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软件系统指在==计算机硬件系统上运行的程序、相关的文档资料和其他数据的集合==
计算机软件用来扩充计算机系统的功能,提高计算机系统的效率
按照软件所起的作用和需要的运行环境不同,通常将计算机软件分为==系统软件==和==应用软件==两大类 系统软件:是为整个计算机系统配置的不依赖特定应用领域的通用软件,这些软件对计算机系统的硬件和软件资源进行控制和管理,并为用户使用和其他应用软件的运行提供服务 应用软件:指为了某些应用需要或解决某个特定问题而设计的软件,如图像处理软件、财务软件、游戏软件或其他软件包
| 层级 | 用户对象 |
|---|---|
| 应用软件 | 应用用户 |
| 系统软件 | 应用开发人员 |
| 操作系统 | 操作系统开发人员 |
| 计算机硬件 | 操作系统开发人员 |
操作系统的组成 操作系统由: 操作系统内核(Kernel) 其他许多附加的配套软件所组成 包括 图形用户界面 常用的应用程序 支持应用软件开发和运行的各种软件构建 应用框架 编译器 程序库等
操作系统内核是能提供进程管理(任务管理)、存储管理、文件管理和设备管理等功能的那些软件模块,他们是操作系统中最基本的部分,用于为众多应用程序访问计算机硬件提供服务。内核驻留在内存中,它以CPU的最高优先级运行,能执行指令系统中的特权指令,具有直接访问各种外设和全部主存空间的特权,负责对系统资源进行管理和分配
操作系统的作用 管理计算机中运行的程序和分配各种软硬件资源 为用户提供友善的人机界面 为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台 操作系统还有辅导用户操作(帮助功能) 处理软硬件错误 监控系统性能 保护系统安全等许多作用
操作系统特征(借鉴分时操作系统) 并发性:在多道程序环境下,并发性是指在一段时间内,宏观上有多个程序同时运行,但实际在单CPU的运行环境,每一个时刻只有一个程序在执行 共享性:指在操作系统中的资源被多个并发执行的进程共同使用,而不是被一个进程所独占 虚拟性:是指把一个物理实体变成逻辑上的多个对应物,或把物理上的多个实体变成逻辑上的一个对应物的技术 不确定性:在多道程序环境中,允许多个进程并发执行,但由于资源有限,在多数情况下进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停的
| 操作系统 | 要点 |
|---|---|
| 批处理操作系统 | 批处理操作系统分为单道批处理和多道批处理 单道批处理:用户可以向系统提交多个作业,一次只有一个作业装入内存执行,一个结束另一个才开始 多道批处理:操作系统允许一次多个作业装入内存执行,在任意一个时刻,作业都处于开始点和终止点之间,多道批处理系统主要有三个特点:多道、宏观上并行运行,微观上串行运行 |
| 分时操作系统 | 分时操作系统是将CPU的工作时间分为许多很短的时间片,轮流为各个终端的用户服务。 主要有4个特点:多路性、独立性、交互性和及时性 |
| 实时操作系统 | 分为实时控制系统和实时信息系统。 实时是指计算机对于外来信息能够以==足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间范围内==做出快速反应。实时操作系统对交互能力的要求不高,但要求可靠性有保障 |
| 网络操作系统 | 方便而有效得共享资源,为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合 网络操作系统的特征包括硬件独立性和多用户支持等 硬件独立性:网络操作系统可以运行在不同的网络硬件上,可以通过网桥或路由器与其他网络连接 多用户支持:应能同时支持多个用户对网络的访问,应对信息资源提供完全的安全和保护功能 |
| 分布式操作系统 | 由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统,系统中的计算机无主、次之分,任意两台计算机可通过通信交换信息 是网络操作系统的更高级形式,它保持网络系统所拥有的全部功能,同时又有透明性、可靠性和高性能等特性 |
| 微型计算机操作系统 | 微机操作系统,常用的有Windows、Mac OS、Linux |
| 嵌入式操作系统 | 是运行在嵌入式智能设备环境中,对整个智能硬件以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制,其主要特点如下 微型化:从性能和成本角度考虑,希望占用的资源和系统代码量少,如内存少、字长短、运行速度有限、能源少(用微小型电池) 可定制:从减少成本和缩短研发周期考虑,要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理平台上,能针对硬件变化进行结构与功能上的配置,以满足不同应用需要 实时性:嵌入式操作系统主要应用于过程控制、数据采集、传输通信、多媒体信息及关键要害领域需要迅速响应的场合,所以对实时性要求较高 可靠性:系统构件、模块和体系结构必须达到应有的可靠性,对关键要害应用还要提供容错和防故障措施 易移植性:为提高系统的易移植性,通常采用硬件抽象层(Hardware Abstraction Level,HAL)和板级支持包(Board Support Package,BSP)的底层设计技术 |