操作系统第一章
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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。
操作系统第二版课后习题答案操作系统第二版课后习题答案操作系统是计算机科学中的重要领域,它负责管理计算机硬件和软件资源,为用户提供良好的使用体验。
在学习操作系统的过程中,课后习题是巩固和深化知识的重要方式。
本文将为大家提供操作系统第二版课后习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握操作系统的知识。
第一章:引论1. 操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
2. 进程是指正在执行的程序的实例。
进程控制块(PCB)是操作系统用来管理进程的数据结构,包含进程的状态、程序计数器、寄存器等信息。
3. 多道程序设计是指在内存中同时存放多个程序,通过时间片轮转等调度算法,使得多个程序交替执行。
4. 异步输入输出是指程序执行期间,可以进行输入输出操作,而不需要等待输入输出完成。
第二章:进程管理1. 进程调度的目标包括提高系统吞吐量、减少响应时间、提高公平性等。
2. 进程调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等。
3. 饥饿是指某个进程长时间得不到执行的情况,可以通过调整优先级或引入抢占机制来解决。
4. 死锁是指多个进程因为争夺资源而陷入无限等待的状态,可以通过资源预分配、避免环路等方式来避免死锁。
第三章:内存管理1. 内存管理的主要任务包括内存分配、内存保护、地址转换等。
2. 连续内存分配包括固定分区分配、可变分区分配和动态分区分配。
3. 分页和分段是常见的非连续内存分配方式,分页将进程的地址空间划分为固定大小的页,分段将进程的地址空间划分为逻辑段。
4. 页面置换算法包括最佳置换算法、先进先出(FIFO)算法、最近最久未使用(LRU)算法等。
第四章:文件系统管理1. 文件是操作系统中用来存储和组织数据的逻辑单位,可以是文本文件、图像文件、音频文件等。
2. 文件系统的主要功能包括文件的创建、删除、读取、写入等操作。
3. 文件系统的组织方式包括层次目录结构、索引结构、位图结构等。
1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是提高系统资源的利用率,操作系统的主要功能是管理计算机系统中的资源,其中包括处理机、存储器以及文件和设备。
这里的处理机管理主要是对进程进行管2.操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统,称为分时操作系统;允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为批处理操作系统;在实时操作系统的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应;在IBM- PC机上的操作系统称为微机操作系统3.操作系统是一种系统软件它负责为用户和用户程序完成所有与硬件相关并与应用无关的工作,高级程序设计语言的编译不是操作系统关心的主要问题。
4.用户在程序设计过程中,可通过系统调用获得操作系统的服务。
5.在0S中采用多道程序设计技术,能有效地提高CPU,内存和I/O设备的利用率,为实现多道程序设计需要有更大的内存。
6.推动批处理系统形成和发展的主要动力是提高系统资源利用率.推动分时系统形成和发展的主要动力是方便用户,推动微机OS发展的主要动力是计算机硬件的不断更新换代7.在设计分时操作系统时,首先要考虑的是交互性和响应时间,在设计批处理操作系统时,首先要考虑的是周转时间和系统吞吐量,在设计实时操作系统时,首先要考虑的是实时性和可靠性8.在多道批处理系统中,为了充分利用各种资源,系统总是优先选择计算型和I/O型均衡的多个作业投入运行,为了提高吞吐量,系统总是想方设法缩短用户作业的周转时间9.从下面关于操作系统的论述中,选出一条正确的论述。
(1)(1)对批处理作业,必须提供相应的作业控制信息。
(2)对于分时系统,不一定全部提供人机交互功能。
(3)从响应角度看,分时系统与实时系统的要求相似。
(4)采用分时操作系统的计算机系统中,用户可以独占计算机操作系统中的文件系统。
(5)从交互角度看,分时系统与实时系统相似10.分时系统的响应时间(及时性)主要是根据用户所能接受的等待时间确定的,而实时系统的响应时间则是由控制对象所能接受的时延确定的。
计算机操作系统课后答案计算机操作系统课后答案第一章:操作系统概述1.1 操作系统的定义与作用操作系统是计算机系统中的核心软件,负责管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供统一的接口和服务。
1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统和网络操作系统等阶段,逐步提高了计算机的效率和可靠性。
1.3 操作系统的功能和特点操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。
其特点包括并发性、共享性、虚拟性和异步性等。
第二章:进程管理2.1 进程的概念和属性进程是程序在执行过程中的一个实例,具有独立的地址空间和执行状态。
2.2 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。
2.3 进程同步与通信进程同步是指协调多个进程之间的执行顺序,进程通信是指进程之间的数据交换和共享。
第三章:内存管理3.1 内存管理的基本概念内存管理包括内存的分配和回收,以及地址转换和内存保护等操作。
3.2 内存分配的算法常见的内存分配算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。
3.3 虚拟内存的实现原理虚拟内存通过将主存和辅存进行映射,将不常用的数据和程序置换到辅存中,以提高内存利用率。
第四章:文件管理4.1 文件的概念和组织方式文件是存储在存储介质上的数据集合,文件组织方式包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。
4.2 文件共享与保护文件共享是指多个进程可以同时访问同一个文件,文件保护是指对文件进行权限和访问控制。
4.3 文件系统的实现原理文件系统通过文件目录和文件控制块来管理文件和目录的存储和访问。
第五章:设备管理5.1 设备管理的基本概念设备管理包括设备的分配和回收,以及设备的驱动程序和设备控制器等。
5.2 设备独立性和设备分配算法设备独立性是指操作系统对设备的不同类型进行统一管理,设备分配算法有等待队列调度和优先级调度等。
5.3 设备中断和错误处理设备中断是指设备发出的中断信号,操作系统需要及时响应并处理中断。
操作系统-第⼀章-概述1.1 操作系统的概念、功能和⽬标概念操作系统(Operating System,OS)是指 控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的⼯作和资源的分配,为⽤户和其他软件提供⽅便的接⼝和环境 的程序集合。
它是计算机系统中最基本的系统软件。
功能和⽬标①操作系统是系统资源的管理者②向上提供⽅便易⽤的服务③是最接近硬件的⼀层软件①操作系统是系统资源的管理者(管理功能)作为系统资源的管理者,其⽬标是安全、⾼效,提供的功能有:处理机管理管理处理机的分配与运⾏,解决冲突问题,可以理解为对进程的管理进程管理:进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度存储器管理为了提⾼多道程序运⾏效率,⽅便⽤户使⽤内存分配、地址映射、内存保护、共享和内存扩充⽂件管理操作系统负责管理⽂件的系统称为⽂件系统⽂件存储空间的管理、⽬录管理、⽂件读写管理和保护设备管理完成⽤户的IO请求,⽅便⽤户使⽤设备,提⾼设备的利⽤率缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备②向上提供⽅便易⽤的服务(接⼝功能)操作系统为⽤户和软件提供服务,通过提供接⼝来完成:命令接⼝联机控制⽅式:交互式命令接⼝,适⽤于分时或者实时系统,就像⼈与机器对话⼀样。
(⽤户说⼀句,系统跟着做⼀句)脱机控制⽅式:批处理命令接⼝,提交⼀组作业,系统进⾏处理,⽤户不能⼲预作业的运⾏。
(⽤户说⼀堆,系统跟着做⼀堆)程序接⼝由⼀组系统调⽤命令组成(也称作系统调⽤或者⼴义指令)可以在程序中进⾏系统调⽤来使⽤程序接⼝。
普通⽤户不能直接使⽤程序接⼝,只能通过程序代码间接使⽤。
此外还有GUI图形⽤户界⾯,可以说 命令接⼝和GUI是直接给⽤户使⽤的,⽽程序接⼝是给软件或是程序员使⽤的。
③是最接近硬件的⼀层软件(扩充机器)作为最接近硬件的⼀层软件,操作系统需要实现对硬件机器的扩展,将CPU、内存、磁盘、显⽰器、键盘等硬件合理地组织起来,让各种硬件能够相互协调配合,实现更多更复杂的功能。
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章:引论1.操作系统的定义:操作系统是计算机系统中的一个软件层,它管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供接口和服务。
2.操作系统的功能:处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户界面等。
第二章:进程管理1.进程的概念:进程是一个正在执行的程序的实例,它由代码、数据和执行环境组成。
2.进程状态:就绪、运行和阻塞。
3.进程调度算法:先来先服务、最短作业优先、时间片轮转和优先级调度等。
第三章:线程管理1.线程的概念:线程是进程的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程。
2.线程与进程的区别:线程共享相同的地质空间和文件描述符,而进程拥有独立的地质空间和文件描述符。
3.线程模型:用户级线程模型和内核级线程模型。
第四章:内存管理1.内存管理的目标:实现内存的分配与回收、内存的保护和共享。
2.内存分配的概念:连续分配、非连续分配和虚拟内存分配。
3.地质转换:逻辑地质到物理地质的转换过程,包括分段、分页和段页式等。
第五章:存储器管理1.存储器的层次结构:主存储器、辅助存储器和高速缓存。
2.页面置换算法:最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟置换算法等。
3.虚拟内存的概念:将存储器抽象成一组连续的地质空间,实现大容量存储和地质共享。
第六章:设备管理1.设备管理的功能:设备分配、设备驱动程序和设备中断处理等。
2.设备分配算法:先来先服务、最短作业优先和轮转法等。
3.磁盘调度算法:先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法等。
第七章:文件管理1.文件的概念:文件是命名的、有序的数据集合,它是操作系统中最基本的数据组织方式。
2.文件系统的组织结构:层次式文件系统、索引式文件系统和线性文件系统等。
3.文件共享与保护:文件锁机制、权限控制和访问控制列表等。
第八章:I/O系统1.I/O系统的组成部分:I/O设备、I/O控制器和设备驱动程序等。
2.I/O操作的方式:程序控制I/O和中断驱动I/O。
操作系统第一章总结《操作系统第一章总结》嘿,朋友们!咱今天来聊聊操作系统这神奇的玩意儿,就从它的第一章开始。
你想想看,操作系统就像是一个大管家,把电脑里的各种事儿都安排得妥妥当当。
它要管着硬件,让那些零件们都乖乖听话,协同工作;还要照顾好软件,给它们提供合适的环境来运行。
就说开机吧,这看似简单的动作,背后可都是操作系统在默默努力呢。
它得快速地启动起来,然后把该准备的都准备好,就像咱早上起来要刷牙洗脸,整理好自己才能出门一样。
还有啊,它得管理好内存。
内存就像是房子里的房间,程序们就像是来住店的客人。
操作系统得给这些客人安排好房间,不能让它们乱了套。
如果房间不够了,它还得想办法腾挪一下,让大家都能有地方待。
文件系统也是操作系统的重要职责之一。
它就像是一个超级大的文件柜,把我们的各种资料都整理得井井有条。
我们想找什么文件,它都能快速地给我们找出来,可厉害了。
任务调度呢,就像是个指挥交通的警察。
这么多程序都想运行,它得合理安排时间,让大家都能有机会露个脸,不至于有的程序等得花儿都谢了还没轮到它。
我记得有一次,我电脑突然变得特别卡,后来才发现是有些程序占用了太多资源,操作系统忙不过来了。
这就好像一个管家一下子要照顾太多调皮的孩子,有点力不从心啦。
其实操作系统的第一章就像是给我们打开了一扇通往计算机世界的大门。
让我们初步了解了这个神奇的世界是怎么运转的。
它看似平凡,却在背后默默付出,让我们能顺畅地使用电脑。
总之呢,操作系统第一章告诉我们,它是电脑的灵魂,没有它,电脑就像没了主心骨。
它让一切都变得有序,让我们能轻松愉快地和电脑打交道。
所以啊,我们得好好感谢这个默默奉献的大管家呀!。
《操作系统》课程教案第一章:操作系统概述1.1 教学目标了解操作系统的定义、功能和作用掌握操作系统的基本组成和分类理解操作系统的历史和发展1.2 教学内容操作系统的概念操作系统的功能:进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和用户接口操作系统的分类:批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统操作系统的历史和发展1.3 教学方法采用讲授和讨论相结合的方式,介绍操作系统的概念和功能通过案例分析,使学生了解操作系统的实际应用场景引导学生思考操作系统的未来发展1.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:操作系统的概述和分类案例:Windows、Linux、Mac OS等操作系统的介绍1.5 教学评估课堂讨论:了解学生对操作系统的认识和理解程度期中期末考试:测试学生对操作系统知识的掌握程度第二章:进程管理2.1 教学目标掌握进程的概念和属性理解进程的状态转换和调度算法掌握进程同步和互斥的原理及实现方法2.2 教学内容进程的概念和属性:进程的定义、进程的标识符、进程的属性进程的状态转换:进程的状态及其转换条件进程调度算法:先来先服务算法、短作业优先算法、轮转算法和高响应比优先算法进程同步和互斥:同步的概念、互斥的概念、信号量机制和管程机制2.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式,使学生理解进程的概念和属性通过模拟实验,让学生掌握进程的状态转换和调度算法通过案例分析,使学生了解进程同步和互斥的应用场景2.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:进程的概念和属性、进程的状态转换和调度算法、进程同步和互斥实验软件:模拟进程调度和同步互斥的实验环境2.5 教学评估课堂讨论:了解学生对进程概念和属性的理解程度实验报告:评估学生对进程状态转换和调度算法的掌握程度期中期末考试:测试学生对进程管理知识的掌握程度第三章:存储管理3.1 教学目标掌握存储管理的基本概念和任务理解内存分配和回收策略掌握虚拟存储器和分页、分段机制3.2 教学内容存储管理的基本概念和任务:存储管理的任务、存储管理的层次结构内存分配和回收策略:首次适应法、最佳适应法和最坏适应法虚拟存储器:虚拟存储器的概念、虚拟内存的实现机制分页和分段机制:分页机制、分段机制、分页和分段的比较3.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式,使学生理解存储管理的基本概念和任务通过模拟实验,让学生掌握内存分配和回收策略通过案例分析,使学生了解虚拟存储器和分页、分段机制的应用场景3.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:存储管理的基本概念和任务、内存分配和回收策略、虚拟存储器和分页、分段机制实验软件:模拟内存分配和回收的实验环境3.5 教学评估课堂讨论:了解学生对存储管理基本概念和任务的理解程度实验报告:评估学生对内存分配和回收策略的掌握程度期中期末考试:测试学生对存储管理知识的掌握程度第四章:文件管理4.1 教学目标掌握文件和目录的概念理解文件存储结构和存取方法掌握文件系统的实现和操作4.2 教学内容文件和目录的概念:文件的概念、目录的概念文件存储结构和存取方法:顺序存储结构、存储结构、索引存储结构文件系统的实现和操作:文件系统的组织结构、文件系统的创建和删除、文件的打开和关闭4.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式,使学生理解文件和目录的概念通过模拟实验,让学生掌握文件存储结构和存取方法通过案例分析,使学生第四章:文件管理(续)4.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:文件和目录的概念、文件存储结构和存取方法、文件系统的实现和操作实验软件:模拟文件存储和访问的实验环境4.5 教学评估课堂讨论:了解学生对文件和目录概念的理解程度实验报告:评估学生对文件存储结构和存取方法的掌握程度期中期末考试:测试学生对文件管理知识的掌握程度第五章:作业管理5.1 教学目标掌握作业的概念和分类理解作业调度和进程调度的关系掌握作业管理和进程管理的基本方法5.2 教学内容作业的概念和分类:批作业、交互式作业、批处理作业作业调度:作业调度的任务和算法进程调度:进程调度的任务和算法作业管理和进程管理的基本方法:作业队列的管理、进程队列的管理5.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式,使学生理解作业的概念和分类通过模拟实验,让学生掌握作业调度和进程调度的关系通过案例分析,使学生了解作业管理和进程管理的基本方法5.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:作业的概念和分类、作业调度和进程调度的关系、作业管理和进程管理的基本方法实验软件:模拟作业调度和进程调度的实验环境课堂讨论:了解学生对作业概念和分类的理解程度实验报告:评估学生对作业调度和进程调度的掌握程度期中期末考试:测试学生对作业管理知识的掌握程度第六章:用户接口6.1 教学目标掌握命令接口和图形用户接口的概念理解命令接口的设计和实现理解图形用户接口的设计和实现6.2 教学内容命令接口的概念:命令接口的定义、命令接口的设计原则命令接口的实现:命令的解析、命令的执行图形用户接口的概念:图形用户接口的定义、图形用户接口的设计原则图形用户接口的实现:图形界面的设计、图形界面的交互6.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式,使学生理解命令接口和图形用户接口的概念通过模拟实验,让学生掌握命令接口的设计和实现通过案例分析,使学生了解图形用户接口的设计和实现6.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:命令接口和图形用户接口的概念、设计和实现实验软件:模拟命令接口和图形用户接口的实验环境课堂讨论:了解学生对命令接口和图形用户接口概念的理解程度实验报告:评估学生对命令接口设计和实现的掌握程度期中期末考试:测试学生对用户接口知识的掌握程度第七章:操作系统安全7.1 教学目标掌握操作系统安全的基本概念理解操作系统的安全机制掌握操作系统的安全策略7.2 教学内容操作系统安全的基本概念:安全威胁、安全属性操作系统的安全机制:访问控制、身份认证、审计和监控操作系统的安全策略:最小权限原则、安全分层模型7.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式,使学生理解操作系统安全的基本概念通过模拟实验,让学生掌握操作系统的安全机制通过讨论,使学生了解操作系统的安全策略7.4 教学资源教材:《操作系统概念》或《现代操作系统》课件:操作系统安全的基本概念、安全机制和安全策略案例:操作系统安全威胁的实例分析7.5 教学评估课堂讨论:了解学生对操作系统安全概念的理解程度案例分析报告:评估学生对操作系统安全机制的掌握程度期中期末考试:测试学生对操作系统安全知识的掌握程度第八章:操作系统性能评价8.1 教学目标掌握操作系统性能评价的基本概念和方法理解操作系统性能评价的指标和准则掌握操作系统性能评价的实验方法和工具8.2 教学内容操作系统性能评价的基本概念:性能评价的目的、性能评价的方法操作系统性能评价的指标和准则:响应时间、吞吐量、CPU利用率操作系统性能评价的实验重点和难点解析1. 进程的概念和属性:理解进程的定义和各种属性是理解操作系统其他概念的基础。
操作系统重点第一章操作系统概论一、操作系统的定义及目标定义:操作系统是管理系统资源、控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
目标:方便用户使用;扩大机器功能;管理系统资源;提高系统效率;构筑开放环境。
二、计算机系统的层次硬件层;操作系统层;支撑软件层;应用软件层三、操作系统的资源管理技术资源复用:操作系统让众多进程共享有限的物理资源称为资源复用。
分为空分和时分。
空分复用--资源可以进一步分割成更多和更小的单位供进程使用。
时分复用--不能分割,进程在一个时间片内以独占方式使用整个物理资源。
资源虚化:本质是对资源进行转化、模拟或整合,把一个物理资源转变为逻辑上的多个对应物。
虚化技术可以解决某类物理资源数量不足的难题,能够为应用程序提供更易于使用、高效的虚拟资源,并创建更好的运行环境。
资源抽象:指通过创建软件来屏蔽硬件资源的物理特性和接口细节,简化对硬件资源的操作、控制和使用,不考虑物理细节,对资源执行操作。
资源复用和资源虚化的主要目标是解决物理资源数量不足的问题,资源抽象则用于处理系统的复杂性,重点解决资源的易用性。
四、操作系统的基础抽象进程抽象:进程是对于进入主存的当前运行程序在处理器上操作的状态集的一个抽象。
理论上每个进程都是独立执行的单元,运行时至少需要处理器和主存;实际上,若干进程时分或空分复用这些资源。
虚存抽象:物理内存被抽象成虚拟主存,每个进程独占一个硕大的虚存空间。
虚存通过对主存和磁盘的管理来实现。
进程的虚拟主存中的内容存储在磁盘上,主存作为磁盘的高速缓存。
文件抽象:为了方便对磁盘、磁带、光盘等存储设备的使用,通常将其抽象使得所存放的信息可以表示为一个命名的逻辑字节流-----文件。
文件是磁盘等设备的抽象。
文件抽象对于信息的存储、检索、更新、共享和保护带来很多好处。
五、开发(或学习)操作系统与开发(或学习)应用软件有什么不同开发(或学习)两者需要了解的知识领域不同。
操作系统第1章课后作业答案1.设计现代OS的主要目标是什么?答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;(2)OS作为计算机系统资源的管理者;(3)OS实现了对计算机资源的抽象。
3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先覆盖在裸机上一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户,解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
第一章操作系统概述一、操作系统的概念1、裸机:没有配置任何软件系统的计算机2、计算机系统的物质基础:裸机3、计算机系统中最底层的系统软件:操作系统4、操作系统可分为:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理5、操作系统:是用于控制和管理计算机系统内各种软件资源、合理有效的组织协调计算机系统的工作流程、提供友好的用户接口以方便用户使用计算机的成熟集合6、操作系统的目标:方便性、有效性、可扩充性、开放性7、操作系统的作用:(1)、一般用户的角度:命令接口、图形用户接口、程序接口(2)、资源管理角度:处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理二、操作系统的发展过程1、手工操作阶段2、单道批处理系统(1)、联机批处理系统由处理机直接控制(2)、脱机批处理系统由程序控制(3)、单道批处理系统单道:同一时刻CPU内只存在一个作业批处理:作业在外层排成队,然后依次进入内存(4)、执行系统3、多道批处理系统多道批处理技术:系统中允许多道程序同时运行,当内存中的程序因为某种原因暂停运行时,系统将自动启动另一道程序运行,等到原因消除,再将某个时刻的程序又恢复运行4、分时系统给每作业分配一个时间,采用的是交互方式。
著名的系统有:CTSS和MULTICS5、实时系统可靠、及时。
最典型的就是UNIX系统6、现代操作系发展方向:巨型化、微型化、网络化、智能化成员有:微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统的、嵌入式操作系统三、操作系统的分类和结构1、三种基本的操作系统(1)、多道批处理操作系统(2)、分时操作系统(3)、实时操作系统(RTOS)2、新型的操作系统(1)、微机操作系统(2)、网络操作系统(3)、分布式操作系统(4)、嵌入式操作系统3、操作系统的结构(1)、整体式系统结构(2)、模快化结构(3)、层次式结构(4)、微内核结构四、操作系统的特征和功能1、操作系统的特征(1)、并发性(2)、共享性(3)、虚拟性(4)、异步性(不确定性)2、操作系统的功能(1)、处理机管理(2)、存储器管理(3)、设备管理(4)、文件管理(5)、用户接口五、现代操作系统1、MS-DOS操作系统2、Windouws操作系统3、Linux和其他操作系统。
操作系统的基本功能和使用方法第一章:操作系统概述操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理和控制计算机硬件资源,提供良好的用户界面和应用程序管理。
本章将介绍操作系统的基本概念和作用。
1.1 操作系统的定义操作系统(Operating System,简称OS)是一种管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供服务的软件系统。
1.2 操作系统的作用(1)资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件资源,如处理器、内存、硬盘、输入输出设备等,合理分配资源,提高资源利用率。
(2)进程管理:操作系统管理和调度各个进程的执行,确保它们按照合理的顺序和优先级运行。
(3)文件系统管理:操作系统管理计算机中文件的存储和检索,提供文件的读写、复制、删除等操作。
(4)用户界面:操作系统提供用户与计算机系统之间的界面,如命令行界面和图形用户界面,方便用户操作和控制计算机。
(5)安全性保护:操作系统通过权限管理和安全机制,保护计算机系统免受恶意软件和未授权访问的威胁。
第二章:操作系统的分类操作系统可按不同的标准进行分类,常见的分类方法有五种:批处理操作系统,分时操作系统,实时操作系统,网络操作系统和分布式操作系统。
2.1 批处理操作系统批处理操作系统适用于按批量处理任务的计算机系统,用户提交批处理作业后,操作系统按照一定的算法和策略,批量执行作业并输出结果。
2.2 分时操作系统分时操作系统允许多个终端用户共享计算机系统,用户通过终端连接到计算机,操作系统轮流分配处理器时间,每个用户都能得到相应的响应。
2.3 实时操作系统实时操作系统对任务的处理要求时间进行极为严格,能够及时响应外部事件,并在要求的时间内完成任务。
实时操作系统用于航空航天控制、工业控制等领域。
2.4 网络操作系统网络操作系统支持多台计算机的互联和通信,允许用户通过网络进行分布式计算和资源共享。
2.5 分布式操作系统分布式操作系统是在多个计算机上运行的操作系统,形成一个虚拟的单一系统,用户可以透明地访问分布在不同计算机上的资源。