1)设备管理:主要是负责内核与外围设备的数据交互,实质是对硬件设备的管理,包括对输入输出设备的分配,初始化,维护与回收等。例如管理音频输入输出。
2)作业管理:这部分功能主要是负责人机交互,图形界面或者系统任务的管理。
3)文件管理:这部分功能涉及文件的逻辑组织和物理组织,目录结构和管理等。从操作系统的角度来看,文件系统是系统对文件存储器的存储空间进行分配,维护和回收,同时负责文件的索引,共享和权限保护。而从用户的角度来说,文件系统是按照文件目录和文件名来进行存取的。
4)进程管理:说明一个进程存在的唯一标志是pcb(进程控制块),负责维护进程的信息和状态。进程管理实质上是系统采取某些进程调度算法来使处理合理的分配给每个任务使用。
5)存储管理:数据的存储方式和组织结构。
操作系统的类型也可以分为几种:批处理系统,分时操作系统,实时操作系统,网络操作系统等。下面将简单的介绍他们各自的特点:
1)批处理系统:首先,用户提交完作业后并在获得结果之前不会再与操作系统进行数据交互,用户提交的作业由系统外存储存为后备作业;数据是成批处理的,有操作系统负责作业的自动完成;支持多道程序运行。
3)实时操作系统:会有时钟管理,包括定时处理和延迟处理。实时性要求比较高,某些任务必须优先处理,而有些任务则会被延迟调度完成。
4)网络操作系统:网络操作系统主要有几种基本功能
(1)网络通信:负责在源主机与目标主机之间的数据的可靠通信,这是最基本的功能。
(2)网络服务:系统支持一些电子邮件服务,文件传输,数据共享,设备共享等。
(3)资源管理:对网络中共享的资源进行管理,例如设置权限以保证数据源的安全性。
(4)网络管理:主要任务是实现安全管理,例如通过“存取控制”来确保数据的存取安全性,通过“容错性”来保障服务器故障时数据的安全性。
(5)支持交互操作:在客户/服务器模型的LAN环境下,多种客户机和主机不仅能与服务器进行数据连接通信,并且可以访问服务器的文件系统
1.并发
并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;
程序的并发执行,有效地改善了系统资源的利用率和提高了系统的吞吐量,但它使系统复杂化,操作系统必须具有控制和管理各种并发活动的能力。
2.共享
资源共享即共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
可分为以下两种资源共享方式:
互斥共享方式:
同时访问方式:
并发和共享是操作系统两个最基本的特征,这两者之间又是互为存在条件的。
资源共享是以程序的并发为条件的,若系统不允许程序并发执行,自然不存在资源共享问题。
若系统不能对资源共享实施有效的管理,也必将影响到程序的并发执行,甚至根本无法并发执行。
3.虚拟
在操作系统中,所谓虚拟,是指把一个物理上的实体,变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实的,即实际存在的;而后者是虚的,是用户感觉上的东西。相应地,用于实现虚拟的技术,称为虚拟技术。在OS中利用了多种虚拟技术,分别用来实现虚拟处理机,虚拟内存、虚拟外部设备和虚拟信道等。
在虚拟处理机技术中,是通过多道程序设计技术,让多道程序并发执行的方法,来分时使用一台处理机的。此时,虽然只有一台处理机,但它能同时为多个用户服务,使每个终端用户都认为是有一个CPU在专门为他服务。利用多道程序设计技术,把一台物理上的CPU虚拟为多台逻辑上的CPU,称为虚拟处理机。
类似地,可以通过虚拟存储器技术,将一台机器的物理存储器变为虚拟存储器,以便从逻辑上来扩充存储器的容量。当然这时用户所感觉到的内存容量是虚的。我们把用户所感觉到的存储器称为虚拟存储器。