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操作系统1.第1章导论1.1.操作系统的定义1.1.1.管理和控制计算机的软、硬件资源1.1.2.合理组织计算机工作流程1.1.3.提供方便用户操作的接口的软件的集合1.2.操作系统的结构1.2.1.层次结构•内核层•服务层•访问I/O设备：将数据进行输入/输出•访问存储设备（内存或外存）：从磁盘读或将处理后的数据写入磁盘•文件操作：通常指打开（关闭）文件、读写文件•特殊服务：窗口管理、网络操作系统中唯一直接与用户（应用程序）打交道的部分1.2.2.模块结构•进程管理•内存管理•文件管理1.2.3.微内核结构•微内核技术•微内核是指精心设计、短小、能实现现代操作系统的小型内核，运行在核心态。
•微内核操作的基本功能•进程管理•存储器管理•进程通信•低级I/O操作等1.3.操作系统的类型1.3.1.批处理操作系统（基本的操作系统）•单道批处理系统•特点•自动性•顺序性•单道性•优点•减少人工操作时间，提高系统的利用率•缺点•当外设程序发出请求时，由于单道性，故CPU处于等待I/O完成状态，致使CPU空闲•多道批处理操作系统•特点•多道性•无序性•调度性•优点•提高了资源利用率•提高了系统吞吐量•缺点•两次调度•交互能力差1.3.2.实时操作系统（基本的操作系统）•实时控制•常见实时系统：工业控制、宇航控制、铁路运输控制等•实时信息处理•常见系统：火车的订票系统、图书馆信息管理系统•特点•及时性•可靠性1.3.3.分时操作系统（基本的操作系统）•定义•分时技术是指把处理机的时间分成较短的”时间片“，把”时间片“轮换地分配给各个联机的作业使用的一种技术。
•特点•同时性•独占性•及时性•交互性1.3.4.网络操作系统•网络通信•资源管理•网络服务•网络管理1.3.5.分布式操作系统•最基本的特征•处理上的分布•实质•资源、功能、任务和控制都是分布的。
1.4.操作系统的特征1.4.1.并发性•是指两个或多个事件在同一个时间间隔内发生1.4.2.共享性•是指某个硬件或软件资源不为某个程序独占，而是供多个用户共同使用1.4.3.虚拟性•指通过某种技术把一个物理上的实体变为若干个逻辑的对应物1.4.4.不确定性（异步性）•表现为程序执行结果不确定和程序何时被执行及每道程序所需时间的不确定性1.5.操作系统的基本功能1.5.1.处理器管理•进程控制•进程同步•进程通信•处理器调度1.5.2.存储管理1.5.3.设备管理1.5.4.文件管理1.5.5.接口管理•程序员接口•通过“系统调用”使用操作系统功能•操作员接口•通过操作控制命令提出控制要求1.6.Linux简介1.6.1.被定位为一个自由软件（GNU），是免费的、开放源代码的产品•特点•开放性•多用户•多任务•稳定的执行效能•优秀的主存管理•支持多种文件系统•具有标准兼容性•良好的可移植性•广泛的协议支持•良好的用户界面•版本•内核版本•发行版本2.第2章进程和线程2.1.进程和程序的本质区别：动态与静态之分2.1.1.进程•多道程序设计•定义：让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行•注意事项•存储保护•程序浮动•资源的分配和调度•采用多道程序设计原因•程序的顺序执行•程序的并行执行•多道并行执行•提高了处理器的利用率•充分利用外围设备资源•发挥了处理器与外围设备，以及外围设备之间的并行工作能力•注意：并行，宏观可同时执行，微观也是同时执行•定义•程序是具有独立功能的一组指令或一组语句的集合，或者说是指出处理器执行操作的步骤•进程是指一个程序在一个数据集上的一次执行•程序和进程的区别是：程序是静态的文本，进程是动态的过程。
操作系统内存最全解析（内附超全思维导图）主存(RAM) 是一件非常重要的资源，必须要认真对待内存。
虽然目前大多数内存的增长速度要比IBM 7094 要快的多，但是，程序大小的增长要比内存的增长还快很多。
不管存储器有多大，程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。
下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
经过多年的研究发现，科学家提出了一种分层存储器体系(memory hierarchy)，下面是分层体系的分类位于顶层的存储器速度最快，但是相对容量最小，成本非常高。
层级结构向下，其访问速度会变慢，但是容量会变大，相对造价也就越便宜。
（所以个人感觉相对存储容量来说，访问速度是更重要的）操作系统中管理内存层次结构的部分称为内存管理器(memory manager)，它的主要工作是有效的管理内存，记录哪些内存是正在使用的，在进程需要时分配内存以及在进程完成时回收内存。
所有现代操作系统都提供内存管理。
下面我们会对不同的内存管理模型进行探讨，从简单到复杂，由于最低级别的缓存是由硬件进行管理的，所以我们主要探讨主存模型和如何对主存进行管理。
无存储器抽象最简单的存储器抽象是无存储器。
早期大型计算机（20 世纪60 年代之前），小型计算机（20 世纪 70 年代之前）和个人计算机（20 世纪 80 年代之前）都没有存储器抽象。
每一个程序都直接访问物理内存。
当一个程序执行如下命令：MOV REGISTER1, 1000计算机会把位置为 1000 的物理内存中的内容移到 REGISTER1 中。
因此呈现给程序员的内存模型就是物理内存，内存地址从0 开始到内存地址的最大值中，每个地址中都会包含一个 8 位位数的内存单元。
所以这种情况下的计算机不可能会有两个应用程序同时在内存中。
如果第一个程序向内存地址2000 的这个位置写入了一个值，那么此值将会替换第二个程序2000 位置上的值，所以，同时运行两个应用程序是行不通的，两个程序会立刻崩溃。
电脑知识学习计划思维导图一、学习目标1. 熟练掌握计算机基本操作和常用软件的使用方法。
2. 深入了解计算机网络和网络安全知识。
3. 学习计算机编程和算法基础知识。
4. 提高计算机技术解决问题的能力。
二、学习资源1. 书籍：《计算机基础知识》、《计算机网络与通信》、《C语言程序设计》、《算法导论》等。
2. 网络资源：优质的计算机知识学习网站、在线教育平台、IT技术社区等。
3. 培训课程：参加线上或线下的计算机技术培训课程。
三、学习计划1. 第一阶段：计算机基础知识学习- 学习目标：掌握计算机硬件、操作系统、常见软件的基本操作。
- 学习内容：计算机基本构成、操作系统原理、Windows和Linux操作系统的使用、常见办公软件（Word、Excel、PPT）操作技巧等。
- 时间安排：每天保持2小时以上的学习时间，连续学习一个月。
2. 第二阶段：计算机网络与安全知识学习- 学习目标：了解计算机网络基础知识和网络安全技术。
- 学习内容：网络结构与通信协议、网络设备的使用和配置、网络安全基础知识、常见网络安全威胁和防护方法等。
- 时间安排：每天保持2小时以上的学习时间，连续学习两个月。
3. 第三阶段：计算机编程基础知识学习- 学习目标：掌握基本的编程语言和编程思维。
- 学习内容：C语言基础语法、程序设计基础、算法基础知识等。
- 时间安排：每天保持2小时以上的学习时间，连续学习三个月。
4. 第四阶段：计算机技术实践能力提升- 学习目标：通过实际项目练习提高解决问题的能力。
- 学习内容：参与实际项目开发、解决实际问题、参加IT技术竞赛等。
- 时间安排：每天保持2小时以上的实践时间，连续学习四个月。
四、学习方法1. 注重理论与实践结合，学习过程中要及时将所学知识应用到实际中去。
2. 多参与讨论和交流，通过社区、论坛、技术群等方式积极沟通，分享学习经验和解决问题。
3. 不断总结经验，及时复习回顾已学知识，确保知识的牢固掌握和理解。
高中信息技术必修一全册思维导图
思维导图是一种使用图形方式展示思维过程的工具，能够帮助我们更好地理清知识结构和逻辑关系。
以下是高中信息技术必修一全册的思维导图概述：
第一章：计算机基础知识
- 计算机的基本概念和分类
- 计算机外部设备的介绍和应用
- 计算机内部组成和原理
第二章：操作系统与应用
- 常见的操作系统及其特点
- 操作系统的常见功能和应用
- 操作系统与用户界面的交互
第三章：网络与通信
- 网络的基本概念和分类
- 常见的网络通信协议和技术
- 网络与互联网的应用和安全
第四章：信息处理与程序设计
- 信息的获取、表示和处理
- 常见的信息处理工具和方法
- 程序设计的基本流程和思维方法
第五章：信息系统与数据库
- 信息系统的概念和组成
- 数据库的基本概念和结构
- 数据库管理和应用的方法和技巧
这些思维导图对于学生理解高中信息技术必修一全册的知识内容和关系非常有帮助。
通过思维导图的研究和应用，学生可以更加清晰地掌握和复相关知识，提高研究效果和成绩。
初中信息技术《计算机系统》单元教学设计以及思维导图主题单元计算机系统标题适用年级初中一年级所需时间6课时主题学习概述(对主题内容进行简要的概述，并可附上相应的思维导图)本节课是一节讲授课、理论课，书上是一些纯文字、纯理论的知识，虽然有许多图片例子，但是学生在学习过程中并没有兴趣阅读，我在课堂中设计了一些小活动，让师生共同讨论、体会，不仅可以学习这部分内容，更重要的是能够更好的了解学生的个人情况，以便培养学生参加电脑制作相关比赛。
通过表格形式整理知识点，条理性的理解本单元的重难点。
作为老师要充分注意到这几点：激发学生求知欲望，让学生们自主探究，同时总结、演示过程中注意讲懂、讲透，并注意学生遇到问题时用情感激励法来鼓励学生克服困难，勇于探索。
主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标)图表一计算机系统的组成作学习中通过探索获得成功的喜悦。
了解学生的绘画功底和创新意识，以便后期对学生更好的培养。
猜谜导入1展示道格·恩格尔巴特设计的第一台鼠标，让学生猜是什么设备?给予学生提示：木盒子、底部有铁轮子、拖着长长的线。
2师小结：鼠标的演变经历了漫长的过程。
计算机经历的四个阶段1提问：第一台计算机会是什么样子?经历了几个阶段才变成现在这样的计算机?2通过图片和文字讲解：计算机的发展经历了四个阶段。
3小组讨论：希望将来的计算机会变成什么样子?可以有哪些更好的设计?三、完成《展望计算机的发展》手抄报(以下为学生作品，因为时间仓促，作品有部分同学没有完成)触细以要成小动物教学评价 1评价学生是否了解计算机发展的四个历程。
2评价学生是否完成《展望计算机的发展》手抄报。
3活动中能相互交流配合、有效体现小组合作精神。
专题四打开神奇百宝箱——计算机的软件是如何分类的呢?所需课时 1 课 时 + 活 动 课 1 课 时 专题四概述(对专题内容进行简要的概述，并可附上相应的思维导图)本专题主要是学生自主探究活动，来加强对基础概念的理解、掌握。
