1操作系统引论
- 格式:pdf
- 大小:6.64 MB
- 文档页数:33
第一章操作系统引论●什么是操作系统?操作系统:是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
1)OS是什么:是系统软件(一整套程序组成,如UNIX由上千个模块组成)2)管什么:控制和管理系统资源(记录和调度)●操作系统的主要功能?操作系统的功能:存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口管理1.存储器管理:内存分配,地址映射,内存保护和内存扩充2.处理机管理:作业和进程调度,进程控制和进程通信3.设备管理:缓冲区管理,设备分配,设备驱动和设备无关性4.文件管理:文件存储空间的管理,文件操作的一般管理,目录管理,文件的读写管理和存取控制5.用户接口:命令界面,程序界面,图形界面●操作系统的地位操作系统是裸机之上的第一层软件,是建立其他所有软件的基础。
它是整个系统的控制管理中心,既管硬件,又管软件,它为其它软件提供运行环境。
●操作系统的发展历程1.最初是手工操作阶段,需要人工干预,有严重的缺点,此时尚未形成操作系统2.早期批处理分为联机和脱机两类,其主要区别在与I/O是否受主机控制3.多道批处理系统中允许多道程序并发执行,与单道批处理系统相比有质的飞跃●操作系统的基本特征?操作系统基本特征:并发,共享和异步性。
1. 并发:并发性是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。
2. 共享:共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。
3. .异步性:每个程序什么时候执行,向前推进速度快慢,是由执行的现场所决定。
但同一程序在相同的初始数据下,无论何时运行都应获得同样的结果。
●操作系统的主要类型?多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统1.多道批处理系统1)批处理系统的特点:多道、成批2)批处理系统的优点:资源利用率高、系统吞吐量大3)批处理系统的缺点:等待时间长、没有交互能力2.分时系统1)分时:指若干并发程序对CPU时间的共享。
操作系统_第一章操作系统引论在我们日常使用的电脑和各种智能设备中,操作系统扮演着至关重要的角色。
它就像是一个幕后的大管家,默默地协调着硬件和软件的资源,为我们提供了一个稳定、高效、便捷的计算环境。
那么,操作系统到底是什么?它是如何工作的?又有哪些重要的功能和特点呢?让我们一起来揭开操作系统的神秘面纱。
首先,我们来谈谈操作系统的定义。
简单来说,操作系统是管理计算机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。
它负责控制和管理计算机的硬件设备,如处理器、内存、硬盘、输入输出设备等,同时为应用程序提供一个稳定、安全、高效的运行环境。
操作系统的主要功能可以概括为以下几个方面:进程管理是操作系统的核心功能之一。
在计算机中,多个程序可以同时运行,而操作系统需要合理地分配处理器资源,让每个程序都能得到适当的执行时间。
它通过进程调度算法,决定哪个进程先执行,哪个进程后执行,以及如何在多个进程之间切换,以确保系统的高效运行。
内存管理也至关重要。
计算机的内存是有限的,而操作系统需要合理地分配和管理内存空间,确保每个程序都能得到所需的内存,并且避免内存泄漏和内存冲突等问题。
它采用了虚拟内存技术,让程序看起来拥有比实际物理内存更大的内存空间。
文件管理是操作系统的另一个重要功能。
它负责管理计算机中的文件和目录,包括文件的创建、删除、读取、写入、存储等操作。
通过文件系统,我们可以方便地组织和管理数据,并且可以对文件进行权限设置,保护数据的安全性。
设备管理则负责管理计算机的各种输入输出设备,如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
操作系统需要为设备驱动程序提供接口,使得设备能够正常工作,并且能够处理设备的中断和错误情况。
除了以上这些功能,操作系统还提供了用户接口,让用户能够方便地与计算机进行交互。
比如,图形用户界面(GUI)让我们可以通过点击图标和菜单来操作计算机,而命令行界面则适合那些熟悉计算机命令的用户。
接下来,让我们了解一下操作系统的分类。
第一章操作系统引论一.选择题1.操作系统是一种。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包答:B2.操作系统的管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.控制器C.运算器D.处理机答:D3.操作系统是对进行管理的软件。
A.软件B.硬件C.计算机资源D.应用程序答:C4.从用户的观点看,操作系统是。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成答:A5.操作系统的功能是进行处理机管理、管理、设备管理及信息管理。
A.进程 B. 存储器C.硬件 D. 软件答:B6.操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性答:A7.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。
A.速度B.利用率C. 灵活性D.兼容性答:B8.操作系统的基本类型主要有。
A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统C.单用户系统、多用户系统及批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统答:B9.所谓是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A. 多重处理B.多道程序设计C. 实时处理D. 共行执行答:B10. 下面关于操作系统的叙述中正确的是。
A.批处理作业必须具有作业控制信息。
B.分时系统不一定都具有人机交互功能。
C.从响应时间的角度看,实时系统与分时系统差不多。
D.由于采用了分时技术,用户可以独占计算机的资源.答:A11. 如果分时操作系统的时间片一定,那么,则响应时间越长。
A.用户数少B.用户数越多C.内存越少D.内存越多答:B12.实时操作系统必须在内完成来自外部的事件。
A. 响应时间B.周转时间C.规定时间D.调度时间答:C13.分时系统中为了使多个用户能够同时与系统交互,最关键的问题是。
目的及要求:1.了解操作系统的目标、作用和模型2.领会和理解操作系统的发展过程3.初步了解和领会操作系统的特征和服务4.领会和掌握操作系统的功能5.了解操作系统的进一步发展注:需了解的→知识点若在选项中出现,知道对错即可需掌握的→必须深刻掌握!!!重点:1.批处理操作系统2.分时操作系统3.操作系统的特征4.操作系统的功能难点:1.多道程序设计的基本概念2.多道批处理系统的特征内容§1.1 操作系统的目标和作用(2个重要问题:(1)OS的定义(或者说作用、功能),(2)OS的目标)§1.2 操作系统的发展过程§1.3 操作系统的基本特性§1.4 操作系统的主要功能§1.5 OS结构设计§1.6 常见的OS§1.1 操作系统的目标和作用一、OS的定义(一)、你用过哪些OS?Windows;Unix;Linux;Dos(二)、OS能做什么?各种命令:dir copy del format启动、结束用户程序系统调用:例如INT指令UNIX 等提供多任务、多用户环境结论:os为你完成所有“硬件相关、应用无关”的工作,以给你方便、效率、安全(三)、OS不能做什么?不做天气预报不做房屋设计不是编译程序… …总之,OS不直接解决最终具体应用问题,也不负责编译源程序...✧(四)、OS是什么?(也叫OS的定义?)3点OS是(1)、直接控制和管理计算机硬件、软件资源,(2)、合理地对各类作业进行调度,(3)、以方便用户使用的程序集合(补充——作业的概念:一次上机需要完成的任务(意图)的集合)补充——OS的开发过程:需求(功能)P16 →设计(用到DS和算法(用自然语言描述算法即可))→编码→测试二、OS在计算机中的地位——紧贴系统硬件之上,所有其他软件之下(是其他软件的共同环境)三、OS的目标P1【(1)方便性(2)有效性(3)可扩充性——即预留一些接口(4)开放性】四、OS的作用P2(1)、作为用户和计算机间的接口,示意图(课本P2 图1-1)。
第一章操作系统引论操作系统的目标有方便性,有效性,可扩充性,开放性。
操作系统的作用有:作为用户与计算机硬件系统之间的接口,作为计算机系统资源的管理者,用作扩充机器。
用户使用计算机的三种方式:命令方式,系统调用方式,图形、窗口方式。
资源分为四种:处理器,存储器,I/O设备,信息(数据和程序)。
推动操作系统发展的主要动力有:不断提高计算机资源利用率,方便用户,器件的不断更新换代,计算机体系结构的不断发展。
操作系统同计算机系统发展的几个阶段:无操作系统的计算机系统,单道批处理系统,多道批处理系统,分时系统,实时系统。
操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
分时系统是指,在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
实时系统是指,系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
实时任务可分为周期性实时任务和非周期性实时任务,也可分为硬实时任务和软实时任务。
操作系统都具有四个基本特征:(程序)并发,(资源)共享,虚拟和异步。
并行性指两个或多个事件在同一时间发生,并发性指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
共享指系统中地资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用,可分为互斥共享方式和同时访问方式。
虚拟指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
如果n是某物理设备所对应的虚拟的逻辑设备数,则虚拟设备的平均速度必然是物理设备速度的1/n。
操作系统的功能:处理机管理,存储器管理,设备管理和文件管理。
处理器管理包括:进程控制,进程同步,进程通信,调度。
存储器管理包括:内存分配,内存保护,地址映射,内存扩充。
设备管理包括:缓冲管理,设备分配,设备处理。
文件管理包括:文件存储空间管理,目录管理,文件的读写管理和保护。
第一章操作系统引论在我们日常使用电脑、手机等电子设备时,操作系统是那个默默在背后工作,却对我们的体验起着至关重要作用的“幕后英雄”。
那么,操作系统到底是什么?它又是如何影响我们的生活和工作的呢?让我们一起来揭开操作系统的神秘面纱。
操作系统,简单来说,就是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
它负责协调和控制计算机系统中各种硬件和软件组件的运行,为用户和应用程序提供一个方便、高效、稳定和安全的工作环境。
想象一下,如果我们的电脑没有操作系统,那会是怎样一番混乱的景象?每次我们想要运行一个程序,都需要自己去了解硬件的各种细节,手动配置各种参数,这简直是不可想象的。
而有了操作系统,这一切都变得简单起来。
它就像是一个尽职尽责的管家,把计算机系统中的各种资源管理得井井有条。
操作系统的主要功能可以概括为以下几个方面:首先是处理器管理。
计算机的中央处理器(CPU)是其核心部件,但在同一时间内,只能执行一个程序。
操作系统通过合理地分配 CPU时间,让多个程序能够并发执行,从而提高了 CPU 的利用率和系统的效率。
这就好比在一个繁忙的餐厅里,服务员合理地安排客人的座位,让更多的人能够享受到服务。
其次是内存管理。
内存是计算机用于存储正在运行的程序和数据的地方。
操作系统需要确保不同的程序能够安全、有效地共享内存资源,避免出现内存泄漏和冲突等问题。
它就像一个精明的仓库管理员,合理地安排货物的存放位置,确保仓库的空间得到充分利用,同时货物也能被快速找到和取出。
然后是设备管理。
计算机系统中有各种各样的外部设备,如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
操作系统要负责管理这些设备的驱动程序,协调它们与 CPU 的工作,使得用户能够方便地使用这些设备。
这就像是一个交通警察,指挥着不同的车辆有序地行驶,确保道路的畅通。
再就是文件管理。
我们在计算机中存储了大量的文件和数据,操作系统需要提供一个有效的文件系统,方便我们对文件进行创建、删除、读取、写入和搜索等操作。
计算机操作系统第1章_操作系统引论在我们日常使用计算机的过程中,操作系统扮演着至关重要的角色。
它就像是一位默默奉献的幕后工作者,协调着计算机硬件和软件之间的各种任务,为我们提供了一个稳定、高效和便捷的计算环境。
那么,究竟什么是操作系统呢?让我们一起来揭开它神秘的面纱。
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
它负责控制和管理计算机的各种硬件设备,如中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等,同时也为应用软件的运行提供支持和服务。
想象一下,如果没有操作系统,我们使用计算机将会变得异常复杂和困难。
每次使用不同的软件,我们都需要直接与硬件进行交互,了解各种硬件的特性和控制方法,这对于大多数用户来说几乎是不可能完成的任务。
而有了操作系统,它就像是一个万能的“管家”,将复杂的硬件管理工作包揽下来,让我们能够轻松地使用计算机完成各种任务。
操作系统的主要功能可以概括为以下几个方面:首先是进程管理。
进程是指正在运行的程序实例。
操作系统需要合理地分配 CPU 时间给各个进程,以确保它们能够高效地运行,避免出现某个进程独占 CPU 资源导致其他进程无法响应的情况。
这就好比在一个繁忙的办公室里,经理需要合理安排每个员工的工作时间和任务,以保证工作的高效进行。
其次是内存管理。
内存是计算机用于存储数据和程序的重要资源。
操作系统要负责为各个程序分配内存空间,并确保它们不会相互干扰和冲突。
同时,当内存资源不足时,操作系统还需要采取一些策略,如将部分不常用的数据暂时存储到硬盘上,以释放内存空间供其他程序使用。
然后是文件管理。
计算机中的数据通常以文件的形式存储,操作系统负责对文件进行组织、存储、检索和保护。
它提供了一套文件系统,让用户能够方便地创建、删除、修改和读取文件。
设备管理也是操作系统的重要职责之一。
它需要管理各种外部设备,如打印机、扫描仪、网络设备等,为它们提供驱动程序和接口,使得应用软件能够方便地与这些设备进行通信和交互。