2、操作系统结构与原理详解

操作系统结构与原理详解

1. 操作系统概述

操作系统是计算机用户与硬件之间的中介，其主要目的是提供一个方便、高效的程序执行环境。它管理计算机硬件，确保系统正确运行，并防止用户程序干扰系统的正常运作。不同类型的操作系统在设计目标上有所不同，例如大型机操作系统主要优化硬件利用率，个人计算机操作系统支持各种复杂应用，而手持设备操作系统则注重用户交互的便捷性。

从用户角度来看，操作系统的设计因使用场景而异：
-个人计算机（PC）：通常为单用户设计，强调易用性，对资源利用率的关注相对较少。
-大型机或小型机终端：多个用户共享资源，操作系统旨在最大化资源利用率，确保公平分配。
-工作站网络：用户既有专用资源，也共享网络和服务器资源，操作系统需要在个人可用性和资源利用之间取得平衡。
-手持设备：注重个人可用性，同时考虑电池寿命下的性能。
-嵌入式计算机：设计为无需用户干预即可运行。

从系统角度来看，操作系统有两种主要观点：
-资源分配器：管理CPU时间、内存空间、文件存储和I/O设备等资源，根据请求进行合理分配，以确保系统高效、公平地运行。
-控制程序：管理用户程序的执行，防止错误和不当使用计算机，尤其关注I/O设备的操作和控制。

然而，对于操作系统的定义并没有完全统一的标准。一种简单的观点是，它包括供应商提供的“操