【系统架构设计】操作系统（三）
操作系统（三）
- 操作系统的类型与结构
- 操作系统基本原理
- 进程管理
- 存储管理
- 设备管理
- 文件管理
- 文件的逻辑结构
- 文件的物理结构
- 作业管理
- 作业状态及其转换
- 用户接口
操作系统的类型与结构
操作系统基本原理
进程管理
存储管理
设备管理
文件管理
操作系统对计算机的管理包括2方面：硬件资源+软件资源
- 硬件资源的管理包括CPU的管理、存储器的管理、设备管理等，主要解决硬件资源的有效和合理利用问题；
- 软件资源包括各种系统程序、各种应用程序、各种用户程序，也包括大量的文档材料、库函数等。每一种软件资源本身都是具有一定逻辑意义的相关信息的集合，在操作系统中它们以文件形式存储。
文件的逻辑结构
文件的结构是指文件的组织形式。从用户角度所看到的文件组织形式，称为文件的逻辑结构，是为了方便用户使用的。 一般文件的逻辑结构可以分为2种：无结构的字符流文件和有结构的记录文件。记录文件由记录组成，即文件内的信息划分成多个记录，以记录为单位组织和使用信息。记录文件有顺序文件、索引顺序文件、索引文件和直接文件。
文件的物理结构
文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法。文件的物理结构侧重于提高存储器的利用效率和降低存取时间。文件的存储设备通常划分为大小相同的物理块，物理块是分配和传输信息的基本单位。文件的物理结构涉及文件储存设备的组块策略和文件分配策略，决定文件信息在存储设备上的存储位置。常用文件分配策略有：顺序分配、链接分配、索引分配。
作业管理
- 联机方式：用户的作业可以通过直接的方式，由用户自己按照作业步顺序操作；
- 脱机方式：可以通过间接的方式，由用户率先编写的作业步依次执行的说明，一次交给操作系统，由系统按照说明依次处理。
从用户的角度，作业是系统为完成一个用户的计算任务（或一次事务处理）所做的工作总和。例如，对于用户编制的源程序，需经过对源程序的编译、连接编辑或连接装入及运行产生计算结果。这其中每一个步骤，常称为作业步，作业步的顺序执行即完成了一个作业。
从系统的角度，作业是一个比程序更广的概念。由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。而且，在批处理系统种，作业是占据内存的基本单元。
作业状态及其转换
一个作业从交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、后备、执行和完成4个状态，状态转换如图2-11所示。
- 提交状态：作业由输入设备进入外存储器（也称输入井）的过程。处于提交状态的作业，其信息正在进入系统。
- 后备状态：当作业的全部信息进入外存后，系统就为该作业建立一个作业控制块（Job Control Block,JCB）。系统通过JCB感知作业的存在。JCB 主要内容包括作业名、作业状态、资源要求、作业控制方式、作业类型及作业优先权等。
- 执行状态：一个后备作业被作业调度程序选中而分配了必要的资源并进入内存，作业调度程序同时为其建立相应的进程后，该作业就由后备状态变成了执行状态。
- 完成状态：当作业正常运行结束，它所占用的资源尚未全部被系统回收时的状态。
用户接口
用户接口也称为用户界面，其含义由2种：指用户与操作系统交互的途径和通道，即操作系统的接口；指这种交互环境的控制方式，即操作环境。
- 操作系统的接口：可分为命令接口和程序接口
- 命令接口：包含键盘命令和作业控制命令；
- 程序接口：又称为编程接口或系统调用，程序经编程接口请求系统服务，即通过系统调用程序与操作系统通信。系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。系统调用对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关功能。系统调用大致分为设备管理、文件管理、进程控制、进程通信和存储管理等。
ps：命令接口可以理解成cmd 指令这些；程序接口就是平时的编程接口，会提供接口说明书。
- 操作环境：支持命令接口和程序接口，提供友好的、易用的操作平台。操作系统的交互界面已经从早期的命令驱动方式，发展到菜单驱动方式、图符驱动方式和视窗操作环境。
ps： 用户接口还指操作环境，这个也是头回知道，个人理解为类似组态环境，用户通过程序块建立通讯和功能实现。
