei dem mehrere Programme um dieselbe Ressource (z. B. CPU) konkurrieren -Kanal-Multiplexing und Multiplexing werden in Zeitmultiplexing und räumliches Multiplexing unterteilt

Das größte Problem beim räumlichen Multiplexing besteht darin, dass der direkte Speicher des Programms geteilt werden muss und diese Aufteilung auf Hardwareebene implementiert und von der gesteuert wird Betriebssystem. Wenn der Speicher nicht voneinander getrennt ist, kann ein Programm auf den Speicher eines anderen Programms zugreifen

Das Betriebssystem des Computers der dritten Generation ist immer noch auf Stapelverarbeitung ausgerichtet. Viele Programmierer vermissen den exklusiven Computer der ersten Generation und können dies tun Debuggen Sie sich selbst im laufenden Betrieb. Um Programmierer zufrieden zu stellen, die schnell Antworten erhalten können, ist ein Time-Sharing-Betriebssystem erschienen

So lösen Sie das Problem von Computern der zweiten Generation 3:

Time-Sharing-Betriebssystem
Mehrere Online-Terminals +Mehrkanaltechnologie

Nachdem die dritte Computergeneration die notwendige Schutzhardware weithin eingeführt hatte (Speicher zwischen Programmen sind voneinander isoliert), wurden Time-Sharing-Systeme populär

Eine spätere Person Der Informatiker Ken Thompson von Bell Labs nahm an MULTICS teil und entwickelte eine einfache Einzelbenutzerversion von MULTICS, die zum UNIX-System wurde. Darauf aufbauend wurden viele andere Unix-Versionen abgeleitet. Um die Ausführung von Programmen auf jeder Unix-Version zu ermöglichen, schlug IEEE einen Unix-Standard vor, nämlich Posix (Portable Operating System Interface).Später, im Jahr 1987, Ein kleiner Klon von UNIX, Minix, erschien für Bildungszwecke. Der finnische Student Linus Torvalds hat darauf basierend

geschrieben >

Zwei Hauptfunktionen des Betriebssystems:

Anwendungen mit einer Abstraktion zur Verwendung von Hardwareressourcen bereitstellen

Hardware-Ressourcen verwalten

2. Multiplexing

Verwaltung von Anfragen von mehreren gemeinsam genutzten Ressourcen, die von mehreren Programmen initiiert werden

Implementierungsmethode:

Zeitliche Wiederverwendung, räumliches Multiplexen

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWindows-Betriebssystem. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!