計算機系統(tǒng)畢業(yè)論文參考

　　計算機系統(tǒng)畢業(yè)論文參考篇2

　　淺談計算機操作系統(tǒng)及其發(fā)展

　　一、引言

　　隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，計算機已經(jīng)逐漸滲透到人們生活的各個領(lǐng)域，計算機操作系統(tǒng)也得到了長足的發(fā)展，操作系統(tǒng)是管理計算機軟硬件資源、控制程序運行、改善人機界面和為應(yīng)用軟件提供支持的一種系統(tǒng)，操作系統(tǒng)功能強大，能夠為用戶帶來良好的界面體驗，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)和面向大型機的多任務(wù)、多用戶系統(tǒng)，它們在調(diào)度和控制計算活動，提供軟件開發(fā)、運行和應(yīng)用環(huán)境，挖掘計算機潛力，提高計算機的性能方面發(fā)揮著越來越重要的作用。對計算機操作系統(tǒng)的研究，學(xué)者一般集中在對計算機系統(tǒng)開發(fā)的研究上，而從計算機系統(tǒng)及其發(fā)展的角度進行研究的文章較少，本文從計算機系統(tǒng)基本情況著手，探討了現(xiàn)代計算機操作系統(tǒng)的功能，并對計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展情況進行了簡單的總結(jié)。希望能夠?qū)τ嬎銠C操作系統(tǒng)理論研究有所啟發(fā)。

　　二、計算機操作系統(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，使計算機系統(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算機。計算機操作系統(tǒng)有四個方面的目標(biāo)：

　　(1)方便。進行操作系統(tǒng)配置能夠是用戶計算機系統(tǒng)更容易運用，方便用戶利用計算機處理任務(wù)。

　　(2)有效。操作系統(tǒng)要能夠使計算機系統(tǒng)的CPU和I/O設(shè)備得到更有效的利用。

　　(3)可擴展能力。計算機操作系統(tǒng)要適應(yīng)計算機硬件和體系結(jié)構(gòu)的方面，要具有良好的擴展性，可擴展性是計算機系統(tǒng)性能是否優(yōu)越的重要指標(biāo)。

　　(4)開放性。計算機操作系統(tǒng)要適應(yīng)各種不同類型的計算機硬件系統(tǒng)，實現(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，這也決定了計算機操作系統(tǒng)必須是一個開放性平臺。能夠幫助用戶實現(xiàn)資源共享。

　　(二)用戶角度下的操作系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

　　三、計算機操作系統(tǒng)功能

　　(一)處理器管理

　　計算機操作系統(tǒng)一個重要的功能就是實現(xiàn)對中央處理器的管理，總所周知，中央處理器是計算機的核心部件，它是決定計算機性能的關(guān)鍵指標(biāo)，計算機在執(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，但是在計算機執(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，計算機操作系統(tǒng)能夠有效解決這一問題，計算機操作系統(tǒng)對處理器的管理就是要解決CPU分配策略、實施方法等問題。

　　(二)存儲管理

　　計算機操作系統(tǒng)存儲管理主要工作任務(wù)是對存儲器進行分配、保護、擴充和管理，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。系統(tǒng)中存在著多個任務(wù)程序運行，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)存擴充。內(nèi)存擴充很有必要，在用戶執(zhí)行程序已經(jīng)超過計算機系統(tǒng)所能提供的存儲容量時，內(nèi)存擴充能夠?qū)?nèi)部存儲器和外部存儲器結(jié)合起來進行管理。

　　(三)設(shè)備管理

　　現(xiàn)代計算機系統(tǒng)配置設(shè)備類型眾多，設(shè)備操作性能各部相同，設(shè)備管理是計算機系統(tǒng)必須面對和處理的問題，計算機設(shè)備管理是能夠用于對設(shè)備進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)備進行實際的輸入輸出操作，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。計算機系統(tǒng)中運行的各種程序和數(shù)據(jù)均為計算機的軟件資源，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

　　計算機技術(shù)中作業(yè)的概念是指用戶請求計算機系統(tǒng)完成的一個獨立任務(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、計算機操作系統(tǒng)發(fā)展

　　操作系統(tǒng)發(fā)展的概況

　　計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展是伴隨著計算機技術(shù)發(fā)展進行的，計算機操作系統(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，在計算機系統(tǒng)中的地位不斷的上升，已經(jīng)發(fā)展成為計算機系統(tǒng)的核心。計算機操作系統(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，計算機技術(shù)的發(fā)展還處在電子管時代，計算機運算速度慢。用戶直接使用機器語言編制程序，計算機運行時獨占整個計算機資源，上機處理任務(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，實現(xiàn)了 計算機作業(yè)的自動過度，改善了主機CPU和輸入輸出設(shè)備的使用情況，提高了計算機系統(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)沒有實現(xiàn)為用戶提供與計算機系統(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)的運作。

　　(5)實時系統(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，但是仍然不能實現(xiàn)把計算機用于生產(chǎn)過程的實時控制，在這一任務(wù)需求背景下，實時系統(tǒng)應(yīng)運而生，實時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時控制，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)進行及時處理。

　　(6)多處理系統(tǒng)。多處理系統(tǒng)試圖從計算機體系結(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)。計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在計算機技術(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。

　　五、結(jié)束語

　　計算機技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象，計算機操作系統(tǒng)也在隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷完善和發(fā)展，要從總體上把握計算機操作系統(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。