西南科技大学计算机操作系统概念
- 格式:docx
- 大小:493.82 KB
- 文档页数:41
简述什么是计算机操作系统计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的一种软件系统。
它是计算机系统中最核心的部分,提供了对计算机硬件设备进行统一管理和调度的功能,同时也为用户提供了一个与计算机进行交互的界面。
一. 操作系统的定义与作用计算机操作系统是一种软件系统,它直接运行在计算机硬件上,对硬件资源进行管理和控制。
操作系统作为计算机系统的核心,承担着多种重要的功能,包括资源管理、进程管理、文件系统管理、用户界面等。
通过对硬件资源的管理和调度,操作系统能够提高计算机系统的运行效率和用户的体验。
二. 操作系统的基本结构操作系统的基本结构通常由内核和外壳组成。
内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的硬件资源和提供基本的系统服务。
外壳是用户与操作系统交互的界面,提供了命令行界面或图形用户界面等方式。
内核和外壳之间通过系统调用接口进行通信,实现用户对操作系统的指令和请求。
三. 操作系统的功能1. 资源管理:操作系统负责对计算机的硬件资源进行管理,包括处理器、内存、磁盘、打印机等。
通过合理分配和调度资源,操作系统能够提高计算机的利用率和效率。
2. 进程管理:操作系统负责对进程的创建、调度和销毁等管理。
通过对进程的管理,操作系统能够实现多任务的并发执行,提高系统的吞吐量和响应速度。
3. 文件系统管理:操作系统负责对文件和文件夹的管理,实现文件的存储、读写和共享等功能。
通过文件系统管理,操作系统能够对用户提供方便的文件操作接口。
4. 设备驱动程序:操作系统负责对计算机的各种硬件设备进行管理和控制。
通过设备驱动程序,操作系统能够与硬件设备进行通信,实现对设备的操作和控制。
5. 用户界面:操作系统通过用户界面提供给用户与计算机系统进行交互的方式。
常见的用户界面包括命令行界面和图形用户界面等。
四. 常见的操作系统类型1. 批处理操作系统:批处理操作系统主要用于处理大量的批量任务,自动化执行一系列的任务,提高工作效率。
计算机操作系统计算机操作系统是实现计算机硬件和软件资源管理的核心软件。
它是协调和控制计算机硬件和软件之间相互作用的桥梁,为用户和应用程序提供良好的操作环境。
本文将介绍计算机操作系统的基本概念、功能和分类。
一、基本概念1.1 操作系统的定义操作系统是指管理计算机硬件和软件资源,为用户和应用程序提供接口和服务的一种软件系统。
它是计算机系统的核心组成部分,承担着资源管理、进程调度、文件系统、用户界面等重要任务。
1.2 操作系统的目标操作系统的目标是提供一个高效、安全、方便的计算机环境。
它需要合理分配和管理硬件资源,确保各个程序的正常运行,并提供友好的用户接口,方便用户进行操作和管理。
二、功能2.1 资源管理操作系统负责管理计算机的各种硬件资源,如处理器、内存、硬盘等。
它通过进程管理、存储管理、文件管理等手段,合理分配和利用这些资源,提高计算机的效率和利用率。
2.2 进程管理进程是指正在执行的程序的实例。
操作系统负责管理和调度各个进程的运行,包括进程的创建、调度、同步和通信。
通过合理的进程管理,操作系统可以提高计算机的并发性和响应性。
2.3 存储管理存储管理是操作系统的重要功能之一。
它负责管理计算机内存的分配和回收,为各个进程提供内存空间,并提供虚拟内存等机制,提高内存的利用效率。
2.4 文件管理文件管理是操作系统负责管理计算机文件的组织和访问方式。
它提供文件的创建、读取、写入、删除等操作,通过文件系统的管理,可以方便地进行文件的存取和共享。
2.5 用户界面用户界面是操作系统与用户之间进行信息交互的接口。
操作系统通过命令行界面、图形用户界面等方式,提供友好的用户操作环境,方便用户进行操作和管理。
三、分类3.1 批处理操作系统批处理操作系统是指能够按照事先编排好的作业顺序自动运行的操作系统。
它通常用于处理大量重复性的任务,提高计算机的利用率,如早期的DOS操作系统。
3.2 分时操作系统分时操作系统是指多个用户通过终端同时与计算机进行交互的操作系统。
计算机操作系统引言计算机操作系统(Computer Operating System)是指管理计算机硬件资源和软件资源的系统软件,它是计算机系统的重要组成部分。
操作系统负责控制和调度计算机的各种硬件设备、管理以及分配计算机的内存空间、协调各个程序的运行等。
本文将介绍计算机操作系统的基本概念、主要功能以及常见的操作系统类型。
一、计算机操作系统的基本概念1.1 操作系统的定义操作系统可以被定义为一个控制计算机硬件和软件资源的程序集合,它提供了一个用户和计算机硬件之间的接口,并且进行资源管理和任务调度。
1.2 操作系统的主要目标•资源管理:操作系统负责管理计算机硬件资源,如处理器、内存、硬盘等,以合理利用这些资源满足不同程序的需求。
•任务调度:操作系统根据不同程序的优先级和时间片等策略,合理地分配处理器的使用权,确保程序的顺利执行。
•文件系统管理:操作系统负责管理计算机中的文件系统,包括文件的存储、读取和删除等操作。
•用户接口:操作系统提供了用户与计算机系统之间的交互方式,如命令行界面、图形界面等。
•安全性:操作系统通过权限管理和访问控制机制,确保系统的安全性,防止非法程序和用户对系统资源的访问。
二、操作系统的主要功能2.1 进程管理进程是指在操作系统中运行的程序的实例。
操作系统通过进程管理功能,分配和控制程序的执行,包括进程的创建、运行、切换和终止等。
2.2 内存管理内存管理是指操作系统对计算机内存的控制和分配。
操作系统负责将程序和数据加载到内存中,并进行内存的分配和回收,确保系统中的程序正常运行。
2.3 文件系统管理文件系统管理是指操作系统对计算机文件的存储和访问控制。
操作系统负责管理文件的存储空间,以及提供文件的读取、写入、删除等基本操作。
2.4 设备管理设备管理是指操作系统对计算机外部设备的管理和控制。
操作系统负责管理和调度外部设备的使用,包括设备的分配、打开、关闭等操作。
2.5 用户接口用户接口是指操作系统提供给用户与计算机系统之间的交互方式。
操作系统的基本概念操作系统⽂章⽬录操作系统的概念1)操作系统是控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理的组织调度计算机⼯作和资源分配,以2)提供给⽤户和其他软件⽅便的接⼝环境,他是计算机系统中最基本的3)系统软件。
(三个需要注意的点)⼀、操作系统的功能和⽬标1.作为系统资源的管理者2.作为⽤户和计算机硬件之间的接⼝3.作为最接近硬件的层次功能和⽬标:实现对硬件机器的扩展没有任何软件⽀持的计算机称为裸机,在裸机上安装操作系统,可以提供资源管理功能和⽅便⽤户的服务功能。
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器,或虚拟机。
⼆、操作系统的特征1.并发并发:两个或多个事件在同⼀时间间隔内发⽣。
这些事件在宏观上是同时发⽣的,微观上是交替发⽣的。
并⾏:两个或多个事件在同⼀时刻内同时发⽣。
2.共享共享即资源共享,指系统中的资源可以供内存中的多个并发进程同时使⽤所谓“同时”往往是宏观的,微观上,可能交替地对资源进⾏访问。
3.虚拟虚拟是指把⼀个物理实体变为若⼲逻辑上的对应物。
物理(实体)是实际存在的,⽽逻辑上对应物是⽤户感受到的。
4.异步异步是指,在多道程序环境下,允许多个程序并发执⾏,由于资源有限,进程的执⾏不是⼀贯到底的,⽽是⾛⾛停停,以不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性。
三、操作系统的发展和分类1.⼿⼯操作阶段2.单道批处理阶段引⼊了脱机输⼊/输出技术(⽤磁带完成),并监督程序负责作业的输⼊和输出3.多道批处理阶段⽤户每次往内存中输⼊多道程序操作系统正式诞⽣,并且引⼊了中断技术,由操作系统负责管理这些程序的运⾏4.分时操作系统计算机以时间⽚为单位轮流为各个⽤户/作业服务5.实时操作系统6.⽹络操作系统7.分布式操作系统8.个⼈计算机操作体系四、运⾏机制指令指令:处理机(CPU)能识别、执⾏的最基本命令处理器状态两种程序五、操作系统内核六、中断和异常内中断另⼀个分类发⽣中断就意味着需要操作系统介⼊,开展管理⼯作。
第一章计算机操作系统概述1、操作系统的概念Operating System,OS),是一种软件,属于系统软件;器的接口;从计算机的系统结构看,操作系统是一种层次、模块结构的程序集合,属于有序分层法,是无序模块的有序层次调用;操作系统体现了计算机技术和管理技术的结合。
2、操作系统的生成和五大类型OS内核(kernel)。
既方便用户,又使系统开销尽量小;生成的配置过程如UNIX中newconfig命令;DOS中config.sys文件;维护由系统管理员负责。
系统。
上看,内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机,交替执行。
≠多重处理系统≠多用户≠多终端多道系统不一定是多用户系统。
多重处理系统一般指多CPU系统。
当然,一个CPU的系统采用分时技术可以为多用户服务。
多用户的关键技术是在用户之间要有保密保安措施。
终端指用户使用的硬件设备,即使一个终端也可为多用户使用,例如,银行的自动取款机(ATM)。
CPU的时间分成很短的时间片(例如,几十至几百毫秒)工作。
随着时间片的时间减少,对换时间所占的比例随之增大。
随着用户数目的不断增加,这种矛盾会越来越突出。
速反应。
交互作用能力较差。
3、操作系统的五大功能时间”的管理,即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。
4、表征操作系统的属性安全可靠性,可测试性等。
第二章作业管理1、基本概念(Job)是让计算机完成一件事或任务,可大可小,可多可少。
(Job ) :作业顺序执行的工作单元。
(Job Stream) :作业步的控制流程。
2、用户界面3、传统的人机接口Shell语言):DOS Shell;UNIX ;BShell、CShell等System Call)4、作业输入输出方式交互联机)SPOOLing:联机外围同时操作,假脱机(排队转储,设备虚拟技术)5、作业调度1)采用JCB(作业控制块)表格,记录各作业状况;2)按选定的算法,从后备作业队列中选出一部分(多道)或一个作业投入运行;3)为被选中的作业做好运行前的准备工作。
计算机的操作系统名词解释在当今信息时代,计算机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,很多人对于计算机操作系统一词并不十分了解,甚至存在一些误解。
因此,本文将对计算机的操作系统进行名词解释,并探讨其在计算机系统中的重要性和作用。
一、什么是操作系统操作系统是一种软件,是计算机硬件与应用程序之间的桥梁,它负责管理和控制计算机系统的资源和任务。
从根本上说,操作系统是计算机的“大脑”,它协调和控制硬件与软件之间的交互,使计算机系统能够高效地工作。
二、操作系统的组成操作系统由多个部分组成,每个部分都承担着不同的职责。
下面是一些常见的操作系统组成部分:1. 内核(Kernel):内核是操作系统的核心部分,负责管理与控制计算机硬件。
它处理各种硬件操作,并管理内存、进程调度、文件系统等关键任务。
2. 文件系统(File System):文件系统是操作系统用于组织和管理计算机上的文件和文件夹的一种机制。
它为用户提供了一个统一的接口,方便他们访问、创建、删除和修改文件。
3. 设备驱动程序(Device Driver):设备驱动程序是操作系统与计算机硬件之间的接口,负责控制和管理各种硬件设备。
它能够使不同类型的硬件设备正常工作,并提供给应用程序一个统一的操作接口。
4. 系统调用(System Call):系统调用是操作系统提供给应用程序使用的一组函数。
应用程序通过调用系统调用来获取操作系统提供的功能和资源,例如打开文件、读取数据、创建进程等。
三、操作系统的重要性操作系统在计算机系统中起着至关重要的作用,主要体现在以下几个方面:1. 资源管理:操作系统负责管理计算机系统的各种资源,包括内存、处理器、硬盘等。
它通过合理分配和调度这些资源,使得多个应用程序能够同时运行,并且能够高效地利用计算机的性能。
2. 进程管理:操作系统负责管理计算机系统中的进程。
它能够为每个进程分配所需的资源,并控制进程的创建、调度、终止等操作,使得多个进程能够有序地协同工作。
(计算机基础知识)操作系统基本概念操作系统基本概念操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统中的核心软件之一,它负责管理和协调计算机硬件、软件资源,提供用户与计算机硬件之间的接口,为应用程序的执行提供环境。
在计算机基础知识中,操作系统是一个重要的概念,下面将从操作系统的定义、功能和分类等方面展开论述。
一、操作系统的定义操作系统是指控制和管理计算机硬件及各种软件资源,合理分配计算机系统资源,为用户提供良好的使用环境的系统软件。
它是计算机系统的核心组成部分,负责处理硬件与软件之间的交互,并提供各种服务,如进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。
二、操作系统的功能1.进程管理:操作系统负责创建、调度和终止进程,保证多个进程在计算机资源上合理高效地共享。
2.内存管理:操作系统管理计算机的内存资源,包括内存的分配、回收和虚拟内存的管理,确保各个进程能够得到足够的内存空间。
3.文件管理:操作系统负责管理计算机上的文件系统,包括文件的存储、读写、保护和共享等,提供对文件的操作和管理。
4.设备管理:操作系统管理计算机的各种输入输出设备,包括设备的初始化、分配、控制和处理设备的中断等。
5.用户接口:操作系统为用户提供与计算机硬件交互的接口,包括命令行界面、图形用户界面和网络接口等,使用户可以方便地操作计算机。
三、操作系统的分类根据计算机系统的结构和特点,操作系统可以分为以下几类:1.批处理操作系统:批处理操作系统是最早的一种操作系统,它按照用户提交的作业顺序,自动进行作业的运行,无需用户交互。
2.分时操作系统:分时操作系统允许多个用户同时使用计算机系统,每个用户分配到一定的时间片来执行程序。
3.实时操作系统:实时操作系统要求在特定的时间限制内完成任务,常用于对时间要求较高的实时应用领域,如工业控制和航空航天等。
4.网络操作系统:网络操作系统是在分布式计算环境下运行的操作系统,多台计算机通过网络连接,在操作系统的管理下协同工作。
计算机操作系统简介计算机操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件。
它为计算机提供了统一的接口,方便用户与计算机进行交互,并且协调和管理计算机的各种资源,如CPU、内存、硬盘等。
本文将简要介绍计算机操作系统的定义、功能以及常见的操作系统类型。
一、操作系统的定义与功能操作系统是一种介于计算机硬件和应用程序之间的软件,它负责管理计算机的各种资源,并提供给用户一个友好的界面。
操作系统有以下几个主要功能:1.资源管理:操作系统管理计算机的硬件资源,如内存、处理器、磁盘等,以及软件资源,如文件和进程。
它通过资源分配和调度机制,确保各个应用程序能够顺利地运行。
2.进程管理:操作系统负责管理计算机中同时运行的多个进程。
它分配处理器时间片,并进行进程的调度和切换,以实现多任务并发执行。
3.内存管理:操作系统管理计算机的内存资源,包括内存的分配和回收,以及页面置换等。
它为应用程序提供了虚拟地址空间,使得每个进程都能够独立地访问自己的内存空间。
4.文件系统:操作系统管理计算机中的文件和目录,提供了对文件的读写、复制、删除等操作。
它还负责文件的存储和组织,并提供了文件的保护和共享机制。
5.用户界面:操作系统为用户提供了一个友好的界面,使得用户可以方便地与计算机进行交互。
根据用户的需求,操作系统可以提供命令行界面、图形界面或者其他形式的界面。
二、常见的操作系统类型目前,常见的操作系统类型主要有以下几种:1. Windows操作系统:Windows是由微软公司开发的一种桌面操作系统。
它具有图形化界面、丰富的应用软件支持以及广泛的硬件兼容性,是目前使用最广泛的操作系统之一。
2. macOS:macOS是由苹果公司开发的操作系统,主要运行在苹果的Macintosh系列计算机上。
它具有优秀的用户界面设计、稳定性和安全性,并且与其他苹果设备的兼容性很好。
3. Linux操作系统:Linux是一种开源操作系统,具有高度的可定制性和稳定性,广泛应用于服务器和嵌入式设备等领域。
计算机操作系统概述什么是计算机操作系统?计算机操作系统是一种需要安装在计算机硬件上的软件,它负责管理和控制计算机的各种硬件资源以及为用户提供各种服务和功能。
操作系统的目标是提供一个友好的平台,使用户能够方便地使用计算机。
操作系统的功能硬件管理操作系统负责管理计算机的硬件资源,包括处理器、存储器、输入设备和输出设备等。
它通过调度算法来合理分配处理器的时间片,以提高计算机的利用率。
同时,操作系统还负责内存管理,包括分配和回收内存空间,以确保程序能够顺利执行。
进程管理操作系统允许多个程序同时运行,这些程序称为进程。
操作系统负责进程的创建、销毁和调度,以及进程之间的通信和同步。
通过进程管理,操作系统能够有效地管理计算机系统的资源,提高系统的性能和稳定性。
文件管理操作系统负责文件的管理和控制。
它提供了创建、读取、写入和删除文件的接口,使用户能够方便地对文件进行操作。
操作系统还负责文件的存储和保护,以确保文件的安全性和可靠性。
用户界面操作系统通常提供了图形用户界面(GUI)或命令行界面(CLI),使用户能够通过鼠标、键盘或命令来与计算机进行交互。
操作系统通过友好的用户界面,使用户能够轻松地执行各种操作和任务。
常见的操作系统Windows操作系统Windows操作系统是由微软公司开发和发布的一种操作系统。
它具有用户友好的图形用户界面和丰富的应用程序生态系统。
Windows操作系统广泛应用于个人电脑和服务器等计算机设备。
macOSmacOS操作系统是由苹果公司开发和发布的操作系统。
它专为苹果公司的Mac 系列计算机设计,具有流畅、稳定和安全的特点。
macOS操作系统也提供了丰富的应用程序和云服务。
LinuxLinux是一种免费、开源的操作系统,被广泛用于服务器环境和嵌入式设备。
由于Linux的开源性,许多人和组织都对其进行了定制和优化,使其具有出色的性能和可靠性。
AndroidAndroid是由谷歌开发的一种移动操作系统。
什么是计算机操作系统计算机操作系统是一种管理和协调计算机硬件与软件资源的系统软件。
它是连接计算机硬件和应用程序的桥梁,为用户和应用提供一个简单、高效和安全的工作环境。
一、计算机操作系统的定义和作用计算机操作系统是一种软件,它负责管理计算机的硬件和软件资源,并为用户和应用程序提供一个方便、高效和安全的工作环境。
操作系统通过与硬件进行交互,控制计算机的各种设备和资源,如处理器、内存、硬盘、输入输出设备等。
它负责任务的调度和处理器的分配,以及内存管理和文件系统管理等功能。
操作系统的主要作用包括:1.资源管理:操作系统管理硬件和软件资源,通过合理分配和利用这些资源,提高整个计算机系统的利用率和性能。
例如,操作系统可以控制任务的执行顺序,分配处理器时间片,确保多个任务能够并发执行;通过内存管理,将物理内存分配给不同的任务,实现多任务的内存共享。
2.提供接口:操作系统通过各种接口与用户和应用程序进行交互。
用户可以通过图形界面(GUI)或命令行界面与操作系统进行交互,执行各种操作,如文件管理、程序运行等。
应用程序通过系统调用接口与操作系统进行通信,请求操作系统提供各种服务,如输入输出、文件读写、进程间通信等。
3.保护和安全性:操作系统通过访问控制和权限管理等机制,保护计算机系统的安全。
它可以限制用户对计算机资源的访问权限,防止恶意程序的运行和破坏,确保系统的安全和稳定。
二、计算机操作系统的发展历程计算机操作系统的发展可以追溯到早期的批处理系统和分时系统,逐步演变为今天的多任务操作系统和分布式操作系统。
以下是计算机操作系统的主要发展阶段:1.批处理系统:批处理系统是最早的操作系统之一,它将一系列作业按顺序加载到计算机中执行。
用户通过批处理卡片或磁带输入作业,计算机按顺序执行这些作业,并将结果输出到磁带或打印机上。
批处理系统提高了计算机的效率,但用户交互性较差。
2.分时系统:分时系统允许多个用户通过终端同时访问计算机,实现了用户与计算机实时交互。
计算机操作系统计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的一个系统软件。
它负责协调各种应用程序和用户的操作,使得计算机能够高效地运行,并提供给用户一个友好的界面。
本文将从操作系统的定义、功能、分类以及发展历程等方面进行探讨。
一、定义计算机操作系统是指一种系统软件,它位于计算机硬件与应用软件之间,对计算机系统的硬件资源进行管理和调度,提供用户与计算机系统之间的接口。
它是计算机系统的核心组成部分,负责处理和分配计算机的资源、控制和管理计算机的工作流程,以及为用户提供友好的操作界面。
二、功能1. 资源管理操作系统负责管理计算机的各种资源,包括中央处理器(CPU)、内存、外部设备等。
它通过进程调度、内存管理、文件系统和设备管理等功能,合理分配和利用这些资源,以满足不同应用程序和用户的需求。
2. 进程管理操作系统负责管理计算机中所有的进程。
它负责进程的创建、删除和调度,确保每个进程能够公平地使用CPU资源,并且能够相互协作,共同完成任务。
3. 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源。
它通过内存分配、地址转换和内存回收等机制,为应用程序提供连续的内存空间,并防止不同应用程序之间的内存互干扰。
4. 文件系统操作系统负责管理计算机中的文件和目录。
它提供了文件的创建、存储和访问等功能,使得用户可以方便地组织和管理自己的数据。
5. 设备管理操作系统负责管理计算机的各种外部设备,如显示器、打印机、硬盘等。
它通过设备驱动程序和设备控制器,协调和控制这些外部设备的工作,保证它们能够正常运行。
三、分类根据不同的标准,操作系统可以分为不同的类型。
常见的分类方式包括单用户操作系统、多用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等。
1. 单用户操作系统单用户操作系统是指只能同时为一个用户提供服务的操作系统。
它主要用于个人计算机,用户可以独占地使用计算机的资源,进行各种应用程序的运行和开发。
2. 多用户操作系统多用户操作系统是指能够同时为多个用户提供服务的操作系统。
计算机操作系统概述什么是计算机操作系统计算机操作系统是一种系统软件,是计算机硬件和应用软件之间的桥梁。
它是一套管理和控制计算机资源,协调和调度应用程序和用户之间的交互的程序集合。
操作系统提供了一个抽象的底层环境,使得应用程序可以方便地访问硬件设备和系统资源,并提供了一种安全可靠的方式来管理和运行多个应用程序。
操作系统的发展历史操作系统的发展可以追溯到20世纪50年代早期的大型机时代。
那时的操作系统主要是为了解决硬件设备与应用程序之间的冲突和资源管理的问题。
随着计算机的发展,操作系统也逐渐演变为支持多道程序和多用户环境的系统。
在20世纪90年代,随着个人计算机的普及,操作系统的种类也越来越多样化,例如Windows、Linux、macOS等。
操作系统的功能操作系统的主要功能包括以下几个方面:硬件管理操作系统负责管理计算机的硬件资源,包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备等。
它通过调度算法来管理CPU的使用,以提高系统的性能和吞吐量。
同时,操作系统还负责内存的管理,包括分配和回收内存空间,以及实现虚拟内存的功能。
此外,操作系统还需要管理硬盘和其他输入输出设备的访问,以确保数据的安全和可靠传输。
进程管理操作系统通过进程管理来实现多任务处理的功能。
它可以同时运行多个应用程序,并为它们分配计算资源和内存空间。
操作系统还负责调度进程的执行顺序,以确保每个进程都能得到合理的执行时间。
此外,操作系统还提供了进程间通信的机制,使得不同进程之间可以进行数据交换和共享。
文件系统管理操作系统通过文件系统管理来实现对磁盘上文件的操作。
它负责文件的创建、删除、读取和写入等操作,并提供了文件的目录结构和权限控制。
文件系统还可以实现文件的共享和保护,使得多个用户可以同时访问和使用同一个文件。
用户界面操作系统通过用户界面来实现用户与计算机之间的交互。
它可以提供命令行界面或者图形界面,使得用户可以通过输入指令或者点击鼠标来操作计算机。
操作系统概述操作系统是计算机系统中的一个核心组成部分,它管理着计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供一个友好的环境。
本文将对操作系统的概念、功能、分类以及其在计算机系统中的作用进行阐述。
一、操作系统的概念操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源,使计算机系统能够高效运行的一种系统软件。
它作为计算机系统的核心,主要负责任务调度、进程管理、内存管理、文件系统管理等功能,为用户和应用程序提供了一个简单易用且高效稳定的工作环境。
二、操作系统的功能1. 进程管理:操作系统负责管理计算机中同时运行的多个进程,分配资源、调度线程,并确保它们按照规定的优先级和时间片轮转运行。
2. 内存管理:操作系统负责对内存资源的分配和回收,保证程序能够正确加载和运行,并提供虚拟内存的支持,增加内存的使用效率和容量。
3. 文件系统管理:操作系统负责对磁盘空间的管理和文件的存取控制,提供对文件的读写、复制、删除等功能,保护文件的完整性和安全性。
4. 设备管理:操作系统负责管理计算机的硬件设备,包括CPU、内存、硬盘、打印机等,通过设备驱动程序实现对设备的控制和操作。
5. 用户接口:操作系统为用户提供了一种与计算机进行交互的方式,包括命令行接口(CLI)、图形用户界面(GUI)等,使用户可以方便地操作和管理计算机。
三、操作系统的分类1. 批处理操作系统:批处理操作系统主要用于无人值守的大型计算任务,用户提交一个作业后,计算机按照预定的顺序自动完成作业,并将结果输出。
2. 分时操作系统:分时操作系统允许多个用户同时共享计算机系统的资源,每个用户通过终端与计算机进行交互,实现多任务的并发执行。
3. 实时操作系统:实时操作系统主要用于对时间要求敏感的应用,如航空航天系统、工业控制系统等,它能够及时响应并处理来自外部的事件。
4. 网络操作系统:网络操作系统是基于网络通信的操作系统,它提供了网络资源共享、文件传输、远程登录等功能,简化了多地协同工作的过程。
计算机操作系统的基本概念计算机操作系统是计算机系统中最基本、最核心的软件,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,提供用户与计算机系统之间的接口以及各种基本服务和功能。
它是计算机应用的基础,为计算机程序的运行提供了必要的环境和支持。
本文将介绍计算机操作系统的基本概念,包括操作系统的定义、功能、分类以及常见的操作系统。
一、计算机操作系统的定义计算机操作系统是一种在计算机系统上运行的程序集合,它控制和管理计算机系统的硬件和软件资源,为用户提供与计算机交互的界面和各种基本服务和功能。
操作系统以内核为核心,通过管理和调度进程、内存、文件系统、设备驱动等资源,实现对计算机系统的有效管理和协调。
二、计算机操作系统的功能1. 硬件管理:操作系统负责管理计算机硬件资源,包括处理器、内存、外设等,使其能够高效地运行和协调。
2. 进程管理:操作系统通过进程管理,实现对进程的创建、调度、切换和终止,保证多个进程能够并发执行,并合理分配计算机资源。
3. 内存管理:操作系统负责管理计算机的物理内存和虚拟内存,实现内存的分配、回收和保护,以及虚拟内存和物理内存的映射。
4. 文件系统:操作系统通过文件系统提供对文件的管理和操作,实现文件的存储、读写和保护,方便用户对数据的组织和使用。
5. 设备管理:操作系统管理计算机的各种输入输出设备,包括键盘、显示器、打印机等,通过设备驱动程序实现对设备的控制和操作。
6. 用户接口:操作系统提供用户与计算机系统之间的接口,包括命令行界面、图形用户界面等,使用户能够方便地使用计算机系统。
三、计算机操作系统的分类根据不同的标准,计算机操作系统可以分为不同的分类。
常见的操作系统分类如下:1. 批处理操作系统:批处理操作系统是最早出现的操作系统之一,它以批处理方式运行程序,按照预先确定的作业顺序进行处理,提高了计算机的利用率。
2. 分时操作系统:分时操作系统允许多个用户通过终端同时连接到计算机系统,实现用户之间的交互和并发执行,提高了计算机的利用效率。
什么是操作系统操作系统(Operating System)是计算机系统中的核心软件之一,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,同时提供给应用程序和用户一个稳定、友好的环境。
本文将从操作系统的定义、功能、分类和发展历程等方面进行探讨。
一、定义操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件,它作为计算机系统的核心,起着极其重要的作用。
操作系统能够提供对硬件资源的调度和管理,为用户提供友好的界面,并保证各个应用程序能够高效地运行。
二、功能1. 资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件资源,包括处理器、内存、硬盘、设备等,并通过资源分配算法合理地调度资源,使各个应用程序能够得到充分的利用。
2. 进程管理:操作系统能够创建、调度、终止进程,并为进程提供所需的资源。
它通过进程调度算法合理地分配处理器时间片,保证多个进程能够并发执行。
3. 内存管理:操作系统负责对计算机内存的分配与回收,为进程提供合适的内存空间,同时监控内存的使用情况,并进行合理的调度和管理。
4. 文件管理:操作系统能够管理计算机的文件系统,对文件进行创建、读写、删除等操作,并提供对文件的保护和安全性控制。
5. 设备管理:操作系统负责管理计算机的各种硬件设备,包括输入输出设备、网络设备等。
它能够控制设备的访问权和调度,使设备能够被多个应用程序共享。
6. 用户界面:操作系统提供了与用户交互的接口,可以是命令行界面,也可以是图形用户界面,使用户能够方便地操作计算机。
三、分类根据功能和结构的不同,操作系统可以分为以下几类:1. 批处理操作系统:主要用于处理大量的相同类型的作业,没有用户交互界面,计算机按照预定的任务队列自动执行。
2. 分时操作系统:主要用于多用户环境,能够使多个用户同时使用计算机系统,并为每个用户提供相互独立的计算机环境。
3. 实时操作系统:主要用于对时间要求严格的应用领域,如工业控制、航空航天等。
实时操作系统能够及时响应外部事件,并按照预定的时间要求完成任务。
理解计算机的操作系统计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源,提供程序运行环境的一种系统软件。
它是计算机系统中最基本的系统软件,对于我们使用计算机来说至关重要。
本文将从操作系统的定义、功能、分类以及未来发展等方面,探讨与理解计算机的操作系统相关的知识。
一、操作系统的定义操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统的核心软件之一,负责管理计算机的硬件资源和提供各种不同应用程序的运行环境。
它是计算机硬件与软件之间的桥梁,承担着各种复杂的任务,如进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等。
二、操作系统的功能1. 进程管理:操作系统负责创建、调度和管理计算机的进程。
它可以合理地分配计算机资源,保证每个进程都能得到充分的运行,并避免进程之间的冲突和竞争。
2. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源。
它可以将内存划分为不同的区域,并管理程序的内存分配和释放,保证程序能够正常运行,并最大限度地利用内存资源。
3. 文件系统管理:操作系统负责管理计算机中的文件系统。
它可以管理文件的创建、读写、删除等操作,并保证文件的安全性和完整性。
4. 设备管理:操作系统负责管理计算机的各种外部设备,如打印机、磁盘驱动器、键盘等。
它可以通过设备驱动程序提供对设备的控制和管理,使得设备能够正常运行。
5. 用户界面:操作系统提供了用户与计算机之间的交互界面,使得用户可以方便地使用计算机的功能。
它可以提供命令行界面或图形界面,使得用户能够直观地对计算机进行操作。
三、操作系统的分类操作系统根据功能和结构的不同,可以分为多种类型,常见的有批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统。
1. 批处理操作系统:这种操作系统适用于大规模的科学计算和数据处理任务。
它可以自动地按照一定的顺序执行一批作业,并实现批处理和作业调度。
2. 分时操作系统:这种操作系统适用于多用户的计算机系统。
它可以同时为多个用户提供服务,并实现时间片轮转调度,以保证用户的公平性和响应速度。
掌握计算机操作系统的基本概念计算机操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它起着管理和控制计算机硬件和软件资源的作用。
掌握计算机操作系统的基本概念对于理解计算机系统的运行原理和进行相关工作至关重要。
一、操作系统的定义操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的程序集合,是一种特殊的软件。
它管理计算机的所有硬件、软件和数据,为应用软件和用户提供一个运行环境。
二、操作系统的功能1. 管理和分配硬件资源:操作系统负责管理计算机的CPU、内存、硬盘、输入输出设备等硬件资源的分配和调度,以提高系统的效率和资源利用率。
2. 提供用户界面:操作系统通过命令行界面、图形界面等方式与用户进行交互,使用户能够方便地操作计算机。
3. 文件管理:操作系统负责管理计算机中的文件和文件系统,实现文件的创建、读取、写入、删除等操作。
4. 进程管理:操作系统通过进程管理来控制程序的运行。
它可以创建和撤销进程,调度进程的执行,实现进程间的通信和同步。
5. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源,包括内存分配、内存回收和虚拟内存管理等。
6. 设备管理:操作系统负责管理计算机的输入输出设备,包括设备驱动程序的加载和运行、设备的分配和释放等。
7. 安全管理:操作系统通过用户身份验证、访问控制等安全机制来保护计算机系统的安全。
三、操作系统的类型根据使用范围和任务需求的不同,操作系统可以分为以下几种类型:1. 批处理操作系统:主要用于批量处理重复性任务,由计算机自动执行。
2. 分时操作系统:支持多用户并发访问,每个用户可以独立运行程序。
3. 实时操作系统:要求系统能在规定时间内响应外部事件和完成相应的任务,被广泛应用于控制系统等领域。
4. 网络操作系统:用于管理网络中的计算机和设备,实现资源共享和远程管理。
四、操作系统的发展历程操作系统的发展经历了多个阶段,主要包括以下几个阶段:1. 无操作系统阶段:早期计算机没有操作系统,用户需要直接操作硬件才能完成任务。
了解计算机操作系统的基本概念计算机操作系统是一种关键的软件,它管理和控制计算机硬件和软件资源,为用户和应用程序提供服务。
了解计算机操作系统的基本概念对于每个计算机用户来说都是重要的。
本文将介绍计算机操作系统的基本概念,包括操作系统的定义、功能、分类以及常见的操作系统。
一、计算机操作系统的定义计算机操作系统是一种系统软件,它是在计算机硬件之上的一层软件,用于管理和控制计算机的各种资源,包括处理器、内存、硬盘、输入输出设备等。
操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责调度任务、管理数据和文件、提供用户接口等功能。
二、计算机操作系统的功能1. 资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源,包括处理器调度、内存管理、文件管理和设备管理等。
2. 进程管理:操作系统负责管理运行在计算机上的各个进程,包括进程调度、进程同步和进程通信等。
3. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源,包括内存分配、内存回收和内存保护等。
4. 文件管理:操作系统负责管理计算机的文件系统,包括文件的创建、读写和删除等。
5. 设备管理:操作系统负责管理计算机的输入输出设备,包括设备驱动程序的加载和设备的分配等。
6. 用户接口:操作系统提供了与计算机交互的用户接口,包括命令行界面和图形用户界面等。
三、计算机操作系统的分类1. 批处理操作系统:批处理操作系统是最早的操作系统类型,它按照用户提交的作业顺序进行处理,不需要用户交互。
2. 分时操作系统:分时操作系统支持多个用户同时访问计算机,并且能够对用户的命令进行即时响应,实现了多任务处理。
3. 实时操作系统:实时操作系统主要用于对时间要求比较严格的应用,如工控系统和航空航天系统等,它能够以实时响应的方式处理任务。
4. 网络操作系统:网络操作系统是在分布式计算环境中运行的操作系统,它管理着分布在网络中的多台计算机资源。
5. 分布式操作系统:分布式操作系统是用于管理分布在多台计算机上的资源,使得这些计算机可以像单个系统一样协同工作。
第一章一.思考题3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?P11操作系统:管理系统资源,控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
主要作用:①服务用户观点——操作系统作为用户接口和公共服务程序。
②进程交互观点——操作系统作为进程执行的控制者和协调者。
③系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机。
④资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者15.什么是多道程序设计?多道程序设计技术有什么特点?P17多道程序设计:多道程序设计是指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统的内存并启动交替计算的方法。
特点:从宏观上看是并行的,多道程序都处于运行过程中,但尚未运行结束;从微观上看是串行的,各道程序轮流占用CPU交替地执行。
19.在分时系统中,什么是响应时间?它与什么因素有关?P22响应时间:从用户发出请求或指令到系统做出反应的时间。
有关因素:①CPU的处理速度②联机终端的数目③所用是时间片的长短④系统调度开销⑤对换信息量的多少23.现代操作系统具有哪些基本功能?请简单叙述之。
P12①处理器管理:对处理器的管理和调度最终归结为对进程和线程的管理和调度,包括进程控制和管理,线程控制和管理,确定处理器调度策略,设计处理器调度算法,做好处理器分配和回收。
②存储管理:存储管理的主要任务是管理内存资源,为多道程序运行提供有力支撑,提高存储空间利用率,具体来说有内存分配与回收,地址转换与存储保护,内存共享与存储扩充等。
③设备管理:设备管理的除妖任务是管理各种外部设备,完成用户提出的I/O请求;加快数据传输速度,发挥设备的并行性,提高设备的利用率;提供设备驱动程序和中断处理请求。
④文件管理:文件库案例的主要任务有提供文件逻辑组织方法,提供文件物理组织方法,提供文件存取和使用方法,实现文件目录管理,实现文件共享和安全性控制,实现文件存储空间管理等。
⑤联网与通信管理:操作系统至少应具有以下与网络有关的功能:①网络资源管理②数据通信管理③应用服务④网络管理二.应用题在某个计算机系统中,有一台输入机和一台打印机,现有两道程序投入运行,程序A先开始运行,程序B后开始运行。
A的运行轨迹为:计算50ms、打印100ms、再计算50ms 、打印100ms ,结束。
B 的运行轨迹为:计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ,结束。
试说明:(1)两道程序运行时,CPU 是否空闲等待?若是,在那段时间段等待? (2)程序A 、B 是否有等待CPU 的情况?若有,指出发生等待的时刻。
画出两道程序并发执行图如下:(1)两道程序运行期间,CPU 存在空闲等待,时间为100至150ms 之间(见图中有色部分)。
处理器 输入机 打印机 程序A 程序BA 计算B 计算计算计算 时间(ms)0 50 100 150 180 200 250 300打印 计算打印 输入计算A 打印 A 打印B 输入 A 计算B 计算一(2)程序A无等待现象,但程序B有等待。
程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见图中有色部分)。
5.在单CPU和两台I/O设备(I1、I2)的多道程序设计环境下,同时投入3个作业Job1、Job2、Job3运行。
这3个作业对CPU和输入/输出设备的使用顺序和时间如下:Job1:I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms);CPU(10ms);I2(20ms)。
Job2:I1(20ms);CPU(20ms);12(40ms)。
Job3:CPU(30ms);I1(20ms);CPU(10ms);I1(10ms)。
很定CPU和I/O设备之间、两台I/O设备之间都能并行工作,Job1优先级最高,Job2次之,Job3优先级最低,优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU。
试求:(1)3个作业从投入到完成分别需要的时间。
(2)CPU的利用率。
(3)I/O设备的利用率。
画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间):(1)Job1从投入到运行完成需80ms ,Job2从投入到运行完成需90ms ,Job3从投入到运行完成需90ms 。
(2)CPU 空闲时间段为:60ms 至70ms ,80ms 至90ms 。
所以CPU 利用率为(90-20)/90=77.78%。
(3)设备I1空闲时间段为:20ms 至40ms ,故I1的利用率为(90-20)/90=77.78%。
设备I2空闲时间段为:30ms 至50ms ,故I2的利用率为(90-20)/90=77.78%。
第二章一.思考题18.什么是进程?计算机操作系统中为什么要引入进程?P71.72进程时具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动,也是操作系统进CP U I1 I2 Job1 Job2 Job3 时间(ms)CPU CPU 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90I1 I1CPUCPUI2I2 CPU I1 CPUJob1 Job2 Job3 Job 2 Job 1Job 2 Job 3 Job 1Job2Job1Job3行资源分配和保护的基本单位。
为什么引入进程:①刻画程序的并发性②解决资源的共享性20.进程最基本的状态有哪些?那些事件可能引起不同状态间的转换?P7426.何谓进程控制块(PCB)?它包含哪些基本信息?P75PCB:它是进程存在的唯一标示,是操作系统用来记录和刻画进程状态及环境信息的数据结构,是进程动态特征的汇集,也是操作系统掌握进程的唯一资料结构和管理进程的主要依据。
基本信息:①标识信息:标识信息用于唯一地标识一个进程,分为用户使用的外部标识符合系统使用的内部标识号。
②现场信息:现场信息用于保存进程在运行时存放在处理器现场中的各种信息。
③控制信息:控制信息用于管理和调度进程。
38.试从调度,并发性,拥有资源和系统开销等4个方面对传统进程和多线程进程进行比较。
调度性:在传统的操作系统中,拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程,在引入线程的OS中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为资源拥有的基本单位;并发性:在引入线程的OS中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使OS具有更好的并发性;、拥有资源:无论是传统的操作系统,还是引入了线程的操作系统,进程始终是拥有资源的一个基本单位,而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外,本身基本不拥有系统资源,但它可以访问其隶属进程的资源;系统开销:由于创建或撤销进程时,系统都要为之分配和回收资源,如内存空间等,进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程,因此,操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。
48.处理器调度分为哪几种类型?简述各类调度的主要任务。
P941.高级调度2.中级调度3.低级调度详细书94页二.应用题5.若在后备作业队列中等待运行的同时有三个作业1、2、3,已知它们各自的运行时间为a、b、c,且满足关系a<b<c,试证明采用短作业优先调度算法能获得最小平均周转时间采用短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为:T1=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c ①若不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:J2、J1、J3。
则三个作业的总周转时间为:T2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c ②令②-①式得到:T2-T1=b-a>0可见,采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
12.有5个批处理作业A到E均已到达计算中心,其运行时间分别为10,6,2,4和8分钟;各自的优先级分别规定为3,5,2,1和4,这里5为最高级.若不考虑系统切换开销,计算出平均作业周转时间.(1)按FCFS(按A,B,C,D,E);(2)优先级调度算法,(3)时间片轮转法.(1)FCFS调度算法执行次序执行时间等待时间周转时间带权周转时间A 10 0 10 1B 6 10 16 2.66C 2 16 18 9D 4 18 22 5.5E 8 22 30 3.75(2)优先级调度算法执行次序执行时间等待时间周转时间带权周转时间B 6 0 6 1E 8 6 14 1.75A 10 14 24 2.4C 2 24 26 13D 4 26 30 7.5(3)时间片轮转法(每个作业获得相同的2分钟长的时间片)按次序A B C D E A B D E A B E A E A轮转执行。
作业执行时间等待时间周转时间带权周转时间16.若有4个作业进入系统,其提交时刻和估计运行时间为分别计算在FCFS,SJF和HRRF算法下的品均周转时间和平均带权周转时间。
答:FCFS SJF HRRF作业开始完成周转开始完成周转开始完成周转时间时间时间时间时间时间时间时间时间1 8.00 10:00 2.00 8:00 10.00 120 8:00 10.00 1202 10.00 10:50 2.00 10:30 11.20 150 10:10 11.00 1303 10.50 11:00 2.00 10:00 10:10 70 10:00 10:10 704 11.00 11:20 1.5 10:10 10:30 40 11:00 11.20 9020.有一个4道作业的操作系统,若在一段时间内先后到达6个作业,其提交时刻和估计运行时间为作业提交时刻估计运行时间/min18:006028:203538:252048:302558:35568:4010系统采用剩余SJF调度算法,作业被调度进入系统后中途不会退出,但作业运行时可被剩余时间更短的作业所抢占。
(1)分别给出6个作业的执行时间序列,即开始执行时间,作业完成时间,作业周转时间。
(2)计算平均作业周转时间。
注意,J1被调度运行后,直到它执行结束,才会引出作业调度程序工作。
所以,J2至J6虽在J1执行期间进入,但未被调度,均在等待。
当J1撤离后,作业调度程序工作,按SJF算法,显然有执行次序:J5、J6、J3、J4、和J2。
25.有一个具有两道作业的批处理系统,作业调度采用短作业优先调度算法,进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法。
在下表所示的作业序列中,作业优先数即为进程优先数,优先数越小则优先级越高。
(1)列出所有作业进入内存的时刻及结束时刻。
(2)计算作业的平均周转时间。
每个作业运行将经过两个阶段:作业调度(SJF算法)和进程调度(优先数抢占式)。
另外,批处理最多容纳2道作业,更多的作业将在后备队列等待。
CPU(1) 10:00,作业A 到达并投入运行。
(2) 10:20,作业B 到达且优先权高于作业A ,故作业B 投入运行而作业A在就绪队列等待。