計算機作業系統是鋪設在計算機硬體上的多層系統軟體，不僅增強了系統的功能，而且還隱藏了對硬體操作的細節，由它實現了對計算機硬體操作的抽象。
作業系統是管理計算機系統的全部硬體資源包括軟體資源及資料資源；控制程式執行；改善人機介面；為其它應用軟體提供支援等，使計算機系統所有資源最大限度地發揮作用，為使用者提供方便的、有效的、友善的服務介面。
作業系統的一些原理在生活中的應用主要有以下幾個，結合生活中的例子，可以化抽象為具體，我們會更加清楚地了解到其原理與操作過程：
1、銀行家演算法——避免死鎖
死鎖的產生是指兩個或兩個以上的程序在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統處於死鎖狀態或系統產生了死鎖，這些永遠在互相等待的程序稱為死鎖程序。由於資源占用是互斥的，當某個程序提出申請資源後，使得有關程序在無外力協助下，永遠分配不到必需的資源而無法繼續執行，這就產生了一種特殊現象死鎖。
我覺得作業系統所講的死鎖就好像兩個人竟過獨木橋，兩輛車竟過單行橋等阻塞現象，原因是共享資源，即道路。
為提高系統資源的利用率，避免死鎖並不嚴格限制死鎖必要條件的存在，而是在資源的動態分配過程中，使用某種方法去防止系統進入不安全狀態，從而避免死鎖的最終出現。然而，最有代表性的避免死鎖的演算法，是dijkstra的銀行家演算法。在該方法中把系統的狀態分為安全狀態和不安全狀態，只要能使系統始終都處於安全狀態，便可以避免發生死鎖。
銀行家演算法的基本思想是分配資源之前，判斷系統是否是安全的；若是安全的，才分配。
我們可以把作業系統看作是銀行家，作業系統管理的資源相當於銀行家管理的資金，程序向作業系統請求分配資源相當於使用者向銀行家貸款。為保證資金的安全,銀行家規定：
（1）當乙個顧客對資金的最大需求量不超過銀行家現有的資金時就可接納該顧客；
（2）顧客可以分期貸款,但貸款的總數不能超過最大需求量；
（3）當銀行家現有的資金不能滿足顧客尚需的貸款數額時，對顧客的貸款可推遲支付，但總能使顧客在有限的時間裡得到貸款；
（4）當顧客得到所需的全部資金後，一定能在有限的時間裡歸還所有的資金。
另外，我們也可以把作業系統看作是建造房子，作業系統的資源看作是造房子的起吊機台數，程序向作業系統請求分配資源相當於建造房子時申請的起吊機台數。為保證工程的順利進行，其操作過程如下：
1 當一棟房子對起吊機的最大需求量不超過建造房子現有的起吊機時可接納該房子的建造；
1 所要建造的房子可以分開幾次申請起吊機，但申請的起吊機的總數不能超過最大需求量；
1 當現有的起吊機台數不能滿足某棟房子尚需的起吊機時，對該棟房子所需的起吊機數可推遲給予，但總能是房子在有限的時間裡得到貸款；
1 當建造的房子得到所需的全部起吊機後，一定能在有限的時間裡歸還所有的起吊機數。
2、程序同步問題：程序管理模組包括程序概念、程序排程、程序互斥、程序同步、程序通訊、程序死鎖各知識單元。程序概念包含程序特徵、程序狀態與轉換、程序控制各知識點;程序排程包含排程時機、排程演算法、排程過程各知識點;程序互斥包含與時間有關的錯誤、臨界資源與臨界區、臨界區使用原則、臨界區互斥訪問的解決途徑、臨界區互斥訪問的解決途徑各知識點;程序同步包含訊號量同步機制、生產者與消費者問題、讀者與寫者問題、哲學家進餐問題各知識點;程序通訊包含忙等待策略、睡眠和喚醒策略、訊息傳遞策略各知識點;程序死鎖包含產生原因、必要條件、解決途徑各知識點。
乙個程序到達了確定的點後，除非另一些程序已經完成了某些操作，否則不得不停下來等待另一程序為它提供的訊息，早未獲得訊息前，該程序處於等待狀態，獲得訊息後被喚醒處於就緒狀態，這就是程序同步。我們在生活中也可以找到相應的例子：例如汽車司機和售票員，汽車司機負責開車、進站、開車門、關車門與進站；售票員負責售票、進出站後觀察車門，給司機發開關門資訊；正常狀態下，各自活動，司機開車，售票員售票；在進出站時雙方要進行程序同步。
3.生產—消費者問題
在實際的作業系統操作過程中，經常會碰到如下場景：某個模組負責產生資料，這些資料由另乙個模組來負責處理（此處的模組是廣義的，可以是類、函式、執行緒、程序等）。產生資料的模組，就形象地稱為生產者；而處理資料的模組，就稱為消費者。
單單抽象出生產者和消費者，還夠不上是生產者—消費者問題。該問題還需要有乙個緩衝區處於生產者和消費者之間，作為乙個中介。生產者把資料放入緩衝區，而消費者從緩衝區取出資料。
為了理解這一問題，我們舉乙個寄信的例子。假設你要寄一封平信，大致過程如下：
1、你把信寫好——相當於生產者製造資料
2、你把信放入郵筒——相當於生產者把資料放入緩衝區
3、郵遞員把信從郵筒取出——相當於消費者把資料取出緩衝區
4、郵遞員把信拿去郵局做相應的處理——相當於消費者處理資料
作業系統知識點看似繁雜,但究其原理,在對不同系統資源功能進行管理時,所採取的策略和方法有很多是相同的。從作業系統四種重要實現技術出發的橫向技術線包括中斷技術、共享技術、虛擬技術和緩衝技術。
(1)中斷技術模組是實現程式併發執行與裝置並行操作的基礎,它包括中斷型別、中斷優先順序、中斷事件各知識單元。中斷型別知識單元包括外中斷、內中斷知識點;中斷優先順序知識點在不同的系統中有不同的規定;中斷事件知識單元包括程序建立與撤消、程序阻塞與喚醒、分時時間片、缺頁中斷與缺段中斷、i/o操作、檔案操作各知識點。
(2)共享技術模組是提高資源利用率的必然途徑,它包括處理機共享、儲存共享、裝置共享、檔案共享各知識單元。處理機共享包含程序的併發執行;儲存共享包含外儲存器共享、記憶體儲器共享知識點;裝置共享包含spooling系統;檔案共享包含便於共享的檔案目錄。
(3)虛擬技術模組是把乙個物理實體變為若干面向使用者的邏輯單元,使資源的使用者使用與系統管理相分離,從而提高資源利用率和安全性方,它包括虛擬處理機、虛擬儲存器、虛擬儲存器方法、虛擬裝置、虛擬檔案各知識單元。虛擬處理機包含多程序管理;虛擬儲存器包含位址轉換、中斷處理過程、置換知識點;虛擬儲存器方法包含頁式管理、段式管理、段頁式管理各知識點;虛擬裝置包含裝置共享;虛擬檔案包含檔案共享。
(4)緩衝技術模組是非同步技術的實現前提,可大大提高相關資源的並行操作程度,它包括儲存管理緩衝技術、裝置管理緩衝技術、檔案管理緩衝技術各知識單元。儲存管理緩衝技術包含快表;裝置管理緩衝技術包含硬緩衝、軟緩衝、spooling系統中的輸入/輸出井知識點;檔案管理緩衝技術包含記錄成組技術、檔案表的開啟。
作業系統這門課程並不是教你如何使用作業系統的，而是講作業系統內部機制的。作業系統的目標是為使用者提供乙個良好的介面，方便使用者使用計算機，同時對內部各種軟硬體資源能夠進行有效地管理和分配，使整個系統能高效率得執行。作業系統的服務是越來越到位了。
作業系統主要有五大功能：處理機管理、儲存器管理、裝置管理、檔案管理、使用者介面。我們現在使用的大多是pc機，都是只有一塊cpu，而有時卻要在計算機上執行多個程式，那麼每道程式在什麼時候使用cpu，這需要合理得分配協調才行，作業系統關於處理機的分配有相應的排程演算法，這些工作都有作業系統幫你代勞。
記憶體儲器是存放程式與資料的，如何存放才能井井有條，互不干擾，而且能充分合理的利用有限空間，這都需要操心，這一切也是作業系統的事。當你要使用裝置的時候，例如要使用印表機，只要單擊印表機按鈕即可將內容傳到印表機進行後台列印，這一切也都是因為有了作業系統，才可以這麼輕鬆的呼叫外部裝置，還不影響當前處理的工作，所以對裝置的管理也是非常重要的。檔案的操作對於每個使用者來說是家常便飯，每次訪問檔案只需知道地點和檔名即可，你可曾想過你要訪問的檔案是放在那個道那個扇區上麼？
有時你不想讓自己的檔案被外人看到，還可設定許可權。這些幕後的工作都由作業系統完成，你只需要使用檔名對檔案進行操作就可以了。作業系統還為使用者使用提供了兩種方式的介面：
命令介面和系統呼叫介面。命令介面可使使用者互動的使用計算機，敲入一條命令，系統響應返回結果，使用者根據結果再敲入下一條命令，如此反覆。windows中開始選單下里的執行，也可執行命令。
系統呼叫是為程式設計人員提供的，每個系統呼叫都是乙個能完成特定功能的子程式，這樣程式設計人員就可站在作業系統的肩膀上編制程式，沒必要所有的功能都從頭編起，作業系統提供的功能只需申請呼叫即可。
每當我們開啟計算機，啟動成功後，首先映入眼簾的就是作業系統的介面。我們所做的一切的工作都是在作業系統之上來完成的。可是誰也不會去想：
為什麼滑鼠的拖拖曳曳就能完成對檔案、磁碟、各種軟硬體資源的管理；誰也沒意識到是因為有了作業系統的支撐，我麼才那麼方便的使用計算機。直到有一天，開機後發覺整個螢幕黑糊糊得一片，看不到藍天白雲急得象熱鍋上的螞蟻時，才知道作業系統是多麼得重要，明白了所有的程式的執行原來是離不開作業系統的。這就是「擁有了不知道珍惜，失去後才知道寶貴」的作業系統版的解釋。
如果有一天離開了作業系統，我們的計算機也就成了一堆廢鐵，什麼事也幹不了。
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