操作系统

操作系统的类型

以使用环境和对作业的处理方式为纬度
（1）批处理操作系统
用户提交的作业分类，可以把一批的作业合成、编成一个作业执行序列。
批处理也分为：联机批处理、脱机批处理。
特征：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行
（2）分时操作系统
分时技术，多个用户同时以会话方式控制自己程序的运行。
分时技术把处理机的运行时间 分成很短的时间片，按时间片轮流把 处理机分配给各联机作业使用。
若某个作业在分配的时间内不能完成计算，该作业暂时中断把处理机让出来给其他作业，等待下一轮。
特征：交互性、多用户同时性、独立性
（3）实时操作系统
专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合。
不强调资源利用率，更关心及时性（时间紧迫性）、可靠性、完整性。
分为 ：实时过程控制、实时信息处理
特征 ：提供即使响应、高可靠性
（4）网络操作系统
按照网络架构的各个协议标准进行开发（网络管理、通信、资源共享、系统安全、多种网络应用服务等）
网络系统中，各计算机的操作系统可以互不相同，因此需要有一个支持异种计算机系统之间进程通信的网络环境 ，实现协同工作和应用集成。
特征：互操作性 、协作处理
（5）分布式操作系统
统一的操作系统，实现系统操作的统一性，负责全系统的资源分配和调度，为用户提供统一的界面。
逻辑上紧密耦合，目前没有真正实现
不管哪种操作系统，都应该具有5个基本功能，即处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理。

操作系统的结构

分为：无序结构、层次结构、面向对象结构、对称多处理结构、微内核结构
（1）无序结构
整体结构或模块组合结构。
大型表格和队列为中心，操作系统的各部分程序围绕着表格运行，整个系统是一个程序。这种操作系统常称为面向过程的操作系统。由许多标准的、可兼容的基本单位构成（模块），各模块相对独立，模块之间通过规定的接口相互调用。
优点：缩短了系统的开发周期
缺点：模块之间调用关系复杂、相互依赖，从而使分析、移植、维护系统容易出错
（2）层次结构
把一个大型系统分成若干个单向依赖的层次，由多层的正确性保证系统的 可靠性。
层次结构清晰，简化了接口的设计，利于系统功能的增加、删改，易于保证可靠性，便于维护、移植。
（3）面向对象结构
基于面向对象程序设计的概念，采用不同的对象技术。
可以把对象作为系统的最小单位，由对象、对象操作、对象保护组成的操作系统。
优点：适用于网络操作系统、分布式操作系统
（4）对称多处理结构
如果一个操作系统在系统中的所有处理机运行且共享同一内存，就是一个对称多处理系统。
优点：共享存储器结构的多处理机系统（紧耦合）
（5）微内核结构
把系统的公共部分抽象出来，形成一个底层核心，提供最基本的服务，其他功能以服务器形式建立在微 内核之上。具有良好的模块化和结构化特征，模块之间和 上下层之间通过消息来通信。微内核上 的 服务器可以根据不同的需要构造
现代操作系统大多拥有两种工作状态：核心态、用户态。我们使用的应用程序工作在用户态，内核模块和基本的操作系统核心工作在核心态。
微内核结构：一个非常简单的硬件抽象层+一组比较关键的原语或系统调用组成。
微内核目标：系统服务的实现、系统的基本操作规则分离开来。
优点：
1.具有统一接口，在用户态、核心态之间无需进程识别。
2.可伸缩性好，能适应硬件更新和应用变化。
3.可移植性号，与具体机器特征相关的代码，隔离在微内核 中 。
4.实时性好，微内核可以方便地支持实时处理
5.安全可靠性高，对外仅使用少量应用编程接口
6.支持分布式系统，支持多处理器地架构和高度并行的应用程序
7.真正面向对象的操作系统
处理器管理