操作系统的主要功能及其在计算机专业中的作用
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第1篇第一部分:基础知识与技能评估1. 系统架构设计- 题目:请简述SOA(服务导向架构)与传统三层架构的主要区别,并说明在哪些场景下SOA更为适用。
- 解析:考察应聘者对系统架构设计的理解。
应聘者应能够清晰地解释两种架构的差异,并能够结合实际业务场景进行判断。
2. 网络技术- 题目:描述TCP和UDP协议的区别,并说明在哪些情况下会选择使用UDP。
- 解析:考察应聘者对网络协议的基本理解。
应聘者应能区分TCP和UDP的特点,以及在不同网络环境下的适用性。
3. 数据库管理- 题目:请解释关系型数据库和非关系型数据库的主要区别,并举例说明各自的优势。
- 解析:考察应聘者对数据库技术的掌握程度。
应聘者应能从数据存储方式、查询语言、扩展性等方面进行对比。
4. 云计算- 题目:请列举云计算的三个主要服务模式,并说明它们各自的特点。
- 解析:考察应聘者对云计算概念的理解。
应聘者应能列举并解释IaaS、PaaS、SaaS等概念。
5. 信息安全- 题目:请简述SQL注入攻击的原理,以及如何防范此类攻击。
- 解析:考察应聘者对信息安全基础知识的了解。
应聘者应能解释SQL注入的原理,并提出相应的防御措施。
第二部分:项目经验与问题解决能力6. 项目背景与目标- 题目:描述你参与过的一个大型信息技术项目,包括项目背景、目标、团队角色以及项目周期。
- 解析:考察应聘者的项目经验和领导能力。
应聘者应能清晰地描述项目背景、目标以及自己在项目中的角色和贡献。
7. 问题分析与解决- 题目:请分享一次你在项目中遇到的问题,以及你是如何分析和解决的。
- 解析:考察应聘者的问题解决能力和应变能力。
应聘者应能描述问题的具体情境、分析过程以及最终的解决方案。
8. 团队协作与沟通- 题目:请描述一次你与团队成员意见不一致的情况,以及你是如何协调和解决分歧的。
- 解析:考察应聘者的团队协作和沟通能力。
应聘者应能说明分歧的原因、沟通的方式以及最终达成共识的过程。
计算机操作系统简介计算机操作系统简介⼀、为什么要有操作系统 现代的计算机系统主要是由⼀个或多个处理器、主存、硬盘、键盘、显⽰器、打印机、⽹络接⼝及其他输出设备组成的。
现代计算机系统是⼀个⾮常复杂的系统,程序员不可能掌握该系统所有的细节,这样会严重影响程序员的开发效率,根本没有时间去编写代码。
管理计算机的这些部件并加以优化使⽤,是⼀件极富挑战的⼯作,于是,计算机安装了⼀层软件,即系统软件,称为操作系统。
他的任务就是为⽤户程序提供⼀个更好、更简单、更清晰的计算机模型,并管理刚才提到的所有设备。
作为程序员,不可能把所有的硬件操作细节都了解并掌握,管理这些硬件并且加以使⽤是⾮常繁琐的⼯作,这部分的⼯作就是操作系统来做的。
有了操作系统,程序员就能够从这些繁琐的⼯作中解脱出来,只需要考虑⾃⼰的应⽤软件的编写就可以了,应⽤软件直接使⽤操作系统提供的功能来间接使⽤硬件。
⼆、什么是操作系统 操作系统就是⼀个协调、管理和控制硬件资源和软件资源的控制程序。
操作系统的位置: 操作系统位于计算机应⽤与应⽤软件之间,本质上也是⼀个软件。
操作系统有操作系统的内核(运⾏于内核态,管理硬件资源)以及系统调⽤(运⽤于⽤户态,为⽤户程序员写的应⽤程序提供系统调⽤接⼝)两部分组成。
所以,单纯的说操作系统是运⾏于内核态的,是不准确的。
操作系统可分为两部分功能: 1、隐藏了丑陋的硬件调⽤接⼝,为应⽤程序员提供调⽤硬件资源的更好、更简单、更清晰的模型(系统调⽤接⼝)。
应⽤程序员有了这些接⼝后,就不⽤再考虑操作硬件的细节,专⼼开发⾃⼰的应⽤程序即可; ⽐如,磁盘资源的抽象是⽂件系统(C盘、D盘、E盘....下的⽬录及⽂件),有了⽂件的概念,我们直接打开⽂件、读或者写就可以了,⽆需关系记录是否应该使⽤修正的调频记录⽅式,以及当前电机的状态等细节。
操作系统的实际客户是应⽤程序(应⽤程序员负责开发应⽤程序,因⽽也可以说应⽤程序员是操作系统的客户)。
(考试时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个是信息技术的核心内容?()A. 计算机技术B. 网络技术C. 软件技术2. 下列哪个是计算机硬件?()A. Windows操作系统B. CPUC. 办公软件D. 互联网3. 下列哪个是计算机软件?()A. 内存B. 硬盘C. 系统软件D. 键盘4. 下列哪个是计算机病毒的特点?()A. 可复制性B. 破坏性C. 隐蔽性5. 下列哪个是网络安全的基本原则?()A. 防火墙B. 杀毒软件C. 防范意识6. 下列哪个是互联网的基本应用?()A. 电子邮件B. 搜索引擎C. 网络游戏7. 下列哪个是计算机编程语言?()A. C语言B. JavaC. Python8. 下列哪个是计算机硬件的组成?()A. 输入设备B. 输出设备C. 存储设备9. 下列哪个是计算机网络的类型?()A. 局域网B. 广域网C. 城域网10. 下列哪个是计算机病毒的特征?()A. 潜伏性B. 感染性C. 破坏性二、填空题(每题2分,共20分)1. 信息技术的核心内容包括计算机技术、__________技术和__________技术。
2. 计算机硬件包括输入设备、__________设备和__________设备。
3. 计算机软件包括系统软件和__________软件。
4. 计算机病毒具有可复制性、__________性和__________性。
5. 网络安全的基本原则包括防火墙、__________软件和__________意识。
6. 互联网的基本应用包括电子邮件、__________引擎和__________游戏。
7. 计算机编程语言包括C语言、__________和__________。
8. 计算机网络的类型包括局域网、__________网和__________网。
9. 计算机病毒的传播途径包括网络、__________和__________。
操作系统的作用主要体现在哪几个方面1. 资源管理操作系统在计算机系统中起到了重要的资源管理作用。
它负责管理计算机中各种硬件资源,例如处理器、内存、硬盘等,并确保它们能够有效地被应用程序和用户所使用。
进程管理操作系统通过进程管理,使计算机可以同时运行多个程序。
它为每个程序提供独立的执行环境,负责分配处理器时间片,控制进程的创建、销毁和切换,以及协调进程之间的通信和同步操作。
内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源。
它通过内存管理机制,将内存划分为多个区域,并为每个程序提供相应的内存空间。
操作系统还负责内存分配和回收,并通过虚拟内存技术扩展可用内存空间。
文件系统管理操作系统负责管理计算机中的文件系统。
它负责文件的存储、组织和访问,并提供了对文件的管理和保护。
操作系统通过文件系统管理机制,实现文件的创建、删除、读取和写入,以及文件的共享和保护等功能。
设备管理操作系统通过设备管理,管理计算机中的各种设备资源,例如打印机、键盘、鼠标等。
它负责检测和识别设备,分配设备资源,协调设备的并发访问,并处理设备的故障和错误。
2. 用户接口操作系统提供了用户与计算机系统之间的接口,使用户能够方便地使用计算机系统。
命令行界面操作系统提供了命令行界面,用户可以通过输入特定的命令,与操作系统进行交互。
通过命令行界面,用户可以执行各种操作系统提供的命令,以实现对计算机系统的控制和管理。
图形用户界面操作系统还提供了图形用户界面,通过窗口、菜单和图标等视觉元素,使用户可以直观地操作计算机系统。
图形用户界面提供了鼠标和键盘等输入设备的支持,使用户可以通过点击、拖拽等方式进行操作。
网络接口操作系统还提供了网络接口,使计算机能够连接到网络,并与其他计算机进行通信。
通过网络接口,用户可以使用网络服务,例如浏览网页、发送电子邮件等。
3. 故障处理和安全保护操作系统在计算机系统中扮演着故障处理和安全保护的重要角色。
故障处理操作系统能够检测并处理计算机系统中的各种故障,例如硬件故障、软件错误等。
计算机专业必须掌握的基础知识点一、基础知识点1。
计算机硬件系统:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
2.计算机应用:科学计算、数据处理、计算机辅助设计、过程控制、人工智能和计算机网络。
3.未来计算机:超高速、超小型、并行处理、智能化。
4.最新前沿技术:物联网、大数据、云计算、移动互联网、虚拟现实、人工智能。
5.计算机程序:由计算机指令组成的编码。
6.计算机软件:计算机程序及其相关数据、算法、文档资源统称。
7.软件分类:应用、支撑、系统。
8.计算机系统:计算机软件和硬件的总称。
9.OSI七层参考模型:物理层(比特Bit)、数据链路层(帧Frame)、网络层(数据包/分组Packet)、传输层(数据段/报文Segment)、会话层(数据SPDU)、表示层(数据PPDU)、应用层(数据APDU)。
10.操作系统的主要功能:处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理。
11.操作系统特征:并发性、共享性、虚拟性、异步性。
12.进程是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位。
13.进程的三种转换:就绪->运行->等待。
14.软件:是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
15.软件工程的三个要素:方法、工具和过程。
21世纪三大前沿技术:基因工程、纳米技术、人工智能。
17.物联网的三层结构模型:应用层、网络层和感知层。
18.大数据的5V特征:Volume(大体量), Variety(多样性), Velocity(时效性), Veracity(准确性), Value (大价值)。
19.数据单位:B、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB。
20.计算机网络的三层含义:自主计算机;相互联接;信息交换、资源共享、协调工作。
21.广域网=资源子网(计算机)+通信子网(路由器、通信线路)22.计算机网络按网络交换方式分类:电路交换、报文交换、分组交换。
23.计算机网络采用分组交换方式,分组交换分为数据报(类似于报文交换)和虚拟报(类似于电路交换)。
对《操作系统》教学的思考【摘要】《操作系统》是计算机科学专业中一门重要的课程,对学生理解计算机系统和软件开发具有关键意义。
本文从课程内容设计、教学方法选择、课程实践环节设计、学生评估与反馈、跨学科合作与创新等方面对《操作系统》教学进行了探讨。
在提高教学效果方面,建议加强实践操作,引入互动性教学工具,并重视学生的反馈与评估。
未来发展上,可以探索跨学科合作,促进教学创新。
对《操作系统》教学的思考需要不断更新课程内容、探索适合的教学方法,并关注学生的学习体验和发展需求。
通过努力,我们可以提高学生对操作系统的理解和应用能力,为他们未来的发展奠定坚实基础。
【关键词】操作系统、教学、课程设计、教学方法、课程实践、学生评估、跨学科合作、教学效果、发展展望、思考总结1. 引言1.1 介绍《操作系统》课程《操作系统》课程是计算机科学与工程专业中非常重要的一门课程,它主要介绍了计算机系统的核心组成部分——操作系统的原理、结构与功能。
在这门课程中,学生将学习到操作系统的基本概念,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等内容,同时也会学习到各种操作系统的设计和实现技术。
操作系统是计算机系统中的基础软件,它直接影响到计算机系统的性能、稳定性和安全性。
掌握好《操作系统》课程对于学生打好计算机基础,提高计算机系统设计和应用能力具有重要意义。
在学习《操作系统》课程的过程中,学生将深入了解操作系统的基本原理和工作机制,能够理解计算机系统的整体运行逻辑,掌握操作系统的设计与实现方法。
通过学习这门课程,学生将能够为操作系统的设计与开发奠定扎实的基础,为将来的工作和研究打下坚实的基础。
《操作系统》课程是一门非常重要的课程,它不仅是计算机科学与工程专业的核心课程之一,也是学生深入理解计算机系统运行原理和提高计算机技术水平的重要途径之一。
通过学习这门课程,学生将能够掌握计算机系统的核心知识,提高自身的综合能力,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
操作系统的学习总结操作系统的学习总结操作系统的学习总结一经过一天半的战斗,终于把操作系统概论这本书给拿下了。
对于曾经专业课学过一些电脑硬件知识的我来说,这本书更加吸引我,以前一些听过的名词或高大上的词语在这本书上被详细介绍了,看的非常有收获。
下面来总结下自己的收获:首先第一章引论,在这里首先介绍了计算机系统,包括了软件和硬件两部分。
接下来就是第一章的重点:操作系统。
如下图:当前流行的操作系统有windows、unix、linux等。
微软的windows系统经历了一个从简单到复杂,从低级到高级的过程;从ms-dos---windows3---windows95---windows98---windowsnt---windows2000,再到现在win7、8甚至win10,微软始终在进步。
unix是一个通用的交互式分时操作系统,有at&t公司下属的bell实验室开发,在诞生后,源代码就一直公开,用户可以参与到unix的升级中。
unix的特点:1.短小精悍;2.可装卸的多层次文件系统;3.可移植性好;4.网络通信功能强。
linux是网络时代的产品,继承于unix,并做了很多改进。
第一章总领了全书,后面的二三四五六章都是讲的计算机的各种管理,总结如下图:在这里我把每章中的重点用红色的颜色标记出来了,这样在精读的时候就可以有重点的向外扩散,抓住考点,征服考试。
第一遍阅读画的有点粗糙,在精读的时候再大大的丰富下。
操作系统学习总结2这里的设备指的是i/o设备,即冯若依曼所提出的计算机五大部件的输入/输出部件,在五大部件中占其二,可想其重要行了,现在,开始我的总结之旅了i/o系统可以分为:微机i/o设备和主机i/o设备。
这两个之间的区别和联系,我还是不太清楚。
感觉微机i/o比主机i/o要简单。
对i/o系统的管理有以下几种管理方式:程序控制方式:这种方式好比学51单片机编汇时反复去检测一个端口是否有要求的信号来一样,简单,但对cpu利用率太太太太太低了。
中山大学信息科学与技术学院计算机科学系 中山大学信息科学与技术学院计算机科学系课程教学大纲《操作系统原理》课程教学大纲课程名称:操作系统原理类别:专业必修课授课对象:本科生总学时:72学时适用专业:计算机科学与技术/信息安全开课学期:第五学期编写人员:丘静玉审核人员:印鉴编写日期:2006年4月一、教学目的操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,其他所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。
《操作系统原理》是计算机学科各相关专业的重要的必修课程之一,它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用,可为学生较全面地建立起关于计算机系统的概念。
学生通过学习本课程应该达到以下目标:1.掌握操作系统的基本概念、原理、技术和方法,深入了解操作系统在计算机系统中的地位及作用,以及它与硬件和其它软件之间的关系,进而了解操作系统控制整个计算机系统执行的全过程,具有操作系统的整体概念。
2.能用程序设计语言编写、调试和运行操作系统的主要算法和功能模块。
3.了解一个以上主流操作系统的实现技术,熟练掌握应用。
4.获取知识的同时,掌握学科的基本规律及研究方法,初步培养自我拓展知识和运用知识的能力。
总之,本课程要求学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型,从资源管理的角度领会操作系统的功能和实现过程,使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练,提高运用理论知识解决实际问题的能力,鼓励并初步培养学生的研究精神和能力。
二、教材选择1. 教学内容概述《操作系统原理》讲述操作系统的基本概念、原理和方法,其课程内容应包含《中国计算机科学与技术学科课程2002》(简称CCC2002)里列举的知识体系:CS-OS1至8。
从资源管理的角度来说,课程内容主要围绕操作系统的几个基本功能展开:(1) 操作系统概述:介绍操作系统的基本概念、目标、功能、发展历史和类型、操作系统的主要成就以及现代操作系统的特点等。
(2) 处理器管理:在进程概念的基础上讨论进程描述、进程控制、进程同步和互斥、死锁、饿死、线程、处理器调度等问题。
《操作系统》课程教学大纲一、教学大纲说明(一)课程的地位、作用与任务《操作系统》是信息类计算机应用专业学生必修的公共基础课之一,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。
其特点是概念多、较抽象和涉及面广,其整体实现思想和技术又往往难于理解。
操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
因此本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握常用操作系统(如UNIX、xinux)的使用和一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
先修课要求,本课程在学习之前最好具有计算机组成原理、程序设计语言的知识。
(二)课程的教学目的和要求通过本课程的学习,使学生较好地掌握操作系统在计算机系统中的重要作用和基本工作原理。
了解操作系统发展过程、新技术的应用。
理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握常用操作系统及它们的使用和一般管理方法,为今后的进修、应用实务作好技术准备。
掌握:基本概念包括:多道程序设计、并发、分时、作业、进程、互斥与同步、周转时间、吞吐量、重定位、连接、虚拟存储、虚拟设备、死锁、线程。
基本知识:计算机系统资源(处理机、存储器、设备、文件)的管理策略。
基本技能:管理系统资源的常用命令、系统配置与维护的方法和技术。
理解重点:进程概念、存储管理(尤其虚拟存储)的各种策略、文件系统的管理、设备的管理和配置。
结合具体现代操作系统加深理解。
了解难点:进程的概念及其与程序的区别、进程间同步与互斥的正确实现、虚拟设备与虚拟存储。
Unix,Windows NT的系统结构、功能特点。
(三)课程的教学方法与手段1、本课程概念多、较抽象、涉及面广,因此教学形式以讲授方式为主。
约佔80%。
实验与自学约佔20%。
教师应该提供自学提纲并适当辅导。
计算机操作系统通常具有的五大功能计算机操作系统通常具有的5大功能:CPU管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。
操作系统(英语:Operating System,缩写:OS)是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。
根据运行的环境,操作系统可以分为桌面操作系统,手机操作系统,服务器操作系统,嵌入式操作系统等。
从资源管理的角度来看,操作系统对计算机资源进行控制和管理的功能主要分为如下5部分:1、CPU的控制与管理:CPU是计算机系统中最重要的硬件资源,任何程序只有占有了CPU才能运行,其处理信息的速度远比存储器存取速度和外部设备工作速度快,只有协调好它们之间的关系才能充分发挥 CPU 的作用。
操作系统可以使 CPU 按预先规定的优先顺序和管理原则,轮流地为外部设备和用户服务,或在同一段时间内并行地处理多项任务,以达到资源共享,从而使计算机系统的工作效率得到最大的发挥。
2、内存的分配与管理:计算机在处理问题时不仅需要硬件资源,还要用到操作系统、编译系统、用户程序和数据等许多软件资源,而这些软件资源何时放到内存的什么地方,用户数据存放到哪里,都需要由操作系统对内存进行统一的分配并加以管理,使它们既保持联系,又避免互相干扰。
如何合理地分配与使用有限的内存空间,是操作系统对内存管理的一项重要工作。
3、外部设备的控制和管理:操作系统控制外部设备和 CPU 之间的通道,提出请求的外部设备按一定的优先顺序排好队,等待CPU 响应。
为提高 CPU 与输入/输出设备之间并行操作的程度,以及为了协调高 CPU 和低速输入输出设备之间的工作节奏,操作系统通常在内存中设定一些缓冲区,使 CPU 与外部设备通过缓冲区成批传送数据。
数据传输方式是,先从外部设备一次读入一组数据到内存的缓冲区, CPU 依次从缓冲区读取数据,待缓冲区中的数据用完后再从外部设备读入一组数据到缓冲区。
操作系统的主要功能包括哪些操作系统是计算机系统中的重要组成部分,它负责管理计算机的各种资源并提供基本的服务,为用户和应用程序提供了一个友好、高效的使用环境。
操作系统的主要功能包括以下几个方面:1. 进程管理操作系统通过进程管理来有效地分配和控制计算机的处理器资源。
它可以创建、终止和调度进程,确保每个进程都可以得到足够的时间片来执行任务。
操作系统还负责进程间的通信和同步,以便不同的进程可以相互合作完成任务。
2. 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源,将内存划分为不同的区域,并为不同的进程分配内存空间。
它还负责内存的分配和回收,以避免内存泄漏和碎片化问题。
通过内存管理,操作系统可以提高计算机的内存利用率和整体性能。
3. 文件系统操作系统通过文件系统来管理计算机中的文件和目录。
它提供了对文件的创建、读取、写入和删除等基本操作,并为应用程序提供了统一的接口。
操作系统还负责文件的组织和存储,以及文件的权限控制和保护。
文件系统的设计和管理对于操作系统的健壮性和数据安全性至关重要。
4. 设备驱动程序操作系统通过设备驱动程序来管理计算机的硬件设备,包括输入设备、输出设备和存储设备等。
驱动程序负责与硬件设备进行通信,并提供统一的接口供应用程序调用。
操作系统可以通过设备驱动程序的管理,使硬件设备得到充分的利用并提高系统的整体性能。
5. 用户界面操作系统通过用户界面来与用户进行交互,提供给用户一个友好、直观的使用环境。
用户界面可以是命令行界面或图形用户界面,通过输入命令或鼠标点击来执行操作。
操作系统可以通过用户界面提供各种系统管理工具和应用程序,使用户能够方便地管理计算机系统和进行各种任务。
6. 网络管理操作系统负责管理计算机系统的网络连接和通信。
它可以管理网络接口、IP地址和路由表等信息,并提供网络通信的服务和接口。
操作系统通过网络管理,可以使计算机系统能够连接互联网,并实现应用程序的网络通信和数据传输。
综上所述,操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序、用户界面和网络管理等方面。
操作系统原理课程教学大纲(Princip1esofOperatingSystems)学时数:72学时其中:实验学时:12学时课外学时:0学时学分数:4.5适用专业:计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务性质:本课程是高等院校计算机科学与技术专业本科的一门学科基础课程,是必修课。
目的:通过操作系统原理的学习,了解操作系统的发展过程及种类,掌握操作系统设计中的相关基本概念和原理,以及在操作系统的设计与构造中涉及的资源共享、提高系统资源利用率等各方面基本知识,了解并掌握操作系统在发展过程及将来引入的新技术与方法。
任务:阐述计算机系统的核心软件——操作系统的基本概念、基本原理和实现技术。
主要包括操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能等,其中资源管理还包括进程管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络与安全等方面内容,并将操作系统的一般原理与实际操作系统的分析与设计有机地结合。
二、课程教学的基本要求(一)掌握操作系统的基本原理、概念及主要功能(-)掌握进程概念、进程的同步与互斥、思索的预防与检测(H)掌握处理机的调度层次划分与调度、调度方法评价以及调度基本策略(四)掌握存储管理目标与几种存储管理策略(五)掌握设备与处理之间的数据传送方式、缓冲技术以及设备管理基本手段(六)掌握文件系统的物理及逻辑设备的空间组织与管理、多级目录结构、文件东共享实现以及文件系统的安全与防护(七)了解并掌握操作系统的安全与防护基本知识,了解一些病毒与黑客的常用手段以及一些基本应对措施(八)了解网络操作系统的基本概念,了解网络操作系统必须实现的一些基本技术(九)通过实验环节具备一定系统软件和应用软件的开发技能三、课程的教学内容、重点和难点第一章操作系统概论(4学时)一、基本内容(一)操作系统概观(二)操作系统的形成与发展(H)操作系统提供的服务与用户接口(四)流行操作系统简介二、基本要求(一)掌握操作系统的基本概念。
《操作系统》课程教案一、课程定位操作系统课程是计算机应用技术专业基础课程,属于必修课程。
在课程设置上起着承上启下的作用,其特点是概念多、抽象和涉及面广。
主要任务是:使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成;计算机操作系统的概念和相关新概念、名词及术语;了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法;对常用计算机操作系统会进行基本的操作使用。
按照新专业人才培养方案,该课程开设在第三学期。
本课程的先导课程为《计算机组成原理》,《微机原理》,《数据结构》和《高级语言程序设计》;后续课程为《数据库系统原理》、《计算机网络》。
二、课程总目标通过本课程的学习,使学生理解操作系统基本原理,并在此基础上培养学生实际动手编程能力。
(一)知识目标1.理解操作系统的概念、操作系统的发展历史、类型、特征以及结构设计。
2.掌握进程和线程。
3.掌握死锁的预防、避免、检测和恢复。
4.掌握作业调度、进程调度、调度准则、调度算法、线程调度等。
5.掌握存储管理中的分区法、分页技术、分段技术、段页式技术等。
6.掌握文件系统的功能和结构、目录结构和目录查询、文件和目录操作。
7.掌握输入/输出管理、用户接口服务、嵌入式操作系统、分布式操作系统。
(二)素质目标1.熟练使用计算机操作系统。
2.能够解决一些简单的应用问题。
3.了解计算机操作系统设计技巧。
(三)职业能力培养目标1 .初步具备辩证思维的能力。
2 .具有热爱科学,实事求是的学风和创新意识,创新精神。
三、课程设计(一)设计理念以职业能力培养为导向,进行课程开发与设计。
按照人才培养目标要求来确定课程的内容、教学组织、教学方法和手段,注重培养学生分析问题、解决问题的能力、计算机思维能力、自学能力和从业能力。
(二)设计思路1.以“够用、适用、实用”为目标设计课程教学内容。
2.考虑后序课程需要,突出重点,强化专业应用。
3.注重课堂教学互动,教师为主导,学生为主体,引导学生积极思维,培养学生的学习能力。
一、什么是操作系统你都用过什么操作系统各有什么特点操作系统是管理计算机硬件资源,控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。
操作系统是计算机系统的关键组成部分,负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。
DOS系统都是以命令的方式运行指令,有的也支持鼠标,甚至也可以做成菜单方式,但跟windows的亲和性相比是无法相比的。
windos系列的操作系统主要特点就是简单,图形操作,不需要死记命令,适合非专业人士使用。
unix系列由于是开源的,所以操作复杂,功能强大,可以按自己的需求设计与改造,适合专业人士,不适合初学者。
二、试说明操作系统系统的主要功能模块及其主要任务处理机管理的主要功能是:进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度;进程管理:为作业创建进程,撤销已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换。
进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。
进程通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。
处理机调度:(1)作业调度。
从后备队里按照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源(首选是分配内存)。
(2)进程调度:从进程的就绪队列中,按照一定算法选出一个进程,把处理机分配给它,并设置运行现场,使进程投入执行。
内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。
内存分配:为每道程序分配内存。
内存保护:确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行,彼此互不干扰。
地址映射:将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。
内存扩充:用于实现请求调用功能,置换功能等。
设备管理主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。
主要任务: 完成用户提出的I/O 请求,为用户分配I/O 设备;提高CPU 和I/O 设备的利用率;提高I/O速度;以及方便用户使用I/O设备.文件管理的主要功能是文件存储空间的管理,目录管理,文件的读写管理和文件的共享与保护。
计算机操作系统简要概述张广洋(汽车检测与维修学院,临沂,273310)摘要:操作系统(Operating System,简称OS)是管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。
操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。
操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务[1]。
本文就操作系统的结构,发展,其主要功能,以及操作系统的新技术及其运行方式前景作了简要概述。
关键字:操作系统、处理系统、进程、内核、计算机一、操作系统的功能和组成操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源尽可能减少人工分配资源的工作以及人对机器的干预,发挥计算机的自动工作效率。
;控制程序运行,协调还要各种资源使用过程中的关系,使得计算机的各种资源使用调度合理,高速设备与低速设备运行相互配;改善人机界面为用户提供使用计算机系统的环境,方便使用计算机系统的各部件或功能。
操作系统通过自己的程序,将计算机系统的各种资源所提供的功能抽象,形成与之等价的操作系统的功能,并形象地表现出来,提供给用户方便地使用计算机;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。
操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支,而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。
操作系统的主要功能可分为以下几类:1 处理机管理功能处理器是计算机系统中最为稀有和宝贵的资源,应该最大限的提高其利用率,可以采用多道程序设计技术,组织多个作业同时进行执行,解决处理器的调度、分配和回收等问题。
随着多处理器系统的出现,处理器的管理就变得更加复杂,为了做好处理器的管理工作,描述多道程序的并发执行,OS 引入进程的概念,处理器的分配、调度和执行都以进程作为基本单位,主要包括对进程控制、进程同步、进程通信以及进程调度等发面[2]。
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称:操作系统先修课程:《计算机导论》(或《计算机应用基础》)、《C语言程序设计》、《数据结构》、《计算机组成原理》适用专业:计算机科学与技术、软件工程、网络工程等计算机及相关专业。
课程类别:专业教育必修课程/基础课程课程总学时:56-72 (其中理论40-56学时,实验16学时)二、课程目标通过本课程的学习,使学生具备下列能力:1.能够准确理解及掌握操作系统的基本概念、基本功能和基本原理,理解操作系统的整体运行过程。
2.能够理解及掌握操作系统的各组成部分,包括进程管理、调度、内存管理、文件管理、设备管理的功能及策略、算法、机制及相互关系。
3.能够运用操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题,并能利用C 语言描述相关算法。
4.在理解及掌握操作系统原理及算法的基础上,在进行硬件配置、软件设计及编程过程中,能够在资源和效率方面综合考虑,完善提高设计方案,提高利用操作系统知识解决实际问题的能力。
三、教学内容、要求及重难点第一章操作系统引论(3学时)教学要求:1.掌握操作系统的概念及功能,掌握操作系统的分类;2.掌握操作系统在计算机系统中的地位和作用;理解操作系统的大致运行过程;3.理解操作系统的特征;了解各种类型操作系统的特点及服务适应情况;4.了解操作系统的结构特征及发展概况,发展趋势。
教学重点:操作系统的概念、作用;操作系统的分类;操作系统的特征;操作系统的功能;操作系统的结构设计。
教学难点:操作系统的特征;操作系统的功能。
[实验名称]Linux系统管理及命令的使用[实验类型]验证型[实验要求]1.熟练Linux系统常用命令的使用;2.掌握Vi编辑器的使用方法;3.练习Linux shell的作用和主要分类,能编写简单的shell程序[实验学时]2学时第二章进程管理(10学时)教学要求:1.掌握进程的概念与特征;2.掌握进程的结构及进程控制的方法;3.掌握进程的同步与互斥,以及实现进程同步问题的硬件方法和软件方法;4.能用信号量机制解决进程的同步问题;5.掌握线程的基本概念;6.基本掌握利用管程解决同步问题的方法。
操作系统的主要功能及其在计算机专业中的作用交奇奇苏州大学计算机科学与技术学院2011级摘要:操作系统(Operating System,®称OS)是计算机系统的畫要组成部分,是一个重要的系统软件,它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程,协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系随看操作系统的新技术的不断出现功能不断増加、操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要,于是系统不断膨胀,功能不断増加,并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境更能满足用户的需求.本文主要对算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述.关键词:os系统软件发展流行的操作系统趋势1-引言1)计算机系统由硬件和软件两大部分组成,软件分为系统软件(使用和管理计算机的软件)和应用软件(专为某一应用编制的软件),操作系统便是一种常见的系统软件。
2)操作系统身负诸如管理与配垃内存、决左系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。
操作系统的型态非常多样,不同机器安装的OS可从简单到复杂,可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。
目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX. LINUX、Windows. Netware等.3)为用户提供使用汁算机系统的环境,方便使用计算机系统的各部件或功能。
操作系统通过自己的程序,将计算机系统的齐种资源所提供的功能抽象,形成与之等价的操作系统的功能,并形象地表现岀来,提供给用户方便地使用计算机。
2操作系统的历史2.1手工操作阶段在这个阶段的计算机,主要元器件是电子管,运算速度慢,没有任何软件,更没有操作系统。
用户直接使用机器语言编写程序,上机时完全手工操作,首先将预先准备好的程序纸带装入输入机,然后启动输入机把程序和数据送入汁算机,接着通过开关启动程序运行,计算完成后,打印机输出结果。
用户必须是非常专业的技术人员才能实现对计算机的控制。
2.2批处理阶段由于20世纪50年代中期,计算机的主要元器件由晶体管取代,运行速度有了很大的提高, 这时软件也开始迅速发展,出现了早期的操作系统,这就是早期的对用户提交的程序进行管理的监控程序和批处理软件。
2.3多道程序系统阶段随着中、小规模的集成电路在计算机系统中的广泛应用,CPU的运动速度大大提高,为了提髙CPU的利用率,引入了多道程序设计技术,并出现了专门支持多道程序的硬件机构,这一时期,为了进一步提高CPU的利用效率,岀现了多道批处理系统、分时系统等等,从而产生了更加强大的监管程序,并迅速发展成为计算机科学中的一个重要分支,就是操作系统。
统称为传统操作系统。
3.操作系统的现状3.1现代操作系统阶段大规模、超大规模集成电路急速的迅速发展,岀现了微处理器,使得计算机的体系结构更加优化,计算机的运行速度进一步提髙,而体枳却大大减少,而向个人的计算机和便携式计算机出现并普及。
它的最大优点是结构淸晰、功能全而、可以适应多种用途的需要并且操作使用方面。
3.2流行的的操作系统自20世纪中期电子计算机诞生以来,计算机操作系统的研究取得了长足进展。
现在,操作系统进入了社会生活的各个方面,涉及大型计算机、个人讣算机、移动便携设备、其他自动化设备等各个层次的应用领域。
任几十年的发展历程中,各种操作系统应运而生,现在最具代表性的是Windows. Unix和L inux三种操作系统。
它们发展的最成熟,对计算机科学技术的贡献最大。
1)WindowsMicrosoft开发的Windows是目前世界上用户最多、且兼容性最强的操作系统。
最早的Windows操作系统从1985年就推出了。
改进了微软以往的命令、代码系统Microsoft DOS (简称MS-DOS)。
Microsoft Windows是彩色界而的操作系统。
支持键鼠功能。
默认的平台是由任务栏和桌而图标组成的。
任务栏是显示正在运行的程序、“开始”菜单、时间、快速启动栏、输入法以及右下角托盘图标组成。
而桌而图标是进入程序的途径。
默认系统图标有“我的电脑”、“我的文档"、“回收站“,期外,还会显示岀系统自带的TE浏览器"图标。
运行的三公开核心部分。
随着电脑硬件和软件系统的不断升级,微软的windows操作系统也在不断升级,从16 位、32位到64位操作系统。
从最初的windows 1.0到大家熟知的windows95、NT、97、98、2000、Me、XP、Server. Vista, Windows 7各种版本的持续更新,微软一直在尽力于Windows操作的开发和完善。
2)UnixUNIX ,是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系统的分类,属于分时操作系统,最早由KcnThompson、DcnnisRitchie和DouglasMcIlroy 于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。
3)LinuxLinux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。
目前存在着许多不同的Linux,但它们都使用了Linux内核。
Linux可安装在各种讣算机硬件设备中,从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台,到台式计算机、大型机和超级汁算机。
Linux是一个领先的操作系统,世界上运算最快的10台超级讣算机运行的都是Linux操作系统。
严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。
Linux得爼于计算机业余爱好者Linus Torvaldso4操作系统的分类从用途的角度可以分为专用和通用两类。
专用操作系统是指用于控制和管理专项事物的操作系统,如现代手机中使用的操作系统,这类系统一般以嵌入硬件的方式出现,用于特定的途径。
通用操作系统具有完善的功能,能够适应多种用途的需要。
从单机和网络的角度看可以分为单机操作系统和网络操作系统。
单机操作系统是针对单机汁算机系统的环境设汁的,它只有管理本机系统那个资源的功能。
单用户操作系统是一种更为特殊的单机操作系统,它是针对一台机器,一个用戸设讣的操作系统,它的基本特征是一次只能支持一个用户作业的运行,系统的所有资源有该用户独占,该用户对整个计算机系统有绝对的控制权。
从功能的角度看可分为批处理系统、分时系统、实时系统、网络系统、分布式系统。
批处理系统、分时系统和实时系统的运行环境大多是计算机系统,而后两种操作系统的运行环境是多计算机系统。
4.1批处理系统批处理的系统的基本特征是“批量”。
即将要交给计算机处理的若干个作业组织成队列成批地交给汁算机自动地按作业队列顺序逐个处理。
它可分为单道批处理系统和多逍批处理系统。
单道批处理系统一次只能调入一个处理作业在在汁算机在内运行,其他作业放在辅助存储器上,它类似于单用户操作系统。
il•算机在运行处理作业时,时间主要消耗有两个方而, 一方面是消耗在CPU执行程序上,另一方面是消耗在输入输出上。
由于输入输出设备的速度相对CPU的执行程序的速度慢很多,导致汁算机在输入输出时CPU处于空闲。
为了提高C0U的使用效率,岀现了多道批处理系统。
它与单道批处理系统不同的是在计算机内存中可以有多个作业存在,调度程序根据事先确左的策略,选择一个作业将CPU资源分配给它运行处理,当处理的作业要进入输入输出操作时,就释放对CPU的占有,调度程序则从其他的内存中的待处理作业中选择一交给CPU执行,这样,就提髙了CPI;的使用效率。
4.2分时系统分时是指两个或两个以上的事件按时间划分轮流使用计算机系统的某一资源。
在一个系统中如果多个用户分时使用一个计算机,那么这样的系统成为分时系统。
分时的时间单位称为时间片,一个时间片一般是几十豪秒。
在一个分时系统中,往往要连接几十个甚至上百个终端,每个用户在自己的终端上控制其作业的运行。
通过操作系统的管理,将CPU轮流分配给乞个用户使用,如果某个用户作业在分配给他另一个时间片在继续执行。
此时的CPU被分配给另一个用户作业。
4.3实时系统实时即时处理并快速给出处理结果。
实时系统一般是采用时间驱动的设汁方法,系统能够及时对随时发生的事件做岀响应并及时处理。
实时系统分为实时控制系统和实时处理系统。
实时控制系统常用于工业控制以及飞行器、导弹发射等军事方而的自动控制。
实时处理系统常用于预定飞机票、航班査询以及银行之间账务往来等系统。
4.4网络操作系统随着讣算机技术的迅速发展和网络技术的日益完善,不同地域的具有独立处理能力的多个计算机系统通过通信设施互联,实现资源共享,组成讣算机网络,成为一种更开放的工作环境。
而网络操作系统也应运而生。
网络操作系统除具有单机操作系统的所有功能以外,还具有网络资源的管理功能,支持网络应用程序运行。
4.5分布式操作系统分布式操作系统是为分布式计算机系统配宜的操作系统。
分布式计算机系统与计算机网络一样,多台讣算机系统通过通信网络互联,实现资源共享,但不同的是系统中的各个计算机没有主次之分,各计算机系统具有相对的自治性,用户子啊访问共享资源时,不需要知道该共享资源位于哪台计算机上,如需要的话,系统中的多台计算机可以相互协作共同完成的一个任务,即可以将一个任务分割成若干个子任务分散到多台计算机上同时并行执行。
一种商用操作系统往往包括了批处理系统个、分时系统、实时系统、网络系统、分布式系统等多方而的功能。
不同的操作系统根据自身用途的立位和而向的用戸,在各种功能的强弱上会有所区别。
5.操作系统的未来趋势操作系统功能的不断增加有两个方而原因:一个原因是不断满足用户的需求,另一个原因是新技术的不断出现。
不断增加的功能并不是每个用户所能用得到的,然而操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要,于是系统不断膨胀,功能不断增加,并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。
操作系统内核将呈现出多平台统一的趋势,传统的操作系统内核主要采用模块化设计技术,只能应用于固定的平台。
嵌入式系统是以应用为中心的系统,不会像PC—样只有一种平台,但它会吸取PC的成功经验,形成不同行业的标准。
5.1何为嵌入式系统Internet和网络的迅速普及应用,并向家庭领域不断扩展,使消费电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显,嵌入式系统再度成为研究和应用的热点。
嵌入式系统被描述为:以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格需求的专用计算机系统。
5.2何为嵌入式操作系统嵌入式操作是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统软件,他是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括和硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图像界而。