Fremveksten, bruken og utviklingen av operativsystemet (operativsystem, OS for kort) er en viktig fremgang innen dataprogramvare de siste førti årene. Selv om operativsystemet ennå ikke har en streng definisjon, antas det generelt at operativsystemet brukes til å administrere systemressurser, kontrollere programgjennomføring, forbedre menneske-maskin-grensesnittet, tilby ulike tjenester, rasjonelt organisere datamaskinsflyter og gi en godt driftsmiljø for brukere å effektivt bruke datamaskiner. En systemprogramvare.
Med utviklingen av datamaskiner i dag, fra personlige datamaskiner til superdatamaskiner, uten unntak, er de utstyrt med ett eller flere operativsystemer. Operativsystemet har blitt en uatskillelig og viktig del av moderne datasystemer. Den etablerer ulike applikasjonsmiljøer for mennesker. Lagt et viktig fundament. Hovedmålene med å konfigurere operativsystemet kan oppsummeres på følgende måte: 1. Gjør brukeren lettere. Operativsystemet forenkler brukerbruk ved å tilby et vennlig grensesnitt mellom brukeren og datamaskinen. 2. Utvid maskinfunksjonene. OS utvider maskinfunksjonene ved å utvide og transformere maskinvarefasiliteter og tilby nye tjenester. 3. Administrer systemressurser. OS administrerer effektivt alle maskinvare- og programvareressurser i systemet for å gjøre dem fullt utnyttet. 4. Forbedre systemeffektiviteten. OS organiserer rimelig datamaskinens arbeidsprosess for å forbedre systemytelsen og systemeffektiviteten. 5. Bygg et åpent miljø. Operativsystemet er designet og konstruert i samsvar med relevante internasjonale standarder for å skape et åpent miljø. Betydningen refererer hovedsakelig til: følgende relevante internasjonale standarder (for eksempel standarder for åpen kommunikasjon, standarder for åpent brukergrensesnitt, standarder for åpen trådbibliotek, etc.); støtte skalerbarhet og utvidbarhet i arkitekturen; støtte applikasjoner på forskjellige plattformer Portabilitet og interoperabilitet.
Datasystemet inneholder to komponenter: maskinvare og programvare. Maskinvare er materialgrunnlaget for all programvareoperasjon. Programvare kan gi fullspilling av maskinvarepotensialet og utvide maskinvarefunksjoner for å fullføre forskjellige system- og applikasjonsoppgaver. De to fremmer hverandre, utfyller hverandre og er uunnværlige. Hvert lag har et sett med funksjoner og gir tilsvarende grensesnitt. Grensesnittet skjuler implementeringsdetaljene i laget og gir brukskonvensjoner utenfor laget. Maskinvarelaget gir grunnleggende databehandlingsressurser, inkludert prosessorer, registre, minne og forskjellige I / O-fasiliteter og utstyr. Disse fasilitetene og utstyret utgjør maskinvaren til datasystemet, som kan motta og lagre informasjon i henhold til brukernes behov. Databehandling og resultatberegningsresultater er grunnlaget for operativsystemet og programvaren. Operativsystemlaget er vanligvis programvarelaget nærmest maskinvaren. Den utvider og transformerer maskinvare for første gang. Den fullfører hovedsakelig planlegging og tildeling av ressurser, tilgang til og beskyttelse av informasjon, og koordinering og kontroll av samtidige aktiviteter. Operativsystemet er grunnlaget for drift av annen programvare på det øvre nivået, og gir sterk støtte til designere av systemprogrammer som kompilatorer og databasestyringssystemer. Arbeidsgrunnlaget for systemprogramlaget er etablert på maskinen modifisert og utvidet av operativsystemet. Ved å bruke det utvidede instruksjonssettet fra operativsystemet, kan forskjellige språkbehandlingsprogrammer, databasestyringssystemer og andre systemprogrammer enkelt implementeres. I tillegg tilbys et bredt utvalg av hjelpeprogrammer, for eksempel koblingssamlingsprogrammer, biblioteksadministrasjonsprogrammer, diagnostiske feilsøkingsprogrammer, klassifiserings- / kombinasjonsprogrammer osv., Som brukere kan bruke. Applikasjonslaget løser brukerspesifikke eller forskjellige applikasjonsbehov. Applikasjonsutviklere bruker programmeringsspråk for å uttrykke applikasjonsproblemer og utvikle forskjellige applikasjoner, noe som er raskt og praktisk. Sluttbrukeren samhandler med datasystemet gjennom applikasjonen for å løse applikasjonsproblemene.
Operativsystemets rolle og funksjon Operasjonssystemets rolle i et datasystem kan forstås ut fra tre aspekter: operativsystemet er grensesnittet mellom brukeren og maskinvaren. Operativsystemet gir brukerne en virtuell maskin (Virtual Machine). Operativsystemet er ressursansvarlig for datasystemet.
De viktigste egenskapene til operativsystemet: 1. Samstemmelse (samstemmende) 2. Deling (deling) 3. Asynkroni (asynkronisme) 4. Virtuell (virtuell)
Utviklingen av operativsystemer
1. Serielt prosesseringssystem
Tidlig på datamaskiner, fra slutten av 1940-tallet til midten av 1950-tallet, hadde programmerere direkte kontakt med maskinvaren, og det var ikke noe operativsystem i det hele tatt. Datamaskinen kjører på en konsoll som integrerer indikatorer, forskjellige brytere, noen inngangsenheter og en skriver. Programmet skrevet i maskinkode lastes av inndataenheten og kortleseren. Når programmet er avbrutt på grunn av en feil, vises feilposisjonen med indikatorlampen. Programmereren kan finne årsaken til feilen ved å sjekke registrene og hovedminnet. Hvis programmet kjøres normalt, blir resultatet sendt til skriveren.
2. Enkelt batchbehandlingssystem
Tidlige datamaskiner var veldig dyre, så det var viktig å få mest mulig ut av dem. Tidsinnsatsen forårsaket av den tidlige datamaskinens innebygde ordning og ned-opp-tid er uakseptabelt. For å forbedre den ovennevnte situasjonen ble konseptet med batchbehandlingssystem opprettet. Det første batchbehandlingssystemet ble produsert på midten av 1950-tallet, utviklet av General Motors, og brukt på IBM 701-datamaskinen. Dette konseptet ble senere forbedret av IBMs kunder og anvendt i IBM 704. På begynnelsen av 1960-tallet utviklet noen eiere batchbearbeidingssystemer alene. IBSYS, operativsystemet konfigurert av IBM for datamaskiner med 7090/7094, var spesielt kjent for sin omfattende innflytelse på andre systemer. Den sentrale ideen med det enkle batchbehandlingssystemet er at brukeren ikke trenger å berøre maskinen direkte ved å bruke en programvare som kalles en skjerm, men først sender jobben til datamaskinkontrolleren gjennom kortseil- og papirbåndmaskinen. og skjermen vil Jobbene er organisert sammen for å danne en gruppe jobber, og deretter legges hele batchen av jobber på inndataenheten som administreres av skjermen. Hver gang jobben utføres og returneres til skjermen, har skjermen automatisk lastet inn neste jobb.
3. Multiprograms batchbehandlingssystem
4. Tidsdelingssystem
Ved hjelp av flerprogram-designteknologi kan batchbehandling av jobber utføres effektivt. For mange jobber, for eksempel transaksjonsbehandling, er det imidlertid nødvendig å gi en direkte interaksjonsmodus mellom brukeren og datamaskinen.
5. System i sanntid
Selv om multi-pass batchbehandlingssystem og tidsdelingssystem har vært i stand til å oppnå tilfredsstillende ressursutnyttelse og responstid, kan de fremdeles ikke oppfylle behovene til sanntidskontroll og sanntidsinformasjonsbehandling, for eksempel missilstyringssystemer, fly billettsystemer, informasjonsinnhentingssystemer osv., som ga opphav til sanntidssystemer.
