計(jì)算機(jī)系統(tǒng)畢業(yè)論文參考(2)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)畢業(yè)論文參考
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)畢業(yè)論文參考篇2
淺談計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及其發(fā)展
一、引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸滲透到人們生活的各個領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也得到了長足的發(fā)展,操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源、控制程序運(yùn)行、改善人機(jī)界面和為應(yīng)用軟件提供支持的一種系統(tǒng),操作系統(tǒng)功能強(qiáng)大,能夠?yàn)橛脩魩砹己玫慕缑骟w驗(yàn),當(dāng)然操作系統(tǒng)也在不斷的完善和發(fā)展,操作系統(tǒng)從最簡單的批處理系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng),到今天的各種面向PC的操作系統(tǒng)和面向大型機(jī)的多任務(wù)、多用戶系統(tǒng),它們在調(diào)度和控制計(jì)算活動,提供軟件開發(fā)、運(yùn)行和應(yīng)用環(huán)境,挖掘計(jì)算機(jī)潛力,提高計(jì)算機(jī)的性能方面發(fā)揮著越來越重要的作用。對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的研究,學(xué)者一般集中在對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的研究上,而從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其發(fā)展的角度進(jìn)行研究的文章較少,本文從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本情況著手,探討了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的功能,并對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行了簡單的總結(jié)。希望能夠?qū)τ?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)理論研究有所啟發(fā)。
二、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述
(一)操作系統(tǒng)發(fā)展的目標(biāo)
操作系統(tǒng)一方面直接管理和控制著所有的硬件和軟件,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各部件相互協(xié)調(diào)一致的開展工作,另一方面它想用戶提供正確的利用軟硬件資源的方法和環(huán)境,使用戶能夠通過操作系統(tǒng)充分而有效的使用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有四個方面的目標(biāo):
(1)方便。進(jìn)行操作系統(tǒng)配置能夠是用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更容易運(yùn)用,方便用戶利用計(jì)算機(jī)處理任務(wù)。
(2)有效。操作系統(tǒng)要能夠使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU和I/O設(shè)備得到更有效的利用。
(3)可擴(kuò)展能力。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬件和體系結(jié)構(gòu)的方面,要具有良好的擴(kuò)展性,可擴(kuò)展性是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能是否優(yōu)越的重要指標(biāo)。
(4)開放性。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要適應(yīng)各種不同類型的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植和互操作性,互聯(lián)網(wǎng)是一個開放性平臺,這也決定了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)必須是一個開放性平臺。能夠幫助用戶實(shí)現(xiàn)資源共享。
(二)用戶角度下的操作系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
三、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)功能
(一)處理器管理
計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一個重要的功能就是實(shí)現(xiàn)對中央處理器的管理,總所周知,中央處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件,它是決定計(jì)算機(jī)性能的關(guān)鍵指標(biāo),計(jì)算機(jī)在執(zhí)行單道作業(yè)或者單用戶作業(yè)命令時,對處理器的管理任務(wù)相對簡單,但是在計(jì)算機(jī)執(zhí)行多道程序或者命令時,如何將中央處理器的時間合理的分配給各個程序這一任務(wù)就相對復(fù)雜,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)能夠有效解決這一問題,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對處理器的管理就是要解決CPU分配策略、實(shí)施方法等問題。
(二)存儲管理
計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)存儲管理主要工作任務(wù)是對存儲器進(jìn)行分配、保護(hù)、擴(kuò)充和管理,主要圍繞以下三個方面開展工作:
(1)內(nèi)存分配。在內(nèi)存中有操作系統(tǒng)、其他系統(tǒng)軟件及一個或多個用戶程序。如何分配內(nèi)存、以保障系統(tǒng)及各用戶程序存儲區(qū)不沖突,是內(nèi)存分配解決的主要問題。
(2)存儲保護(hù)。系統(tǒng)中存在著多個任務(wù)程序運(yùn)行,通過存儲管理可以保證程序在執(zhí)行過程中不會相互占用,并且確保用戶執(zhí)行程序無法破壞系統(tǒng)程序。
(3)內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存擴(kuò)充很有必要,在用戶執(zhí)行程序已經(jīng)超過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所能提供的存儲容量時,內(nèi)存擴(kuò)充能夠?qū)?nèi)部存儲器和外部存儲器結(jié)合起來進(jìn)行管理。
(三)設(shè)備管理
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置設(shè)備類型眾多,設(shè)備操作性能各部相同,設(shè)備管理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須面對和處理的問題,計(jì)算機(jī)設(shè)備管理是能夠用于對設(shè)備進(jìn)行控制和管理的一組程序。設(shè)備管理的主要任務(wù)是:
(1)設(shè)備分配。用戶提出使用外部設(shè)備請求后,重裝系統(tǒng)根據(jù)一定的分配策略進(jìn)行統(tǒng)一分配,并為用戶使用外部設(shè)備提供簡單方便的命令。
(2)輸入輸出操作控制。設(shè)備管理程序根據(jù)用戶提出的請求控制外部設(shè)備進(jìn)行實(shí)際的輸入輸出操作,并完成輸入輸出的善后處理。
(四)文件管理
文件管理稱為文件系統(tǒng),是對系統(tǒng)的軟件資源的管理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的各種程序和數(shù)據(jù)均為計(jì)算機(jī)的軟件資源,均以文件的形式存放在外存中,操作系統(tǒng)的對文件的管理主要包括:文件目錄管理、文件存儲空間的分配以及為用戶提供靈活方便的操作命令。
(五)作業(yè)管理
計(jì)算機(jī)技術(shù)中作業(yè)的概念是指用戶請求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的一個獨(dú)立任務(wù),它必須包括若干個加工步驟才能完成,加工步驟的每一步成為作業(yè)步,作業(yè)管理包括作業(yè)的調(diào)度與控制管理兩個方面,作業(yè)調(diào)度是指在多道程序設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)要在多個程序作業(yè)中按照一定的策略選取如果作業(yè),為他們分配必要的共享資源使之執(zhí)行,常用的作業(yè)調(diào)度策略包括先來先服務(wù)策略、最短作業(yè)優(yōu)先策略、響應(yīng)比最高者優(yōu)先策略、優(yōu)先數(shù)策略以及分類調(diào)度策略等。
四、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)展
操作系統(tǒng)發(fā)展的概況
計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行的,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是由于客觀需要而產(chǎn)生的,它伴隨著幾十斤技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展而不斷的在提高,其功能也在不斷的完善和發(fā)展,操作系統(tǒng)功能的發(fā)展從弱到強(qiáng),在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位不斷的上升,已經(jīng)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個比較重要的階段。
(1)手工處理階段。沒有操作系統(tǒng),也沒有相應(yīng)的操作軟件,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還處在電子管時代,計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度慢。用戶直接使用機(jī)器語言編制程序,計(jì)算機(jī)運(yùn)行時獨(dú)占整個計(jì)算機(jī)資源,上機(jī)處理任務(wù)全靠手工完成。
(2)批處理階段。批處理系統(tǒng)階段克服了手工操作的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了 計(jì)算機(jī)作業(yè)的自動過度,改善了主機(jī)CPU和輸入輸出設(shè)備的使用情況,提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力。
(3)多道程序系統(tǒng)。多道程序系統(tǒng)是在單道批處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上 發(fā)展而來,多道程序設(shè)計(jì)通過 組織作業(yè)以使CPU總有一個作業(yè)可以執(zhí)行,從而提高CPU的整體利用率。多道程序系統(tǒng)內(nèi)存分布示意圖如下所示:
(4)分時系統(tǒng)。分時系統(tǒng)是在批處理系統(tǒng)、多道程序系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)為用戶提供與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接交互的能力這一目標(biāo)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。分時操作系統(tǒng)能夠把處理器的運(yùn)行時間分成很短的時間片,按時間片輪流把處理器分配給各聯(lián)機(jī)使用。每個用戶能夠通過自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制指令,完成作業(yè)的運(yùn)作。
(5)實(shí)時系統(tǒng)。多道程序系統(tǒng)和分時系統(tǒng)能獲得較為令人滿意的結(jié)果,但是仍然不能實(shí)現(xiàn)把計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)過程的實(shí)時控制,在這一任務(wù)需求背景下,實(shí)時系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,實(shí)時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的實(shí)時控制,并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù),還可以對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時處理。
(6)多處理系統(tǒng)。多處理系統(tǒng)試圖從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)上來改善系統(tǒng)的性能,所處理系統(tǒng)的出現(xiàn)是為了增加系統(tǒng)的吞吐量、節(jié)省投資、提高系統(tǒng)的可靠性等。
(7) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)高度發(fā)展的基礎(chǔ)上二者相互結(jié)合的產(chǎn)物,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有兩種模式即客戶/服務(wù)器模式和對等模式。
(8)分布式操作系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)是在集中性操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,分布式操作系統(tǒng)具有分布性、并行性、透明性、共享性等特點(diǎn)。
五、結(jié)束語
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善和發(fā)展,要從總體上把握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀才有可能在外來的技術(shù)潮流中不被時代所淘汰。