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1、计算机的操作系统操作系统（Operating System，简称OS）是管理计算机系统的全部硬件资源包 括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支 持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、 友善的服务界面。操作系统是计算机的系统软件，是计算机中不可缺少的，其它所有的软件 都是基于操作系统运行的，常用的操作系统有：Windows DOS、UNIX、 Linux、OS/2、AIX 等。操作系统的功能：可以根据计算机系统资源的分类来对操作系统的功能进行划分。一般说来， 计算机系统资源包括硬件和软件两大部分，硬件指处理机、存储器、标准输入/
2、输出设备和其他外围设备；软件指各种文件和数据、各种类型的程序。由于操作 系统是对计算机系统进行管理、控制、协调的程序的集合，我们按这些程序所要 管理的资源来确定操作系统的功能，共分为八个部分：（1）处理机管理。处理机是计算机中的核心资源，所有程序的运行都要靠它 来实现。如何协调不程序之间的运行关系，如何及时反应不同用户的不同要求， 如何让众多用户能够公平地得到计算机的资源等都是处理机管理要关心的问题。 具体地说处理机管理要做如下事情：对处理机的时间进行分配，对不同程序的运 行进行记录和调度，实现用户和程序之间的相互联系，解决不同程序在运行时相 互发生的冲突。处理机管理是操作系统的最核心部分，它
3、的管理方法决定了整个 系统的运行能力和质量，代表着操作系统设计者的设计观念。（2）存储器管理。存储器用来存放用户的程序和数据，存储器越大，存放的 数据越多，硬件制造者不断地扩大存储的容量，还是无法跟上用户对存储容量的 需求，再说存储器容量也不可能无限制的增长，但用户需求的增长是无限的。在 从多用户或者程序共用一个存储器的时候，自然而然会带来许多管理上的要求， 这就是存储器管理要做的。存储器的管理要进行始下工作：以最合适的方案为不 同的用户和不同的任务划分出分离的存储器区域，保障各存储器区域不受别的程 序的干扰；在主存储器区域不够大的情况下，使用硬盘等其他辅助存储器来替代 主存储器的空间，自行对
4、存储器空间进行整理等。（3）作来管理。当用户开始与计算机打交道时，第一个接触的就是作业管 理部分，用户通过作业管理所提供的界面对计算机进行操作。因此作业管理担负 着两方面的工作：向计算机通知用户的到来，对用户要求计算机完成的任务进行 记录和安排；向用户提供操作计算机的界面和对应的提示信息，接受用户输入的 程序、数据及要求，同时将计算机运行的结果反馈给用户。更具体地说，作业管 理要提供：安全的用户登录方法，方便的用户使用界面，直观的用户信息记录形 式，公平的作业调度策略等。（4）信息管理。计算机中存放的、处理的、流动的都是信息。信息有不同 的表现形态：可以是数据项、记录、文件、文件的集合等；有不
5、同的存储方式： 可以连续存放也可以分开存放；还有不同的存储位置：可以存放在主存储器上， 也可以存放在辅助存储器上，甚至可以停留在某些设备上。不同用户的不同信息 共存于有限的媒体上，如何对这些文件进行分类，如何保障不同信息之间的安全， 如何将各种信息与用户进行联系，如何使信息不同的逻辑结构与辅助存储器上的 存储结构进行对应，这些都是信息管理要做的事情。（5）设备管理。计算机主机连接着许多设备，有专门用于输入/输出数据的 设备，也有用于存储数据的设备，还有用于某些特殊要求的设备。而这些设备又 来自于不同的生产厂家，型号更是五花八门，如果没有设备管理，用户一定会茫 然不知所措。设备管理的任务就是：为
6、用户提供设备的独立性，使用户不管是通 过程序逻辑还是命令来操作设备时都不需要了解设备的具体操作，设备管理在接 到用户的要求以后，将用户提供的设备各与具体的物理设备进行连接，再将用户 要处理的数据送到物理设备上；对各种设备信息的记录、修改；对设备行为的控 制。除了以上五大管理以外，操作系统还必须实现一些标准的技术处理：（1）标准输入/输出。（2）中断处理。（3）错误处理。我们几乎每天都要打开电源启动机器，面对屏幕上出现的一幅幅启动画面， 我们一点儿也不会感到陌生，但是，计算机在显示这些启动画面时都做了些什么 工作呢？打开计算机机电源后到计算机准备接受你发出的命令之间计算机所运行的 过程称为引导（
7、Boot）过程。我们知道，当关闭电源后，RAM的数据将丢失， 因此，计算机不是用RA来保持计算机的基本工作指令，而是使用另外的方法将 操作系统文件加载到RAM中，再由操作系统接管对机器的控制。这是引导过程 中的一个主要部分。总的说来，引导过程有下面几个步骤：（一）加电引导过程的第一步就是通电。电扇开始运转，电源指示灯应该变亮，否则 说明系统电源供应有问题，或是主板等部件和机箱发生短路。（二）启动引导程序CPU是从内存地址FFFF0H处开始执行指令的，从前面的介绍可知，这个 地址实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是哪家公司的BIOS，放在这里的 只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动
8、代码处。（三）开机自检系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST （Power-On Self Test，加电后自检），POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能 否正常工作，例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程，此时 显卡还没有初始化，如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误， 例如没有找到内存或者内存有问题（此时只会检查640K常规内存），那么系统 BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误。正常情况下，POST过程进行得非常 快。POST结束之后，系统BIOS将查找显卡的BIOS并调用它的初始化代码， 由显卡BIOS来初始化显卡，此时多
9、数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息， 介绍生产厂商、图形芯片类型等内容。系统BIOS接着会查找其他设备的BIOS 程序，找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。查找完所有其他设备的BIOS之后，系统BIOS将显示出它自己的启动画面， 其中包括系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。然后检测和显示CPU的 类型和工作频率，然后开始测试所有的RAM，并同时在屏幕上显示内存测试的 进度。内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设 备，包括硬盘、CDROM、串口、并口、软驱等设备，另外绝大多数较新版本 的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置
10、内存的定时参数、硬盘参数和访 问模式等。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部支持即插即用的代码将开始检测和配 置系统中安装的即插即用设备，每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上 显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端 口等资源。经过上面几步，所有硬件都已经检测配置完毕，多数系统BIOS会重新清屏 并在屏幕上方显示出一个表格，其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设 备，以及它们使用的资源和一些相关工作参数。接下来系统BIOS将根据CMOS配置更新ESCD，ESCD是系统BIOS用来 与操作系统交换硬件配置信息的一种手段。通常ESCD数据只在系统硬件配置
11、发 生改变后才会更新，所以不是每次启动机器时我们都能够看到“ Update ESCD Success”这样的信息。（四）加载操作系统在POST成功之后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根 据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动，定位并加载操作系统文件。首 先计算机查找两个操作系统文件：Io.sys和Msdos.sys。如果这两个文件不存在， 引导过程会显示如下信息：“Non-system disk or disk error ”或者Invalid system disk”。（五）检查配置文件并定制操作系统的运行环境在引导过程初期，计算机通过检查CMOS中的信息对硬件作初始化等工作。 但具体到不同的操作系统中，计算机还需要更多的配置信息来正确使用所有的设 备并创建个性化的运行环境。（六）准备接收命令和数据当计算机准备好接收命令时就结束了引导过程。通常在引导结束后，计算 机会显示操作系统的屏幕或提示符。如果你使用的是Windows，那么就会看到 Windows的桌面；如果使用的是DOS，就会看到操作系统提示符（如C:； A: 等）。
