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操作系统是作为计算机用户和计算机硬件之间接口的程序。操作系统的目的是提供一个用户可以执行程序的环境。因此，操作系统的主要目标是使计算机系统便于使用。第二个目标是以有效的方式使用计算机硬件。
操作系统几乎是每个计算机系统的重要组成部分。计算机系统可以大致分为4个部分:
。硬件(cpu、内存、I / O设备)。
。操作系统。
。应用程序(编译器、数据库系统、视频游戏、商业程序)。
。用户(人、机器或其他计算机)。
硬件提供基本的计算资源。应用程序定义了使用这些资源解决用户计算问题的方式。可能有许多不同的用户试图解决不同的问题。因此，可能有许多不同的应用程序。操作系统控制和协调硬件在各种用户的各种应用程序中的使用。
操作系统类似于政府。计算机系统的基本资源由其硬件、软件和数据提供，操作系统提供在计算机系统的操作中正确使用这些资源的方法。像政府一样，操作系统本身不执行任何有用的功能。它只是提供了一个环境，其他程序可以在其中做有用的工作。
我们可以把一个操作系统看作一个资源分配器。计算机系统有许多解决问题所需的资源(硬件和软件):cpu时间、内存空间、文件存储空间、输入/输出(I / O)设备等等。操作系统充当这些资源的管理者
操作系统
操作系统是作为计算机用户和计算机硬件之间接口的程序。操作系统的目的是为用户提供一个执行程序的环境。因此，操作系统的主要目标是使计算机系统易于使用。第二个目标是有效利用计算机硬件。
操作系统是几乎每个计算机系统的重要组成部分。计算机系统可以大致分为四个部分:
硬件(CPU、内存、输入/输出设备)；
。操作系统；
应用程序(编译器、数据库系统、视频游戏、商业程序)；
用户(人、机器或其他计算机)。
硬件提供基本的计算资源。应用程序指定如何使用这些资源来解决用户的计算问题。可能有许多不同的用户试图解决不同的问题。因此，可能有许多不同的应用。操作系统控制和协调硬件在不同用户的各种应用程序中的使用。
操作系统就像一个政府。计算机系统的基本资源由其硬件、软件和数据提供。操作系统提供了在计算机系统运行时合理使用这些资源的方法。和政府一样，操作系统本身也做不了什么有用的工作。它只是提供了一个其他程序可以做有用工作的环境。
我们可以把操作系统想象成一个资源分配器。计算机系统有很多解决问题所需的资源(硬件和软件):CPI时间、内存空间、文件存储空间、I/O设备等。操作系统充当这些资源的管理员，将这些资源分配给特定的程序和用户，作为完成任务的必要资源。因为可能会有很多相互冲突的资源需求，所以操作系统必须决定如何分配资源，计算机系统的运行才是合理高效的。
用“做什么”来定义操作系统可能比用“什么”来定义更容易。操作系统的主要目的是方便用户。操作系统之所以存在，是因为有操作系统比没有操作系统更容易计算。当你看小型个人电脑的操作系统时，这一点就更清楚了。
操作系统的第二个目的是提高计算机系统的运行效率。这对于大型分时多用户系统尤其重要。一般来说，这些系统相当昂贵，因此希望使它们尽可能高效地运行。方便和效率有时候是矛盾的。在过去，效率的考虑往往比方便更重要。因此，大多数操作系统理论都集中在计算机资源的优化使用上。
要了解什么是操作系统，它们是做什么的，我们先来看看它们在过去的30年里是如何发展的。通过追踪它们的演变，我们可以找到操作系统的相同部分，我们可以看到它们是如何发展的以及为什么发展。
操作系统和计算机结构相互影响很大。为了方便硬件的使用，开发了操作系统。因为操作系统是设计和使用的，所以硬件设计的改变可以简化操作系统已经变得很明显了。从简短的历史回顾中，我们可以看到新硬件特性的出现是如何实质性地解决了许多操作系统问题的。起初，只有计算机硬件。早期的计算机是运行在控制台上的庞然大物。程序员编写程序，然后直接从操作员控制台运行它们。首先，程序需要从前面板上的开关、纸带或穿孔卡片手动装入存储器。然后，为了安装起始地址并开始执行程序，按下相应的按钮。当程序运行时，程序员或操作员可以通过控制台上的显示灯监视程序的执行。如果发现错误，程序员可以停止程序，检查内存和寄存器的内容，并直接从控制台调试程序。打印输出或在纸带或卡片上打孔，以便以后打印。
人工交互的本质是这个运行环境的重要特征，程序员就是操作员。大多数系统使用签名或预订来分配机器时间。如果你打算使用电脑，你必须填写签单，找出电脑未来的空闲时间，并报名预约时间。
然而，这种方法存在一些问题。假设你注册了一个小时来运行你开发的程序。你可能会遇到一个特别难的问题，不可能在一个小时内完成。如果别人预约了接下来的一段时间，你就要停止工作，尽可能的收拾好自己的工作，过一段时间再回来继续工作。另一方面，如果事情进展顺利，你可能会在35分钟内完成。但是因为你觉得上电脑可能要花很长时间，所以你注册了一个小时，所以电脑可能会闲置25分钟。
随着时间的推移，其他软件和硬件被开发出来。读卡器、行式打印机和磁带变得很普遍。为了简化编程任务，设计了汇编器、加载器和连接器。建立了通用函数库。一些常用函数可以复制到新程序中，无需重写。
完成输入输出任务的程序尤其重要。每个新的输入/输出设备都有自己的特点，需要仔细编程。为每个输入输出设备编写一个特殊的子程序。这个子程序叫做设备驱动程序。设备驱动程序知道如何使用特定设备的缓冲区、标志位、寄存器、控制位和状态位。每种不同类型的设备都有自己的驱动程序。诸如从键盘读取字符的简单任务可能涉及一系列与设备相关的复杂操作。只需使用库中的设备驱动程序，无需每次都编写所需的程序。
此后，出现了Fortran、Cobol等语言的编译器，大大简化了编程任务，但计算机的操作更加复杂。例如，为了准备执行Fortran程序，首先程序员需要在计算机中安装Fortran编译器。通常，编译器存储在软盘上。因此，有必要将合适的软盘插入其驱动器。Fortran编译器生成汇编语言输出，然后还是要汇编。你需要把汇编程序的输出和它的支持库程序联系起来。最后，程序的二进制目标代码就形成了，可以执行了。将其加载到内存中并进行调整。
操作系统以许多不同的方式提供服务。两种基本方法是系统调用和系统程序，两者各有优势。
系统调用
更基本的服务级别通过使用系统调用来处理。系统调用提供了运行程序和操作系统之间的接口。通常，这些调用是以汇编语言指令的形式提供的，汇编语言程序员使用的手册中一般都会列出这些指令。
系统调用可以大致分为三类:进程或作业控制、设备和文件操作以及信息维护。在下面的讨论中，我们简要说明操作系统提供的系统调用的类型。不幸的是，我们的描述可能看起来有点简单，因为此时此刻的大部分系统调用都涉及到或被后面要讨论的一些概念和函数所支持。
过程和作业控制
一个正在运行的程序不仅要能正常停止其运行(结束)，还要能异常停止其运行(异常终止)。如果一个程序在它的输入中发现一个错误，并且想要异常地停止程序，它可能也想要定义一个错误级别。更严重的错误可以由更高级别的参数来指示。因此，通过将正常终止定义为零阶异常终止，可以将正常终止和异常终止联系起来。
执行一个程序的过程或作业可能需要安装人员并执行另一个程序。一个有趣的相关问题是，当被安装人的程序终止时，控制权应该返回到哪里。这个问题关系到现有程序是丢失、保存还是允许与新程序并发继续执行。
如果控制在新程序结束时返回到现有程序，我们必须保存现有程序的内存映像，并有效地建立一种允许一个程序调用另一个程序的机制。如果两个程序可以同时继续，我们就建立了一个多程序作业或流程。通常有一个系统调用(创建一个进程或提供一个作业)专门用于这个目的。
如果我们创建一个新的作业或流程，甚至一组作业或流程，我们应该能够控制它的执行。这种控制要求作业或进程的属性可以被确定和重置，包括优先级、最大允许执行时间等。(获取流程属性，设置流程属性)。如果我们发现它不正确或不再需要，我们可能还想停止我们已经建立的作业或流程(终止流程)。
创建新的作业或流程后，您需要等待它们完成。可能需要一段时间(等待时间)，但更有可能是等待一个特定的事件(等待事件)。当此事件发生时，作业或进程应该发出信号(信号事件)。这种协调并发进程的系统调用将在后面详细讨论。
许多系统为程序提供了时间分析器。这表示一个程序在一个特定的位置或一组特定的单元上执行所需的时间。每次定时器中断发生时，都会记录程序计数器的值。当定时器中断的频率足够高时，可以得到程序各部分所用时间的统计图。
文档功能
首先，您应该能够创建或删除文件。这个系统调用需要一个文件名，可能还需要一些属性。一旦创建了文件，就需要打开并使用它。你可能需要阅读、写作和重新定位。最后，我们仍然需要关闭文件，表明我们不再使用它。
如果文件系统是一个目录结构，您必须为目录准备相同的操作集。此外，无论是文件还是目录，我们都应该能够确定各种属性的值，如果有必要，我们可能需要重置属性。文件属性包括文件名、文件类型、保护代码、计数信息等。为了拥有这个功能，有两个系统调用:获取文件属性和设置文件属性。
设备管理
文件可以被视为一个抽象或虚拟的设备。因此，许多文件系统调用也需要设备。但是，如果系统是多用户的，我们必须首先申请设备，以确保我们可以独占设备。如果我们不使用这个设备，我们必须释放它。这些函数类似于打开或关闭文件的系统调用。
一旦对设备提出请求(并分配给我们)，就可以像读取文件一样读取、写入和重新定位设备。事实上，输入/输出设备和文件之间的相似性是如此之大，以至于许多操作系统将它们组合成一个组合文件/设备结构。在这种情况下，输入/输出设备由一个特殊的文件名来标识。
信息维护
许多系统调用只是为了在用户程序和操作系统之间传递信息。例如，大多数系统都有返回当前时间和日期的系统调用。其他系统调用可能会返回有关系统的信息，例如当前用户数量、操作系统的版本号、内存或磁盘空间的剩余容量等等。
此外，操作系统保存所有关于其作业和进程的信息，并且有系统调用来访问这些信息。一般来说，也有调用来重置这些信息(获取流程属性和建立流程属性)。
系统程序
文件操作:这些程序创建、删除、复制、重命名、打印、转储、列出和执行文件和目录的一般操作。
状态信息:一些程序只需要操作系统提供日期、时间、可用内存或磁盘空间、用户数量或类似的状态信息。然后，信息被格式化并打印在终端或其它输出设备或文件上。
文件修改:有几个文本编辑器可以创建和修改磁盘上的文件内容。
编程语言支持:操作系统往往提供通用编程语言(如Fortran、Cobol、Pascal、Basic等)的编译器、汇编器和解释器。).最近，这些程序中的许多程序也单独出售。
程序加载和执行:一旦程序被汇编或编译，它必须被加载到内存中执行。系统可以提供绝对加载器、浮动加载器、链接编辑器和覆盖加载器。同时还需要更高级语言或者机器语言的调试系统。
应用程序:此外，大多数操作系统都有对解决某些独特问题有用的程序，如编译器、文本格式化程序、绘图软件包、数据库系统、统计分析软件包等等。
磁盘操作系统(DOS)是一组帮助你运行个人电脑和管理磁盘的程序。DOS控制内存、处理器、外部存储设备和输入/输出设备(监视器、键盘、鼠标等)。)的个人电脑，这样你的各种程序就不会在时间和空间上互相冲突。这件事在你不知情的情况下发生了。当你运行一个程序(例如，一个文字处理器或一个电子表格)时，它是在DOS下运行的，而DOS总是控制着你计算机上该程序的使用。
此外，DOS还包括一些实用程序，让你管理你的磁盘和其他资源。例如，您可以使用DOS实用程序复制、打印和擦除文件。这些实用程序是您和DOS之间的基本人机交互。
DOS已经存在很久了(“久”对PC来说是10年左右)。它主宰了IBM兼容PC的操作系统领域。现在，它在第五版:DOS 5中，提供了一些有意义的新功能，并改进了许多旧功能。DOS的这些新老特性将在下一节讨论。
DOS 5的特点
让我们讨论一下DOS对你和你的计算机功能的特殊问题。
双用户界面:用户界面是你与程序交互的手段。DOS的传统命令界面要求你在几乎空白的屏幕上键入命令(所有东西都是单色的)。更现代的DOS shell使用窗口、菜单和对话框(就像微软的Windows一样)，让你选择功能并立即看到结果。结果以明亮的颜色呈现(如果您的显示器可以处理的话)。
磁盘管理:DOS对磁盘上的数据进行组织，使每个程序都能找到自己需要的数据，而不会意外丢失另一个程序的数据。它包括一些实用程序，允许您复制，移动，打印和删除文件，并管理磁盘本身及其目录。您可以使用命令界面或DOS shell来访问许多DOS实用程序。
硬件管理:DOS帮助其他程序有效地访问你的硬件。有一些实用的软件(和其他功能)，所以可以修改硬件环境来满足你的需求。
内存管理:DOS控制所有对内存的访问，所以当多个程序同时需要内存空间时不会有重叠。作为用户，您对内存的使用有一定的控制权。DOS 5的新功能:通过扩展/扩充内存可以实现很多功能。
程序管理:DOS给你启动任何你需要的程序的能力。DOS 5的新功能:可以同时运行几个程序，随意在它们之间切换。
批处理文件:批处理文件包含一个或多个命令。您可以将几个命令放入一个批处理文件中，然后执行该文件，而不需要分别执行这些命令。一旦你把文件保存在磁盘上，你就可以反复使用它，并把它送给你的同事、客户等。有一个特殊的批处理文件((AUTOEXEC。BAT))，在启动时自动执行。您可以将自己的命令放入该文件。
全屏编辑器:DOS 5的新特性是全屏编辑器是一个实用程序，允许您使用键盘创建和编辑文本文件。
程序员的工具:DOS包含了许多可以帮助程序员在DOS下开发新软件的特性(程序员的工具不在本研究范围之内)。
当然，DOS还有很多其他功能，这里只是你经常遇到的一些。
引导程序
假设你已经在个人电脑的硬盘上安装了DOS 5。如果没有，请按照文档中的说明，在下一步之前安装DOS。
当启动你的系统时，首先启动的是操作系统，这样它就可以被人控制了。在我们的例子中，它是DOS 5。系统检查内存和许多外部设备，然后启动操作系统。
从硬盘启动很容易。如果驱动器A中有磁盘，请将其弹出(3.5英寸磁盘)或打开驱动器的门锁(5.25英寸驱动器)。(如果驱动器A中的磁盘已准备好，DOS将尝试从驱动器A中吸引用户。)然后，打开计算机和显示器的电源，如果每个都有自己的电源开关。观察屏幕上的信息。根据系统的安装方式和启动时自动处理的命令，这些信息会有所不同。但是，最后，您会看到DOS外壳屏幕或命令提示符。无论哪种方式，都意味着系统已经成功启动。
这本书充满了帮助你测试引进技术的步骤。如果你上了电脑并遵循这些步骤，你会学到更多关于DOS的知识。下面的实操会让你一步步了解电脑开机的过程。
1.如果机器开着，就关掉它；
2.如果驱动器A中有磁盘，请将其弹出(3.5英寸驱动器)或打开门锁(5.25英寸驱动器)，以便
DOS无法从驱动器a启动；
3.打开主机电源；
4.如果显示器的电源开关与主机分离，请打开显示器电源；给印刷商和其他地方
有一个硬件连接到PC。
您应该能够看到和听到电脑启动。存储器检查期间，显示屏上可能会有一些信息。您可能会看到有关ROM-BIOS的信息，这是一个非常基本的程序，永久存储在计算机中，并启动引导过程。然后，当系统检查每个驱动器时，您会看到该驱动器的指示灯闪烁。DOS 5从磁盘加载到内存的过程中，硬盘驱动器的指示灯一直亮着。随着操作系统硬件的设置，可能会出现另一组信息。最后，要么DOS shell自动启动，要么出现DOS命令提示符。命令提示符如下所示:
丙:、>
如果你不能成功启动DOS，停下来咨询知道怎么做的人。在成功启动DOS之前，不要阅读本书的其余部分。