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操作系统（Operating System，OS）是计算机系统中的一个系统软件，它管理和控制计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
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操作系统主要有并发性、共享性、虚拟性和不确定性这4个基本特征。
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（1）并发性。对计算机系统而言，并发指的是宏观上系统在一段时间内有多个程序在同时运行，微观上看是串行运行的。
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（2）共享性。共享是指系统中的资源可供多个并发执行的程序共同使用。
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（3）虚拟性。虚拟是指使用分时技术，将一个物理上的设备虚拟成多个逻辑上的设备。
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（4）不确定性。由于程序的并发运行而导致系统内的各种进程错综复杂，与这些进程有关的事件发生的时间都不可预测，如果处理不当，将导致系统出错。
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处理机管理实际上是指对处理机执行"时间"的管理，采用多道程序等技术将CPU真正合理地分配给每个任务。常用的资源管理单位有进程和线程。
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（1）进程控制：创建、撤销、挂起、改变运行优先级等。
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（2）进程同步：协调并发进程之间的推进步骤，以协调资源共享。
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（3）进程通信：在进程之间传送数据，以协调进程间的协作。
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（4）进程调度：作业和进程的运行切换，以充分利用处理机资源和提高系统性能。
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（1）文件存储空间管理：解决如何存放信息，以提高空间利用率和读写性能。
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（3）文件的读写管理和存取控制：通过系统设置用户口令、对用户分类、通过设置文件权限解决信息安全问题。
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（4）软件管理：软件的版本、相互依赖关系、安装和卸载等。
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（1）存储分配与回收：操作系统为每个程序分配存储空间，当程序运行完毕时回收存储空间。
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（3）地址映射：进行逻辑地址到主存物理地址的映射。
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（4）主存扩充：提高主存利用率，扩大进程的主存空间。
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设备管理的目标是方便设备使用，提高CPU与I/O设备的利用率。
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（1）设备操作：利用设备驱动程序完成对设备的操作。
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（2）设备独立性：提供统一的I/O设备接口，使应用程序独立于物理设备，提高可适应性；在同样的接口和操作下完成不同的内容。
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（3）设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源。
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（4）缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率。
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作业管理包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。操作系统提供系统命令一级的接口，供用户用于组织和控制自己的作业运行。操作系统还提供编程级的接口，供用户程序和系统程序调用操作系统功能。
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（1）单道批处理操作系统。单道批处理操作系统是一种早期的操作系统，该系统可以提交多个作业。"单道"的含义是指一次只有一个作业装入内存执行。作业由用户程序、数据和作业说明书（作业控制语言）三部分组成。当一个作业运行结束后，随即自动调入同批的下一个作业运行，从而节省了作业之间的人工干预时间，提高了资源的利用率。
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（2）多道批处理操作系统。多道批处理操作系统允许多个作业装入内存执行，在任意一个时刻，作业都处于开始点和终止点之间。每当运行中的一个作业因输入输出操作需要调用外部设备时，就把CPU及时交给另一道等待运行的作业，从而将主机与外部设备的工作由串行改变为并行，进一步避免了因主机等待外设完成任务而白白浪费宝贵的CPU时间。多道批处理系统主要有3个特点，即多道、宏观上并行运行、微观上串行运行。
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分时操作系统是将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端用户服务。分时操作系统的特点如下。
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（1）多路性。允许在一台主机上同时连接多台联机终端，系统按分时原则为每个用户服务。
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（2）独立性。每个用户各占一个终端，批次独立操作，互不干扰。因此，用户感觉就像自己独占了主机。
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（1）实时控制系统。主要用于生产过程的自动控制，实验数据的自动采集、武器的控制，包括火炮自动控制、飞机自动驾驶、导弹的制导系统。
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（2）实时信息处理系统。主要用于实时信息处理，如飞机订票系统、情报检索系统。
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①快速的响应时间。实时系统是为了提高系统响应时间而设计的操作系统，特别是实时控制系统，对外部时间的响应要十分及时。
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②有限的交互能力。实时系统一般是专用系统，它能提供人机交互方式，但用户只能访问系统中某些特定的专用服务程序，不能像分时系统那样为终端用户提供多方面服务。
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③高可靠性。实时系统要求高度可靠，因此实时系统中往往都采用双机系统和多级容错措施来保证系统和数据的安全。
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实时系统与分时系统的主要区别：实时系统与分时系统除了应用环境不同之外，在系统设计目标、交互性强弱、响应时间的敏感程度等方面也不同。
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网络操作系统是使联网的计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件和有关协议的集合。其功能主要包括：高效、可靠的网络通信；对网络中的共享资源进行有效管理；提供电子邮件、文件传输、共享硬盘、打印机等服务；网络安全管理；提供互操作能力。
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分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它可以保持网络操作系统所拥有的全部功能，同时又具有透明性、可靠性和高性能。网络操作系统与分布式操作系统最大的差别是：网络操作系统的用户必须知道网址，而分布式系统用户则不必知道计算机的确切地址；分布式操作系统负责整个系统的资源分配，通常能很好地隐藏系统内部的实现细节，如对象的物理位置、并发控制等，这些对用户都是透明的。
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微机操作系统是指配置在微型计算机上的操作系统。常用的微机操作系统有DOS、Windows、OS/2、SCO UNIX和Linux等（注：UNIX也可写成Unix）。其中，Microsoft公司开发的单用户单任务操作系统MS-DOS是首先在IBM-PC上使用的微机操作系统。MS-DOS操作系统是事实上的16位微机单用户单任务操作系统的标准。多任务操作系统Windows 98/NT/2000/XP是Microsoft公司开发的一系列图形用户界面的多任务、多线程的操作系统。SCO UNIX是SCO公司将运行于大、中、小型机上的UNIX操作系统移植到微机上的多用户多任务操作系统。Linux操作系统是一个遵循标准操作系统界面的免费操作系统。
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嵌入式操作系统运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片及其控制的各种部件和装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制。
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