操作系统是如何充当资源管理器和扩展机器的?
一个操作系统是用户和机器之间的接口,它控制和协调各种应用程序程序对各种用户的硬件使用。
操作系统作为扩展机器
让我们了解操作系统如何作为扩展机器工作。
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在机器级别,计算机系统的结构对于编程来说很复杂,主要是对于输入或输出。程序员不处理硬件。他们总是主要专注于实现软件。因此,应该保持一定程度的抽象。
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操作系统提供了一层抽象来使用磁盘,例如文件。
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这层抽象允许程序创建、写入和读取文件,而不必处理硬件实际工作方式的细节。
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抽象级别是管理复杂性的关键。
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良好的抽象将一项不可能完成的任务转化为两项可管理的任务。
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首先是定义和实现抽象。
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其次是解决手头的问题。
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操作系统以自顶向下的方式为应用程序提供抽象。
例如 - 处理照片、电子邮件、歌曲和网页比处理磁盘上这些文件的细节更容易。
下图显示了操作系统作为扩展机器的功能 -
操作系统作为资源管理器
让我们了解操作系统如何作为资源管理器工作。
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操作系统提供了一种有序且受控的方式来分配处理器、内存和 I/O 设备,用于自底向上视图中的各种程序。
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操作系统允许多个程序同时驻留在内存中并运行。
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资源管理包括以两种不同的方式多路复用或共享资源:时间和空间。
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在时间多路复用中,不同的程序有机会使用CPU。首先一个尝试使用资源,然后是队列中下一个准备好的程序,依此类推。例如:轮流共享打印机。
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在空间多路复用中,客户不是轮流使用,而是每个客户都获得一部分资源。例如 - 主内存被划分为多个正在运行的程序,因此每个程序可以同时驻留。
下图显示了操作系统作为资源管理器的功能 -
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