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操作系统是一个对软硬件资源进行管理的软件。计算机由一堆硬件组成#xff0c;这些硬件遵循着冯诺依曼体系结构 在这个硬件的基础上还有一个软件叫做操作系统 操作系统的任务是对硬件进行管理#xff0c;既然是管理的话操作系统得访问到底层的硬件#xf…什么是操作系统
操作系统是一个对软硬件资源进行管理的软件。计算机由一堆硬件组成这些硬件遵循着冯诺依曼体系结构 在这个硬件的基础上还有一个软件叫做操作系统 操作系统的任务是对硬件进行管理既然是管理的话操作系统得访问到底层的硬件比如说这是一个什么类型的硬件这个硬件如果是磁盘的话这个磁盘的大小是多少目前已经用来多大的空间还剩多少空间这个磁盘是否处于运行的状态等等所以操作系统为了管理好这里的硬件就将自己分为四大模块分别进程管理文件系统内存管理驱动管理其中文件系统和内存管理是整个操作系统中最重要的两个部分因为在整个机器的运行过程中要到他们的次数最多所以以后的学习中我们将重点放到这两个方面上 在操作系统之上还有一层就是用户 我们作为用户通过操作系统来使用电脑比如说用windows操作系统使用电脑玩英雄联盟csgo使命召唤等等那么这里就有一个问题操作系统为什么要对软硬件资源进行进行管理原因很简单操作系统的服务对象是人我们每个人使用电脑的时候都希望自己使用的系统能够给我们提供更好的服务比如说打游戏不卡使用电脑不死机等等而操作系统之所以要管理软硬件就是想通过合理的管理软硬件资源来位用户提供一个稳定的高效的安全的执行环境其中对软硬进行管理是操作系统的手段给用户一个良好的环境是操作系统的目的。好看到这里大家已经知道了什么是操作系统操作系统是一个对软硬件资源进行管理的软件以及为什么会有操作系统操作系统的存在可以给用户提供良好的执行环境那么接下来我们就要了解操作系统是如何管理的软硬件来达到这样的目的。
什么是管理
在了解操作系统是如何管理软硬件之前我们先来谈谈管理这个词看这篇文章的大部分应该都是大学生那么这里我就问大家一个问题你有见过校长吗你有见过校长亲自来到你的宿舍查寝询问你的生活日常以及平时成绩吗很明显这种情况是几乎不可能出现的校长在学校里面属于是管理者学生在学校里面属于是被管理者校长虽然连学生的一次面都没有见过但是校长却能够知道学生的生活日常学生的课表是什么这个专业得期末成绩这个专业的某个班的专业成绩以及学校中具体的某个人的成绩校长都可以知道那管理者是如何做到的呢我们大学毕业进入公司工作但是从进入工作的第一天开始到离职我们连ceo的面都没有见过他没有问过我这个月的效绩怎么样这个月的工作是否顺利没有问过我家庭是否幸福对工作是否充满热情那这个ceo又是如何来管理我对我进行升值或者炒鱿鱼呢 看了上面的两个例子大家对于管理者应该能够明白一件事管理者不需要和被管理者直接交互但是依旧能够把被管理着管理起来。那管理着是如何做到的呢在了解这个问题之前我们先来想一个问题什么样的人是管理者有小伙伴可能就会这么想我的妈妈天天在家里管着我所以我的妈妈是管理者我们班的班主任天天管着我的学习和生活所以班主任是管理者如果大家是这么理解的话就大错特错了你的妈妈和班主任虽然天天管着你但是他们不是管理者他们只是在管着你我们判断一个人是不是管理着主要取决于这个人能不能做出重大决定比如说一个学校的校长可以决定是否举办一个全校的师生大会来公布去年取得的成绩 一个学校的ceo能够决定今年的年终奖什么时候发发多少等等我们把这样的人称之为管理者而一个管理者每次做出一个重大的决定往往都是要有依据的一个公司的ceo能够随便分发年终奖吗比如说给一个普通的员工几个亿让他实现财富自由对吧很明显是不可能的比如说学校组织年纪大会时间选定在晚上的凌晨3点可能吗很明显是不可能的所以管理者每次做出一个重大的决定都是得有依据的我们作为一个学生我的学号是多少哪里人高中在哪读手机号是多少以往期末考试成绩怎么样等等这些都是我们作为一个学生的数据当我们作为一个员工时我每天的基础工作时间加班时间工资多少为公司解决了多少问题年终奖为多少为公司所作的贡献等等这些都是我们作为员工的数据公司的ceo或者学校的校长虽然不和我们直接打交道但是我们的所有数据早以被管理者所熟知并且这些数据还在不停的更新所以管理者做重大决定的依据就是被管理者的不停更新的数据所以管理者对被管理者的管理实际上就是管理者对数据的管理通过这些数据来做出重大的决定这样就算校长没有见过我就算ceo不会亲自给我发工资但是他们依然能够很好的管理我们管理的本质就是对数据的管理当校长看到某个班级的语文成绩降低了校长就会提醒语文老师加强这个班的语文教育当ceo看到某个部门的效绩很低那么ceo就会通知这个部门的领导加强对这个部门的监督那么这就是管理管理的本质就是对数据的管理。我们说管理者是根据被管理者的数据来做出相应的重大决策可是这里就存在一个问题管理者从来不和被管理者接触那他是如何来获取不断更新的数据的呢并且管理者下达的决策还得传达给底层的人那这个决策又是如何传达的呢所以在管理者和被管理者之间就会出现一个新的角色叫做执行者执行者帮管理者收集被管理者的数据然后管理者下达的决策就会由执行者传递给被管理者这里的执行者就相当于大学中的辅导员各种领导一旦校长决定开会或者举办运动会之后这些辅导员和领导就会发消息给同学通知他们最好对应的准备一旦这些学生考完试这些辅导员和领导就会把这些同学的成绩进行汇总上报给校长那么在计算机中操作系统就相当于这里的管理者他负责分析数据根据这些数据下达决策计算机中的各种硬件就相当于学校中的学生他们负责执行对应的指令并反馈自己此时的状态而计算机中的各种驱动就相当于学校中的辅导员他们负责传达校长执行的决策并将学生的各种状态不停的收集起来交给校长
我们上面说管理的本质是对数据进行管理校长管理一个学校就是管理这个学校的各种数据而数据是由辅导员和各种领导采集到一起的可是这里还是会存在一个问题如果学校的人非常少的话产生的基础数据也会非常的少比如说一个学校只有100号人那么校长要想管理这100个人的话通过几张A4纸都能管理的过来但是一个大学往往都会有几千好人这么多人产生的数据是非常多的这时如果还是一个人一个人的查看数据的话就会让管理的效率变得非常的慢所以为了提高效率人们会采用这样的方法校长要管理的人都是学生学生虽然是不同的但是他们的数据类型却都是一样的比如说这个学生的学号年龄学号手机号等等每个学生都有这些性质所以校长就可以创建一个结构体来描述这些学生 这样校长就把对学生的管理转换成对学生的数据进行管理将对学生的数据进行管理转换成对数据组成的结构体变量进行管理而在计算机中同一个硬件返回的数据的类型都是一样的所以我们就可以使用结构体对这些数据进行描述然后再通过数据结构中的方法来对这些结构体变量实现增删查改那么这就是操作系统管理的数据方法先描述再组织。先使用结构体对数据进行描述再通过数据结构来管理一个又一个的结构体。其次大家要注意的一点就是操作系统能够对底层的硬件进行管理那么同样的道理操作系统在内部也能对各种软件进行管理管理的方式也是先描述再组织。在现实生活中银行为什么要搞个窗户将用户和员工隔开因为银行无法判断你是否是一个好人因为银行自己很容易受到伤害所以银行不相信任何一个顾客所以他在顾客和员工之间添加了一个窗户那么操作系统也是同样的道理操作系统也不相信任何人但是他又必须给上层的用户提供各种各样的服务所以就有了操作系统接口这些接口是操作系统提供的而操作系统是c语言写的所以这些接口本质上就是c式接口如果你想要访问计算机中的一些内容就必须得通过操作系统提供的接口来进行访问其他的非法都会被操作系统直接拒绝 操作系统提供的接口在调用的时候十分的麻烦所以就有了c/c库和shell我们写的代码用的printfcout就是像硬件写入对应的信息但是这个信息并不是printf函数或者cout函数向硬件中写入的数据而是在这些库函数的内部调用了操作系统的接口在通过操作系统的接口往硬件中写入了数据我们的库写的非常的好所以每次只用调用几个函数就能达到我们的目的所以在操作系统调用接口的上一层还存在一层东西来帮助我们使用计算机这个东西就是c/c库shell界面等等其中c/c库是为了方便我们变成而shell和界面是方便我们执行指令操作 这就好比我们生活中的银行银行拥有很多的基本设备比如说仓库座椅电脑纸张等等这些基本设备就相当于电脑的外设键盘鼠标网卡硬盘等等。
银行的基本设备一般都会有人来管理比如说仓库由保安来管理桌椅由后勤来管理电脑由程序员管理纸张由其他人进行管理管理物品的这些人就相当于电脑里面的各种驱动 这些人都是基本员工他们属于被管理的人而管理他们的人就是行长行长就相当于操作系统操作系统不仅可以通过驱动管理硬件他还可以直接管理软件就相当于行长不仅可以管理保安后勤程序员还可以管理业务人员部门经理一样 银行不是直接开着保险库与客户进行交流而是通过一个个的小型窗口对客户进行服务那么这里的窗口就相当于操作系统提供的系统调用接口通过这个接口来获取对应的服务 银行服务的人各种各样有社会上的精英也有刚步入社会的学生也有连字都不认识的老年人所以为了服务这些老年人银行往往就会在大厅里面安排一些大厅经理来专门为不懂如何操作得老年人服务那么这里得大厅经理就相当于科学家给我们提供得shellc/c库图形化界面 那么以上就是本篇文章得全部内容希望大家能够理解。
