《Operating System Concepts , 9th》翻译

前言：本人渣翻，恳请有问题批评指正，谢谢。蓝色为实体书翻译

An acts as an the user of a and the . The of an is to an in which a user can in a and .

操作系统在用户和电脑硬件之间扮演者中介者角色。它的目的在于提供一个用户能够更加方便快捷地使用电脑的环境。

操作系统位于计算机用户与计算机硬件之间。操作系统的目的是提供环境，以便用户够便捷且高效地执行程序。

An is that the . The must to the of the and to user from with the of the .

操作系统是一个管理电脑硬件的软件。电脑硬件必须提供合适的机器去保证系统正确无误地操作和防止用户的程序阻碍系统的正常运行。

操作系统是管理计算机硬件的软件。硬件必须提供适当机制，以确保计算机系统的正确运行并且防止用户程序干扰系统的正常运行。

, vary in their , since they are along many lines. The of a new is a major task. It is that the goals of the be well the . These goals form the basis for

among and .

本质来说，自从操作系统发展出多个分支后，它的编写内容发生了大量又复杂的改变。设计一个新的操作系统是一项巨大的任务。明确一个具体的目标对于编写操作系统来说是非常重要的。而这个目标设定的基础是在选择众多复杂的算法和策略之上的。

操作系统可以采用许多不同的组织方式，因此内部结构也有很大差异。设计新的操作系统的任务是艰巨的。在设计开始之前，明确界定设计系统的目标是非常重要的。这些目标是选择不同算法和策略的基础。

an is large and , it must be piece by piece. Each of these be a well- of the , with , , and .

因为一个操作系统是繁杂的，它必须一块一块去构建。操作系统里的每一个模块应当精心设计，仔细定义该模块的输入，输出以及它的相关功能。

操作系统既庞大又复杂，因此应当分块构造。每块都应具有描述明确的系统部分，并且具有严格定义的输入、输出和功能。

1.1 What Do 操作系统在做什么

We begin our by at the ’s role in the . A can be into four : the , the , the , and the users ( 1.1).

我们开始讨论观察整个操作系统的规则。一个操作系统能粗略分成4个部分：硬件，操作系统，应用程序，以及用户。

我们首先讨论操作系统在整个计算机系统中的作用。计算机系统可以粗分为四个组件：硬件、操作系统、应用程序和用户。

The —the unit (CPU), the , and the input/ (I/O) — the basic for the . The —such as word , , , and Web — the ways in which these are used to solve users’ . The the

and its use among the for the users.

硬件——中央处理器(CPU),内存，还有输入输出设备。应用程序像文字处理，电子表格，编译程序以及网络浏览器，定义了这些功能来解决用户的需求。操作系统控制着硬件和协调着与用户之间的大量的应用程序。

硬件，如中央处理单元、内存、输入/输出设备，为系统提供基本的计算资源。应用程序，如字处理程序、电子制表软件、编译器、网络浏览器，规定了用户为解决计算问题而使用这些资源的方式。操作系统控制硬件，并协调各个用户应用程序的硬件使用。

We can also view a as of , , and data. The the means for use of these in the of the . An is to a . Like a , it no by . It an which other can do work.

我们同样可以在操作系统中看到硬件，软件和数据的信息。操作系统提供了合适的方法去使用电脑资源。一个操作系统像一个gover*ment，它本身并没有任何作用。它只是提供了一个可以让其他程序可以使用的环境。

计算机系统可以分为硬件、软件及数据。当计算机系统运行时，操作系统提供正确手段以便使用这些资源。

To more fully the ’s role, we next from two : that of the user and that of the .

为了明白操作系统更丰富的规则，我们下一步将解释操作系统的两个方面的知识点：在用户层面和在系统层面。

为了更全面地理解操作系统的作用，接下来从两个视角探讨操作系统：用户视角和系统视角。

1.1.1 User View 用户视层

The user’s view of the to the being used. Most users sit in front of a PC, of a , , mouse, and unit. Such a is for one user to its . The goal is to the work (or play) that

the user is . In this case, the is for ease of use, with some paid to and none paid to —how and are . is, of , to the user; but such are for the -user than the of users.

用户层面的看法是针对用户群体而改变的。大多数的使用者坐在由显示器，键盘，鼠标和主机（？）构成的PC端前。这样的系统被设计用来针对一位用户。这类的目标是要用户的操作功能最大化。在这一情况下，操作系统就多数被设计成方便于用户使用的，一些专注于系统的操作以及不关心源资源——硬件，软件是怎么被共享，被使用的。对于用户来说，性能是重要的；但是这样的系统更加注重系统的单用户体验而不是多用户。

计算机的用户视角因使用界面的不同而不同。大多数计算机用户坐在PC前，PC有显示器、键盘、鼠标和主机。这类系统让单个用户单独使用资源，其目的是优化用户进行的工作（或游戏）。对于这种情况，操作系统设计的主要目的是用户使用方便，次要的是性能，不在乎的是资源利用（如何共享硬件和软件资源）。当然，性能对用户来说也重要，不过这种系统优化的重点是单个用户的体验而不是多个用户的需求。

In other cases, a user sits at a to a or a . Other users are the same other . These users share and may . The in such cases is to — to that all CPU time, , and I/O are used and that no user takes more than her fair share.

在另一情况下，一个用户坐在大型终端机或者小型主机面前。其他用户通过其他电脑连接在终端上运行。这些用户分享资源和许多可变信息。这类操作系统被设计成最大化资源利用——去确保CPU的存活时间，内存，I/O设备是高效的且每个用户所获的资源都是公平的，都不会拥有超设限值的资源。

在其他情况下，一个用户坐在与大型机或小型机相连的终端前，其他用户通过其他终端访问同一计算机。这些用户共享资源并且可以交换信息。这种操作系统的设计目的是优化资源利用率：确保所有CPU时间、内存和I/O都能得到有效利用，并且确保没有用户使用超过限额以外的资源。

In still other cases, users sit at to of other and . These users have at their , but they also share such as and , file, , and print . , their is to and .

还有一些其他情况，用户坐在网络连接的其他工作台和服务的工作台前。这些用户专注于资源的配置，但是她们同样共享资源，诸如网络和相关服务，包括文件，计算以及打印服务。因此，他们的操作系统是被设计在用户使用功能最大化和资源最大化之间的。

在另一些情况下，用户坐在工作站前，这类工作站与其他工作站和服务器相连。这类用户不但可以使用专用资源，而且可以使用网络和服务器的共享资源，包括文件、计算和打印服务等。因此，这类操作系统的设计需要兼顾使用方便性和资源利用率。

, many of , such as and , have come into . Most are units for users. Quite often, they are to or other . , these are and for who are in using for e-mail and web . The user for a touch , where the user with the by and the than using a and mouse.

最近，许多移动电脑出现并且流行，诸如智能手机和平板，许多移动设备是针对个人的独立设备。经常，他们可以通过移动手机上网或者其他无线技术。日益增多的这些移动设备让主要使用网络浏览器和电邮功能的人群用移动设备替代了桌面电脑或者手提电脑。这些用户使用手指操作触摸屏控制电话而不是使用键盘鼠标。

近来，智能手机和平板电脑等移动计算机已经成为时尚。大多数移动计算机为单个用户单独使用。通常，它们通过蜂窝或其他无线技术与网络相连。对于主要处理Email和浏览网页的用户，这种移动设备正在取代桌面计算机和笔记本电脑。移动计算机的用户界面主要是触摸屏，用户通过对屏幕进行触碰与滑动来交互，而无需使用键盘和鼠标。

Some have or no user view. For , in home and may have and may turn on or off to show , but they and their are to run user .

一些电脑就只有一点用户界面或者没有。比如嵌入式智能家居以及键盘上的自动灯以及展示状态的灯，但是它们的操作系统被设计成不需要用户的操作。

有的计算机几乎没有或根本没有用户界面。例如，家电和汽车使用的嵌入式计算机可能只有数字键盘，只能通过打开和关闭指示灯来显示状态，而且这些设备以及操作系统通常无需用户干预就能执行。

1.1.2 View 系统视层

From the ’s point of view, the is the most with the . In this , we can view an as a . A has many that may be to solve a : CPU time, space, file- space, I/O , and so on. The acts as the of these . and for , the must how to them to and users so that it can the and . As we have seen, is where many users the same or .

从电脑的角度来说，操作系统是程序与硬件最紧密的交接点。在这一段中，我们将看见操作系统如何像一个资源分配者。一个操作系统拥有许多资源去解决必须解决的问题：CPU的处理时间，内存空间，文件存储空间，I/O设备等等。操作系统扮演着这些资源的管理者。面对众多并且可能有冲突的资源，操作系统必须决定怎么样去分配资源空间并且让资源分布更加公平便携。如我们所见到的，在许多资源使用者通过主机或者迷你电脑使用程序时资源的分配尤其重要。

从计算机的角度来看，操作系统是与硬件紧密相连的程序。因此，可将操作系统看作资源分配器。为了解决问题，计算机系统可能有许多资源：CPU时间、内存空间、文件存储空间、I/O设备等。操作系统管理这些资源。面对许多甚至冲突得资源请求，操作系统应考虑如何为各个程序和用户分配资源，以便计算机系统能有效且公平地运行。正如前面所说，对于多个用户访问主机或微型计算机，资源分配是特别重要的。

A view of an the need to the I/O and user . An is a . A the of user to and use of the . It is with the and of I/O .

操作系统的视图略微不同强调需要控制大量的I/O设备以及用户的程序。一个操作系统就是一个控制城西。一个处理错误和用户不当控制的控制管理程序。它尤其关心关于操作以及控制I/O设备。

操作系统的另一个稍有不同的视角是，强调控制各种I/O设备和用户程序的需求。操作系统是个控制程序。控制程序管理用户程序的执行，以防计算机资源的错误或不当使用。它特别注重I/O设备的运行和控制。

1.1.3 典型操作系统

By now, you can see that the term many roles and . That is the case, at least in part, of the and uses of . are , cars, ships, , homes, and . They are the basis for game , music , cable TV , and . have a short , they have . as an to what could be done and moved to fixed- for uses, such as code and , and uses, such as . Those early into -, , and that’s when were born. In the 1960s, Moore’s Law

that the of on an would every , and that has held true. in and in size, to a vast of uses and a vast and of . (See 20 for more on the of .)

对于现在来说，你可能发现操作系统掌管着总多的事规则和功能。就是这样，在最后的，因为大量的设计和电脑的使用。现在在家电、汽车、船只、航天方面、住房以及商业都有电脑集成。他们在游戏机，音乐播放器，TV以及工业控制的基础之上。纵使电脑只有一小段历史，它发展得极其迅速。电脑快速开始在军队方面进行实验，比如密码破解，弹道计算，以及在政府方面，可以用做人口统计。哪些早期的电脑当操作系统出现时开始进化成多用途，多功能主机。在19世纪60年代，摩尔定律预言集成电路上的电子晶体数量每过十八个月就会翻一倍，并且这个定律到现在都是正确的。电脑获得了更多的功能，更小的体积，引来了许多的用户以及许多的操作系统。

现在你可能知道操作系统具有很多用途与功能。这是（至少部分是）由计算机设计与用途的多样性。计算机无处不在，有日用的也有商用的，如烤面包机、汽车、船舶、航天器中都有。它们是游戏机、音乐播放器、有线电视调谐器及工业控制系统的基础。虽然计算机的历史相对较短，但是发展迅猛。计算机起初是试验到底能做什么，很快就发展成专用系统，如在军事中破译密码、绘制弹道等，在政府中用作人口普查等。这些早期的计算机后来发展成通用的多功能大型机，这时操作系统也出现了。在20世纪60年代，摩尔定律预测集成电路可容纳元器件的数目每隔18个月便会翻倍，该预测是成立的。随着计算机功能的不断强大和体积的不断减小，也产生了大量不同的操作系统。

How, then, can we what an is? In , we have no of an . exist they offer a way to solve the of a . The goal of is to user and to make user . is this goal. Since bare alone is not easy to use, are . These , such as those the I/O . The of and are then into one piece of : the .

这样我们可以去定义操作系统了吗？一般而言，我们不能完全充分定义操作系统。操作系统的存在是因为他们提供了合理的方式去解决电脑系统的问题。对于电脑系统最基本的目标就是解决用户的问题以及让用户的使用更加简单。电脑硬件是朝着这个目标出发的。当单一的硬件不再方便用户使用时，应用程序开始发展。这些应用程序准确无误地操作者诸如I/O控制设备。控制和资源分配集成在一份软件上的共用方法组：操作系统。

那么，我们如何定义操作系统呢？一般来说，我们没有一个关于操作系统的完全准确的定义。操作系统的存在是因为它们提供了合理方式来解决创建可用计算系统的问题，计算机系统的根本目的是，执行用户程序并且更容易解决用户问题。为实现这一目的，构造了计算机硬件。由于硬件本身并不十分容易使用，因此开发了应用程序。这些应用程序需要一些共同操作，如控制I/O设备。这些控制和分配I/O设备资源的共同功能则被组成一个软件模块：操作系统。

In , we have no of what is part of the . A is that it a ships when you order “the .” The , , vary . Some take up less than a of space and lack even a full- , of

space and are based on . A more , and the one that we , is that the is the one at all times on the — the . (Along with the , there are two other types of : , which are with the but are not part of the , and , which all not with the of the .)

另外，我们没有关于什么是操作系统的一部分的普遍认同的定义。一个简单的视角就是当你订购一个操作系统时候它的所有都是。这个特性包括无论如何都是一个非常繁杂有大量操作的系统。一些系统的编写少于一兆的空间和有一个基础版的图像窗口的系统。一个共同的大家都会遵循的定义是操作系统是一个随时都在电脑上跑的应用程序——通常叫做核心态（关于核心态，它有两个不同的类型，系统程序是在操作系统中不重要的，一个是应用程序，包含了所有的程序除了在系统程序中的）。

另外，也没有一个广泛接受的究竟什么属于操作系统的定义。一种简单观点是，操作系统当然包括当你预定一个“操作系统”时销售商发送的所有一切。当然，包括的功能随系统的不同而不同。有的系统只有不到1MB的空间且没有全屏编辑器，而有的操作系统需要数GB空间而且完全采用图形窗口系统。一个比较公认的定义是（也是本书所采用的），操作系统是一直在运行在计算机上的程序（通常称为内核）。（除了内核外，还有其他两类程序：系统程序和应用程序）。前者是与系统运行有关的程序，但不是内核的一部分；后者是与系统运行无关的所有其他程序）。

The of what an as more and grew . In 1998, the of filed suit , in that too much in its and thus from . (For , a Web was an part of the .) As a , was found of using its - to limit .

问题在于当个人电脑变得更加广泛并且操作系统成长迅速的情况下，如何构建一个操作系统。在1998年，美国司法部对微软提起诉讼，微软包括了台多功能在他们的操作系统里以致于妨碍了应用程序供应商的正常竞争（举个例子，网络浏览器属于操作系统的一部分）。最后的结果是微软垄断成立。

随着个人计算机的日益普及和操作系统功能的日益强大，关于操作系统到底由什么组成这一问题也变得越来越重要。1998年，美国司法部控告微软增加过多功能到操作系统，因此妨碍了其他应用程序开发商的公平竞争（例如，将Web浏览器作为操作系统整体的一个部分）。结果，微软在通过操作系统垄断以限制竞争上，被判有罪。

Today, , if we look at for , we see that once again the of the is . often not only a core but also —a set of that to . For , each of the two most —Apple’s iOS and ’s — a core along with that , , and (to name a only few).

时至今日，当我们在移动设备上看到操作系统时，我们再一次看见关于构建操作系统的特性。系统操作系统通常不仅仅是包括核心态还有中间件——一个放置在软件框架中去提供额外服务的开发。举例来说，两个最主要的手机操作系统，苹果的IOS和谷歌的安卓——特点是核心态有中间件去支持数据库，多功能媒体和地理定位。

然而，现在我们看看移动设备的操作系统，就会发现这些操作系统的特征不但量多而且强大。移动操作系统通常不只有内核也有中间件（为应用程序开发人员提供其他功能的软件框架）。例如，最常见的两个移动操作系统，苹果的IOS和谷歌的安卓,除了内核外，都有中间件以便支持数据、多媒体和图形等。