《计算机操作系统教程(第二版)》 第1章 计算机操作系统概述
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《计算机操作系统》第1章操作系统概述在我们日常使用计算机的过程中,操作系统是那个默默工作却至关重要的幕后英雄。
它就像是一个大管家,有条不紊地管理着计算机的各种资源,让我们能够方便、高效地完成各种任务。
那么,究竟什么是操作系统呢?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。
它负责控制和协调计算机系统中各个部件的工作,为用户和应用程序提供一个方便、安全、高效的工作环境。
从最直观的角度来看,当我们打开计算机,首先映入眼帘的那个界面,比如 Windows 系统的桌面、Mac 系统的 Finder 等,就是操作系统为我们呈现的。
通过这个界面,我们可以启动各种应用程序,如浏览器、办公软件、游戏等。
而在这背后,操作系统在默默地做着大量的工作。
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,从而提高计算机的利用率。
这就好像是一个调度员,安排不同的任务在合适的时间使用 CPU 资源。
其次是内存管理。
内存是计算机存储数据和程序的重要场所,操作系统要确保各个程序能够合理地使用内存空间,避免出现内存泄漏、内存不足等问题。
它就像是一个仓库管理员,精心安排着货物(数据和程序)在仓库(内存)中的存放位置。
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、打印机、显示器等。
操作系统要负责对这些设备进行有效的管理,包括设备的分配、驱动程序的加载等,让用户能够方便地使用这些设备。
文件管理也是操作系统的重要职责之一。
计算机中的文件众多,操作系统需要建立一套有效的文件系统,对文件进行存储、检索、更新、共享和保护。
这就像是一个图书管理员,管理着图书馆(计算机)中的大量书籍(文件)。
此外,操作系统还提供了用户接口,分为命令接口和图形接口。
命令接口允许用户通过输入命令来操作计算机,而图形接口则以直观的图形方式让用户与计算机进行交互。
计算机操作系统知识点概要第一章操作系统概论1.一个计算机系统由两部分构成:系统硬件和系统软件。
系统硬件是指构成计算机系统所必须配置的全部设备。
软件系统是一个计算机系统必须配置的程序和数据的集合。
系统硬件和系统软件统称为计算机系统资源。
2.操作系统层是硬件层的第一次扩充,语言处理程序是操作系统层的扩充。
3.操作系统的任务就是如何管理这些资源,操作系统的首要任务是跟踪资源的使用情况,提高系统资源利用率。
4.资源管理器的作用是:跟踪资源状态,分配资源,回收资源,保护资源。
5.人们将计算机系统资源划分为四大类:处理器,存储器,I/O 设备和信息(程序和数据)。
针对这四大类资源,可以为操作系统建立相应的四类管理器:处理器管理器,存储管理器,设备管理器和信息管理器(通常指文件系统)。
6.操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合。
7.通常多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,使它们都处于执行的开始点和结束点之间。
8.多道程序设计技术的出现,得到了来自计算机硬件的两方面支持:中断系统和通道技术。
9.中断指的是:①对异步或例外事件的一种响应;②这一响应自动地保存CPU状态以便将来重新启动;③自动转入中断处理系统。
10.通道又称I/O处理机,它能完成主存和外设之间的信息传输,并与中央处理器并行操作。
11.一个CPU的主存可以连接若干通道,一个通道可以连接若干台个控制器,一个控制器又可以连接若干台设备,即所谓四级连接。
12.CPU与通道之间的关系是主从关系,CPU是主设备,通道是从设备。
13.多道程序设计的主要目的是充分利用系统的所有资源且尽可能地让它们并行操作。
14.为实现多道程序设计,必须妥善解决三个问题:⑴存储保护和地址重定位。
⑵处理机管理和调度。
⑶资源的管理和分配。
15.多道程序设计的特点:⑴多道,即主存中有两道或两道以上的程序,它们都处于执行的开始点和结束点之间,也就是说,它们在任意一时刻必处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。
contents •计算机操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理•用户界面与交互性支持•网络操作系统简介目录01计算机操作系统概述定义与功能定义管理计算机资源提供用户界面组织计算机工作流程发展历程及分类发展历程分类操作系统与硬件/软件关系与硬件关系与软件关系02进程管理进程概念及状态转换进程定义01进程状态02进程控制块(PCB)03先来先服务(FCFS )优先级调度时间片轮转(RR )短作业优先(SJF )进程调度算法进程同步与通信机制信号量机制消息传递机制管道通信共享内存机制03内存管理内存空间分配方式连续分配方式非连续分配方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区中,包括基本分页存储管理、基本分段存储管理和段页式存储管理。
虚拟内存技术原理及应用虚拟内存技术原理虚拟内存技术应用内存保护机制界限寄存器保护访问控制列表硬件保护键04文件系统文件概念及类型划分文件概念文件是计算机中存储数据的基本单位,通常是一组相关数据的集合,可以包含文本、图像、音频、视频等多种形式的数据。
类型划分根据文件的性质和用途,可以将其划分为不同类型,如文本文件、二进制文件、图像文件、音频文件、视频文件等。
文件组织结构文件逻辑结构文件的逻辑结构是指用户从逻辑上看到的文件组织形式,包括流式文件和记录式文件两种。
流式文件以字节为单位进行组织,而记录式文件则以记录为单位进行组织。
文件物理结构文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法,包括连续文件、串联文件和索引文件三种。
连续文件将文件信息按顺序连续存放在磁盘上;串联文件将文件信息分散存放在磁盘上,通过指针链接;索引文件则通过建立索引表的方式来管理和访问文件。
文件的访问权限是指用户对文件的读、写和执行等操作的许可权。
操作系统通常提供了一套机制来控制不同用户对文件的访问权限,以保障系统的安全性和数据的保密性。
访问权限常见的文件访问权限控制方法包括自主访问控制(DAC )、强制访问控制(MAC )和基于角色的访问控制(RBAC )。