操作系统必备基础知识
计算机操作系统基础知识
计算机操作系统基础知识计算机操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的软件系统。
它为应用程序提供了一个运行环境,并且对硬件资源进行了有效地管理和分配。
计算机操作系统的基础知识对于理解计算机系统的工作原理和提高计算机操作技能非常重要。
本文将介绍计算机操作系统的一些基础知识。
一、操作系统的定义与功能操作系统是计算机系统中的一种软件,它负责管理计算机硬件和软件资源,并为应用程序提供一个运行环境。
操作系统的主要功能包括进程管理、文件管理、内存管理、设备管理和用户界面等。
1. 进程管理:进程是指计算机中正在运行的一个程序。
操作系统负责对进程的创建、调度和终止进行管理,以保证系统的高效运行。
2. 文件管理:文件是计算机存储数据的一种方式。
操作系统负责对文件的创建、读取、写入和删除进行管理,以便用户能够方便地访问和管理文件。
3. 内存管理:内存是计算机用于存储程序和数据的地方。
操作系统负责对内存的分配和回收进行管理,以提供给应用程序足够的内存空间。
4. 设备管理:设备管理是指对计算机硬件设备的管理和控制。
操作系统负责对各种输入输出设备的分配和控制,以满足应用程序对设备的需求。
5. 用户界面:用户界面是用户与计算机系统进行交互的方式。
操作系统提供了命令行界面和图形界面两种方式,使用户能够方便地操作计算机。
二、操作系统的类型根据操作系统的特点和用途,可以将操作系统分为主机操作系统、网络操作系统和嵌入式操作系统等几种类型。
1. 主机操作系统:主机操作系统是指安装在计算机主机上的操作系统,它能够管理主机的硬件和软件资源。
常见的主机操作系统有Windows、Linux和macOS等。
2. 网络操作系统:网络操作系统是指用于管理网络服务器和网络设备的操作系统。
它提供了一些特定的功能,如文件共享、打印服务和网络安全等。
常见的网络操作系统有Windows Server和Linux等。
3. 嵌入式操作系统:嵌入式操作系统是指安装在嵌入式设备中的操作系统,它通常具有一定的实时性和可靠性。
计算机文化基础教程操作系统基础知识
2.1 操作系统概述
2.1 操作系统概述
• 2.1.1 什么是操作系统 • 2.1.2 操作系统的功能 • 2.1.3 操作系统的分类 • 2.1.4 微机常用的操作系统
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2.1.1 什么是操作系统
• 操作系统(Operating System)是管理和 控制计算机系统软、硬件资源的大型程序, 是最基本的系统软件,它不仅管理和控制 系统软件,也为各种软件提供良好的开发 和运行环境,是用户和计算机之间的接口。 设计操作系统的主要目的是提高系统资源 的利用率、方便用户使用计算机。
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2.1.3 操作系统的分类
• 实时操作系统
– 实时操作系统能及时响应外部事件的请求, 在一定的时间内完成对事件的处理,并控制 所有实时设备协调一致地进行工作。实时系 统通常应用于对及时性要求很高的工业生产 自动控制、军事方面的自动控制等实时过程 控制系统或银行的数据处理、预订票务管理 等实时信息系统处理系统。
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2.1.3 操作系统的分类
• 网络操作系统
– 网络操作系统提供用户和计算机网络之间的 接口。网络操作系统不仅具有通常操作系统 的功能,还具有管理计算机网络,进行网络 通信、网络资源共享的功能。
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2.1.3 操作系统的分类
• 分布式操作系统
– 分布式操作系统将多台计算机连接起来组成 计算机网络,均衡各台计算机的负荷并可以 互相协作完成一个共同的任务。在分布式系 统中,各台计算机无主次之分,共享资源。 因此,分布式操作系统下的多台计算机,对 用户来说就象是一台计算机。
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2.2.1 DOS操作系统的发展
• MS-DOS的前身是Seattle Computer Products公司于1980年推出的PC-DOS。 微软公司在1981年买下了PC-DOS的专利, 经修改、扩充后更名为MS-DOS,即MSDOS V1.0版。随着微机硬件和软件的不断 发展,微软公司也在不断地更新DOS版本。 从1981年推出的DOS V1.0到今天,已经过 了十多次修改,目前最新的版本为MSDOS V6.22。
操作系统基础必学知识点
操作系统基础必学知识点以下是操作系统基础必学知识点的一些例子:1. 进程和线程:操作系统管理和执行的基本单位是进程,进程由线程组成。
了解进程和线程的特点、区别和关系是理解操作系统的基础。
2. 调度算法:操作系统根据一定的策略选择下一个要执行的进程或线程。
了解不同的调度算法,如先来先服务、短作业优先、优先级调度、时间片轮转等,以及它们的优缺点和适用场景。
3. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源。
了解虚拟内存、页面置换算法(如最近最少使用算法、先进先出算法)和内存分配算法(如动态分区分配、固定分区分配)等相关知识。
4. 文件系统:操作系统负责管理计算机的文件和目录结构。
了解文件系统的层次结构、文件访问权限、文件组织方式(如顺序文件、索引文件、多级索引文件)和文件存储方式(如连续存储、链式存储、索引存储)。
5. 设备管理:操作系统负责管理计算机的硬件设备。
了解设备驱动程序、设备控制块(DCB)、设备队列、中断和DMA传输等相关知识。
6. 死锁:死锁是多个进程或线程因争夺资源而无法继续执行的状况。
了解死锁产生的原因、预防和解决死锁的方法,如资源分级、资源有序分配、死锁检测和死锁恢复等。
7. 各种文件和目录管理命令:操作系统提供了各种命令来管理文件和目录。
了解常用的文件和目录管理命令,如创建、读取、写入、复制、移动、删除文件和目录等。
8. 并发和互斥:并发是指多个进程或线程同时执行,互斥是指对共享资源的访问需要同步控制。
了解并发和互斥的概念、原理和实现方法,如信号量、互斥量、条件变量等。
9. 虚拟化技术:虚拟化技术使得一台计算机可以同时运行多个操作系统或应用程序。
了解虚拟化的原理和类型,如全虚拟化、半虚拟化、容器虚拟化等。
10. 分布式系统:分布式系统由多台计算机组成,通过网络进行通信和协调。
了解分布式系统的特点、通信方式(如远程过程调用、消息传递)、一致性协议(如Paxos、Raft)和容错机制等。
Windows-7操作系统基础知识
(1)文本框。
文本框是用户输入文字信息的区域。
第六十一页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(2)列表框。 列表框显示出可供选择的选项。
第六十二页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(3)下拉列表框。
操作方法:单击下拉列表框右侧的向 下箭头,然后在下拉列表框中单击要选择 的选项。
第二十页,编辑于星期五:六点 三十五分。
4.2 桌面的个性化设置
1.使用Windows Aero界面
(1)在桌面空白处单击鼠标右键,在展 开的菜单中选择“个性化”命令。
(2)打开“个性化”窗口,在“Aero主 题”栏下,选择一种Aero主题,如选择 “自然”,单击即可切换到该主题,如图 2-2所示。
系统菜单位于窗口的左上角,其图标 为该应用程序的图标。
第四十八页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(2)标题栏。
标题栏位于窗口的顶部,单独占一行。
第四十九页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(3)菜单栏。 菜单栏位于标题栏的下面,列出该应
用程序可用的菜单。
第五十页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(4)工具栏。
弹出“开始”菜单,单击其中的任意选 项可启动对应的系统程序或应用程序。
第三十三页,编辑于星期五:六点 三十五分。
(2)快速启动区:
用于显示当前打开程序窗口的对应图 标,使用该图标可以进行还原窗口到桌面、 切换和关闭窗口等操作,拖动这些图标可 以改变它们的排列顺序。
这里对打开的窗口和程序进行了归类, 相同的程序放在一起,如图2-8所示。
(2)打开“显示”窗口,单击“设置 自定义文本大小(DPI)”链接,打开 “自定义DPI设置”对话框,调整缩放的 百分比即可,如图2-7所示。
操作系统基础知识
分 为 系 统 空 间 和 用 19A2000H 户 空 间 , 存 储 管 理 1D61000H 主 要 管 理 用 户 空 间 。2243000H
2537000H
系统空间
6000KB
3864KB
3836KB
用 户
5000KB
空
间
3024KB
存储管理的主要功能
限制地址越界:操作系统对每个进程产生的 地址进行检查,只允许在各自的内存空间或 共享区域中运行和存取数据。
防止操作越权:用户进程不允许访问系统进 程的内存空间;有些进程可以修改共享区域 中的数据,但某些进程只能执行读操作。
3.4.3 文件管理
文件管理是对文件、目录和外部 存储器进 行管理,提供按名存取文件的手段,方便用户 对文件进行存取、保护和共享操作,以便充分 利用外存储器空间。
用 户 作业 读卡机
结
打印机
果
中断请求
I/O处理机 通道
主机
磁带
计算机
3.3 操作系统的分类及特征
操作系统是计算机系统中的核心软件,其 类型与计算机的硬件结构有着紧密联系,通过 操作系统才能实现硬件的功能,操作系统的类 型也决定着计算机系统的运行模式、作用和功 能。
3.3.1 操作系统的基本类型
根据操作系统的功能特征,可以将操作统 分为多道批处理系统、分时系统和实时系统3种 基本类型。
存储管理
C 存储保护
D 虚拟存储器
用户能使用比实际内存 大得多的虚拟空间,实 现了内存的扩充。
1.存储器的分配
为了便于分配和收回内存空间,操作系统 通过内存分配表和内存空闲表管理内存储器。
进程标识 2456 3220 3300 2456
linux操作系统知识点
Linux 操作系统基础知识概览以下是一些关于Linux 操作系统的常见知识点:1.Linux 基础:●Linux 的起源和发展历史●Linux 的主要组成部分:内核、Shell、文件系统等●常见的Linux 发行版(如Ubuntu、Debian、CentOS 等)●常用的命令行工具和基本命令(如ls、cd、mkdir、rm 等)2.用户和权限管理:●用户账户的创建和管理●用户组的概念和使用●文件和目录的权限设置和管理●sudo 权限和root 用户的重要性3.文件系统:●Linux 文件系统的层级结构●常见的文件系统类型(如ext4、XFS、Btrfs 等)●挂载和卸载文件系统●磁盘和分区管理工具(如fdisk、parted 等)4.进程管理:●进程的概念和属性●进程的创建、终止和管理●进程状态的了解和监控●进程间通信的方式(如管道、信号、共享内存等)5.网络和安全性:●网络配置和网络接口管理●网络命令和工具(如ifconfig、ping、ssh 等)●防火墙和安全性措施(如iptables、SELinux 等)●远程访问和远程管理(如SSH、SCP、rsync 等)6.软件包管理:●软件包管理系统(如apt、yum、dnf 等)●软件包的安装、升级和卸载●软件包的依赖关系和解决依赖问题●软件源和仓库的管理7.Shell 脚本编程:●Shell 脚本的基础语法和结构●变量、条件语句、循环和函数的使用●Shell 命令和管道的组合●脚本的调试和错误处理以上只是Linux 操作系统知识的一些常见方面,涵盖了基础知识、用户和权限管理、文件系统、进程管理、网络和安全性、软件包管理以及Shell 脚本编程等。
要深入学习Linux,建议进一步学习和实践这些知识点,并探索更多高级主题,如网络服务配置、系统性能优化等。
电脑操作系统基础知识大全
电脑操作系统基础知识大全这是一本现代操作系统介绍的电子书,虽然看上去很专业,但是还是很通俗,略有电脑基础的人可以读一读,会从更加底层一些的角度全面认识电脑。
下面就让小编带你去看看电脑操作系统基础知识吧,希望能帮助到大家!操作系统基础解析:Windows和Linu__ 到底有何不同?计算机操作系统是基础软件,分为闭源和开源两类。
广义的操作系统包括:计算机(PC、工作站、服务器)系统、移动端系统(例如鸿蒙)、嵌入式系统等。
本文只涉及计算机操作系统。
计算机操作系统的功能角色:作为用户和计算机硬件资源之间的交互,管理调度硬件资源,为应用软件提供运行环境。
操作系统属于基础软件,是系统级程序的汇集,为用户屏蔽底层硬件复杂度,并提供编程接口和操作入口。
操作系统控制处理器(CPU)调度系统资源,控制应用程序执行的时机,决定各个程序分配的处理器时间(CPU time)。
操作系统需要兼容底层硬件和应用软件,才能实现计算机的功能。
根据核心代码是否向开放,操作系统可划分为两类:开源系统、闭源系统。
1. 闭源操作系统:代码不开放,以微软 Windows 系统为代表微软公司内部的研发团队开发Windows 操作系统,并开发配套的应用软件,比如 Office。
在生态建设方面,Intel 和 Windows 长期合作形成 Wintel 体系,在 PC 端市占率全球领先Windows 系统的访问分为User mode(用户模式)和Kernel mode(内核模式)。
用户级的应用程序在用户模式中运行,而系统级的程序在内核模式中运行。
内核模式允许访问所有的系统内存和 CPU 指令。
Windows 系统从最早期的 16 位、32 位到现在流行的 64 位,系统版本从最初的Windows 1.0 到Windows 95、Windows 98、Windows 2000、Windows 2003、Windows __P、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10 和Windows Server 服务器企业级操作系统,不断持续更新。
操作系统基础知识
操作系统基础知识操作系统是计算机硬件和应用软件之间的桥梁,是计算机系统中最核心的软件之一。
操作系统(Operating System)是指控制和管理计算机硬件与软件资源,合理地组织计算机工作流程,为用户提供良好的操作环境和服务。
操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,也是用户与计算机硬件之间的接口和互动层。
操作系统具有多种功能,包括管理计算机硬件资源、提供程序运行环境、控制输入输出设备、处理中断和异常的响应、实现进程管理与调度、内存管理与虚拟内存、文件管理与保护、网络通信与安全等。
操作系统的主要目标是提高系统的可靠性和性能,使用户能够更加方便、简单、高效和安全地使用计算机资源。
现代计算机操作系统通常包含核心内核和外壳两部分,核心内核被放置在操作系统的最底层,主要负责计算机的硬件管理和资源调度;而外壳则一般指用户接口的设计,包含操作系统的各种用户工具和应用程序。
在操作系统发展的过程中,不同类型的操作系统已经出现,并逐渐得到了广泛的应用。
常见的操作系统包括DOS、Windows、Unix/Linux和Mac OS等。
DOS系统是IBM PC机刚刚问世时推出的,它的应用比较广泛,但是其稳定性和可扩展性较差。
Windows操作系统是由微软公司于1985年问世,随着Windows 95、Windows XP、Windows 7、Windows 10等推出,逐渐成为了全球最流行的操作系统。
Unix和Linux则是以多用户、多任务为主要特点的操作系统,它们被广泛应用于大型服务器、移动设备和工控设备等领域。
其中Linux 操作系统,作为一种免费的开源操作系统,被广泛应用于各种领域,并迅速成为了世界上最流行的操作系统之一。
在当前云计算、人工智能等技术的推动下,以及物联网应用的蓬勃发展,操作系统的发展也在不断地进行着。
面对新的挑战和机遇,操作系统需要适应新的环境和需求,在保持原有功能的前提下,不断地更新和扩展新的功能,以便更好地满足用户的需求。
操作系统基础知识点详细概括
第一章:1.什么是操作系统? os 的基本特性是?主要功能是什么OS 是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。
特性是:具有并发,共享,虚拟,异步的功能,其中最基本的是并发和共享。
主要功能:处理机管理,存储器管理,设备管理,文件管理,提供用户接口。
2.操作系统的目标是什么?作用是什么?目标是:有效性、方便性、可扩充性、开放性作用是:提供用户和计算机硬件之间的接口,提供对计算机系统资源的管理,提供扩充机器3.什么是单道批处理系统?什么是多道批处理系统?系统对作业的处理是成批的进行的,且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理系统。
用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,然后,由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个调入作业内存,使他们共享CPU和系统中的各种资源。
4.多道批处理系统的优缺点各是什么 ?优点:资源利用率高,系统吞吐量大。
缺点:平均周转时间长,无交互能力。
引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能,只有有中断功能才能并发。
5.什么是分时系统?特征是什么?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,以交互的方式使用计算机,共享主机中的资源。
特征:多路性、独立性、及时性、交互性*有交互性的一般是分时操作系用,成批处理无交互性是批处理操作系统,用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统,对于分布式操作系统与网络操作系统,如计算机之间无主次之分就是分布式操作系统,因为网络一般有客户 -服务器之分。
6.什么是实时操作系统?实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内处理完。
按照截止时间可以分为 1 硬实时任务(必须在截止时间内完成) 2 软实时任务(不太严格要求截止时间) 7.用户与操作系统的接口有哪三种?分为两大类:分别是用户接口、程序接口。
用户接口又分为:联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。
计算机操作系统的基础知识
计算机操作系统的基础知识计算机操作系统是一种系统软件,它是计算机硬件和应用软件之间的桥梁,负责管理和调度计算机资源、提供用户接口以及管理和控制计算机系统的各种功能。
深入了解计算机操作系统的基础知识,对于理解计算机系统的工作原理和提高计算机应用的效率至关重要。
一、操作系统的定义与功能操作系统是一种软件,是计算机系统中最基本的系统软件之一。
它的主要功能包括:1. 资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件资源,如内存、硬盘、打印机等,以及对这些资源的分配和调度,确保计算机系统的高效运行。
2. 进程管理:操作系统负责创建、调度和管理进程。
进程是指正在运行的程序,操作系统通过进程管理确保多个程序同时运行时的有序执行。
3. 文件系统管理:操作系统提供文件系统,用于管理计算机中的文件和文件夹。
它负责文件的创建、读写、删除等操作,并提供文件的组织和访问机制。
4. 用户接口:操作系统提供用户与计算机系统之间的接口,使用户能够方便地操作计算机系统,并与计算机进行交互。
5. 设备管理:操作系统管理和控制计算机的各种设备,如键盘、鼠标、显示器等,以保证这些设备的正常工作。
二、操作系统的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:该类操作系统主要用于处理大量相同类型的作业,无需用户交互,全部由操作系统自动进行处理。
2. 分时操作系统:该类操作系统支持多个用户同时访问计算机系统,每个用户都有独立的终端。
操作系统会对各个用户的请求进行及时和公平的处理。
3. 实时操作系统:该类操作系统主要用于对时间要求较高的应用,如工业控制、交通信号控制等。
它们需要按照严格的时间要求,在给定的时间内完成任务。
4. 网络操作系统:该类操作系统用于管理计算机网络,可以提供远程访问功能,使不同计算机之间可以共享资源和信息。
三、主要操作系统目前,主流的操作系统主要包括以下几种:1. Windows操作系统:由微软公司开发的操作系统,被广泛用于个人计算机以及商业应用。
计算机操作系统基础知识大全
计算机操作系统基础知识大全操作系统(Operating System,简称OS)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;操作系统本质上是运行在计算机上的软件程序 ;操作系统为用户提供一个与系统交互的操作界面。
下面就让小编带你去看看计算机操作系统基础知识吧,希望能帮助到大家!操作系统基础 - LFS和SSDLog-Structured File System设计思路LFS的设计思路来自于以下几点观察:内存变得越来越大,能够缓存越来越多的东西,因此写入性能渐渐地主宰了文件系统的性能磁盘的随机I/O和顺序I/O的性能相差巨大,如果能把大部分I/O 都转换成顺序I/O,将能极大地提高性能现有的文件系统在许多常见的工作负载下表现都不如意:它们的元数据和数据块是分开的,文件系统写入一个数据块要多次寻道和旋转,虽然FFS通过块组缓解了这个问题,但是依然避免不了大量短距离的寻道和旋转。
文件系统感知不到RAID,难以避免RAID-4/RAID-5的small write问题,即一个小块的数据写入会导致4次物理I/O。
因此,LFS尝试优化磁盘写入性能,尽可能地使用连续I/O,对于磁盘的读取性能则寄希望于内存能缓存更多内容。
这个出发点导致了它的数据结构不同与常见的文件系统。
连续写入LFS所尝试的第一个优化就是在写入数据块的时候,同时在后面写入数据块的inode,比如下图在磁盘地址A0写入一个数据块之后再把它的inode写到后面:然后对于大量小块的I/O,这样是不行的,因此LFS采用了写缓存技术,先在内存中缓存一定的大小写请求,直到达到一个足够大的值(LFS中称为segment),然后再一次性写入磁盘中。
因此LFS的一次I/O通常会包含多个数据块和inode:那么,多大的segment是合适的呢,这跟磁盘性能有关系,假如说我们希望磁盘95%的时间都在写入,只有5%的时间再寻道,对于一个写入速度为100MiB/s的磁盘来说,这个segment约为9MiB。
操作系统基础知识习题及答案
操作系统根底知识习题及答案一、单项选择题1. 操作系统的功能是对计算机资源〔包括软件和硬件资源〕等进行管理和控制的程序,是_______之间的接口。
A. 主机与外设的接口B. 用户与计算机的接口C. 系统软件与应用软件的接口D. 高级语言与机器语言的接口2. 操作系统是一种_______。
A. 应用软件B. 实用软件C. 系统软件D. 编译软件3.操作系统的四个根本功能是_______。
A. 运算器管理、控制器管理、内存储器管理和外存储器管理B. CPU管理、主机管理、中断管理和外部设备管理C. 用户管理、主机管理、程序管理和设备管理D. CPU管理、内存储器管理、设备和文件管理4. 下面是四条关于DOS操作系统的表达,其中正确的一条是_______。
A. DOS是单用户单任务操作系统B. DOS是多用户多任务操作系统C. DOS是分时操作系统D. DOS是实时操作系统5. 微型计算机硬盘C中还未装入DOS系统,现将系统盘插入软盘驱动器B中,然后开始启动DOS,此时屏幕上给出___。
A. A>B. B>C. C>D. 系统引导失败的信息6. 下面是关于微型计算机操作中的四条表达,其中正确的一条是_______。
A. 因为系统不会用输入的日期做任何事情,因此可随便输入过去一个作为当天的日期B. 用户每键入一个字符时,DOS就立即将其读取并识别之C. 在启动DOS系统时,如果不想输入新的时间,用户只要按任意键就行D. 软盘可以在切断电源之前取出来,也可以在切断电源之后取出来7. 设当前工作盘是硬盘,存盘命令中没有指明盘符,那么信息将存放于_______。
A. 内存B. 软盘C. 硬盘D. 硬盘和软盘8. 在DOS系统下,要处理一个磁盘文件,那么必须将该文件读至_______。
A. 内存储器B. 运算器C. 控制器D. CPU9. 在DOS系统中,使用DOS内部命令时,在内部命令前_______。
A. 不准放盘符B. 必须放盘符C. 可以放盘符D. 当前使用的DOS系统类型的版本号10. DOS系统为每个子目录建立了两个特殊的目录,:“.〞和“..〞。
计算机操作系统实现与基础知识
计算机操作系统实现与基础知识计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
它是计算机系统中最核心、最基础的一个部分,为用户和应用程序提供了统一的接口,使得计算机能够高效地运行。
本文将介绍计算机操作系统的实现和基础知识。
一、操作系统的实现操作系统的实现是指将操作系统的各个功能模块通过编程语言实现,并将其加载到计算机的内存中运行。
操作系统的实现包括以下几个方面:1.1 内核操作系统的核心是内核,它负责管理计算机的硬件资源,并提供给应用程序访问硬件的接口。
内核负责处理中断、调度进程、分配内存等核心功能。
内核可以分为微内核和宏内核两种架构。
1.2 文件系统文件系统是操作系统对磁盘上文件进行组织和管理的一种方法。
它负责文件的创建、查找、读写等操作。
文件系统将磁盘上的数据组织成文件和目录,使得用户可以方便地管理和访问文件。
1.3 设备驱动程序设备驱动程序是连接计算机系统和硬件设备之间的桥梁。
它负责将操作系统的命令翻译成硬件设备可以执行的指令,并将设备的状态传递给操作系统。
设备驱动程序包括磁盘驱动程序、打印机驱动程序、网络驱动程序等。
1.4 用户界面用户界面是用户和操作系统之间的接口。
它可以分为命令行界面和图形界面两种形式。
命令行界面通过用户输入命令来与操作系统交互,而图形界面提供了图形化的操作界面,用户通过鼠标和键盘与操作系统交互。
二、操作系统的基础知识2.1 进程管理进程是指正在运行的程序的实例。
操作系统通过进程管理来控制程序的执行和资源的分配。
进程管理包括进程的创建、销毁、调度和通信等功能。
操作系统通过进程管理实现了多任务的并发执行。
2.2 内存管理内存管理是操作系统中重要的一项功能。
它负责管理计算机的内存资源,包括内存的分配和回收。
内存管理还需要解决内存碎片的问题,以提高内存的利用率和性能。
2.3 文件管理文件管理是操作系统对文件进行组织和管理的一种方法。
它包括文件的创建、读写、修改、删除等操作。
计算机基础课件 第3章 操作系统基础知识
系统区,存放操作系统和其他系统程序和数据 用户区,存放用户程序和数据
第3章 操作系统基础知识
存储管理
存储管理包括四个方面的功能:
内存分配与回收 地址转换 存储保护 存储扩充
第3章 操作系统基础知识
存储分配
按一定的策略或算法为各个并发的进程及相 关数据分配内存空间,最终目标是提高内存 利用率,并保证正常运行
第3章 操作系统基础知识
进程概念的引入
程序是一个“静态”的概念 在多个程序并发执行的情况下,“程序”不能解 释、描述和管理程序的并发过程 操作系统无法用“程序”的概念,表述和管理对 处理机资源的分配调度
引入了“进程”的概念
第3章 操作系统基础知识
进程的定义
进程是现代操作系统的基本概念,是并发程序出现后 必然出现的一个重要概念 进程是程序在一个数据集合上被运行的过程,即执行 起来的程序(“活起来”的程序;“活着”的程序) 在多程序执行的环境下,进程是处理机进行资源分配、 调度和程序运行的基本单位 处理机管理可归结为进程管理
整 管理复杂;但存储器的使用效率高 在现代多程序运行系统中,普遍采用此方式
第3章 操作系统基础知识
地址转换(重定位)
地址转换的定义: 将程序在外存空间中的逻辑地址转换为 内存空间中的物理地址
第3章 操作系统基础知识
地址转换(重定位) (了解) ——物理地址 vs 逻辑地址
内存由若干的存储单元组成;每个存储
存储扩充的目的是利用有限的内享部同存一储块空内间存运区行更大
的程序或更多个程序
将需要执行的程序段调入
内存区,覆盖已经执行结 存储扩充的一般方法有三种: 束的程序段
自动覆盖技术
交换技术 虚拟存储技术
计算机操作系统基础知识
计算机操作系统基础知识一、操作系统的概念及发展计算机操作系统是一种系统软件,它管理和控制计算机硬件资源,为用户提供良好的计算机环境。
作为计算机系统的核心组成部分,操作系统承担着资源管理、任务调度、用户接口、文件管理等重要功能。
操作系统的发展经历了几个阶段。
最早的操作系统是单道批处理系统,它允许一次只能处理一个作业,用户需要将作业批量提交给计算机。
后来,多道批处理系统出现,使得多个作业能够并行执行,并引入了作业调度和内存管理等概念。
随着计算机技术的发展,分时操作系统和实时操作系统相继出现,分时操作系统支持多个用户同时共享计算机资源,实时操作系统则满足对时间要求极高的应用场景。
二、操作系统的组成与结构操作系统由内核和外壳组成。
内核是操作系统中最核心的部分,负责处理各种硬件资源的请求和管理,提供系统调用接口供应用程序使用。
外壳则是用户与操作系统交互的界面,通常分为命令行界面和图形用户界面两种形式。
操作系统的结构通常分为单体式结构、层次式结构和微内核结构。
单体式结构将所有功能模块集中在一个统一的内核中,实现简单但难以维护和扩展;层次式结构将操作系统划分为若干层次,每个层次提供不同的功能接口,提高了可维护性和可扩展性;微内核结构将核心功能模块放在内核中,其他功能模块以进程的方式运行,实现了更高的灵活性和可拓展性。
三、进程与线程管理进程是指在操作系统中运行的一个程序的实例,它拥有独立的虚拟地址空间和系统资源。
操作系统通过进程管理实现多任务调度和资源分配。
进程管理包括进程的创建、调度、同步和通信等操作。
线程是轻量级的进程,它与进程共享相同的虚拟地址空间和系统资源,但拥有独立的程序计数器和栈空间。
线程提供了更细粒度的并发控制,可以实现更高效的多任务处理。
操作系统通过线程管理实现线程的创建、调度、同步和通信等操作。
四、内存管理内存管理是操作系统的重要功能之一,它负责为进程分配和回收内存空间,并进行内存的存储管理。
操作系统基础知识(1)
<title>操作系统基础知识(1)</title>"1" 计算机系统组成主要包括______。
"A"><a>软件系统和硬件系统</a><a>系统软件和应用软件</a><a>运算器和控制器</a><a>内存和外存</a>"2" 计算机硬件系统是由______组成的"A"><a>运算器、控制器、存储器、输入和输出设备</a><a>CPU、显示器、键盘鼠标</a><a>CPU、操作系统和应用软件</a><a>以上都不对</a>"3" 当计算机关机断电时,以下存储设备所存储的数据会丢失的是______。
"B"><a>光盘</a><a>RAM</a><a>ROM</a><a>以上都对</a>"4" 以下存储器,使用光介质来存储数据的是______。
"D"><a>U盘</a><a>移动硬盘</a><a>RAM</a><a>DVD </a>"5" 下列选项中不属于系统总线的是______。
"B"><a>控制总线</a><a>通信总线</a><a>数据总线</a><a>地址总线</a>"6" 计算机能够识别并执行的语言是______。
操作系统必备基础知识
l.操作系统的主体是______。
BA.数据B.程序C.内存D.CPU2.操作系统属于______。
DA.实用软件B.应用软件C.编译软件D.系统软件3.系统软件中最重要的软件是______。
BA.编辑程序B.操作系统C.诊断程序D.语言处理程序4.操作系统的作用是______。
BA.将源程序转换成目标程序B.控制和管理系统资源的使用C.用以检测机器故障D.实现软件和硬件的转换5.在计算机系统中,操作系统的主要作用不包括______。
CA提高系统资源的利用率B.提供方便友好的用户界面C.预防和消除计算机病毒的侵害D.提供软件的开发与运行环境6.操作系统的功能是______。
CA.硬盘管理,打印机管理,键盘管理,程序管理B.输入设备管理,输出设备管理,文件管理,磁盘管理C.处理器管理,存储器管理,设备管理,文件管理D.编译管理,主机管理,内存管理,文件管理7.下列关于操作系统的叙述中,错误的是______。
CA.操作系统是系统软件的核心B.操作系统控制和管理计算机的软件和硬件资源C.操作系统是软件和硬件的接口D.操作系统的性能在很大程度上决定了计算机系统的优劣8.下列关于操作系统的叙述中,正确的是______。
CA.操作系统是源程序的开发系统B.操作系统用于执行用户键盘操作C.操作系统是系统软件的核心D.操作系统可以编译高级语言程序9.操作系统为用户提供了操作界面是指______。
BA.用户可以使用计算机打字B.用户可以用某种方式和命令启动、控制和操作计算机C.用户可以用高级语言进行程序设计、调试和运行D.用户可以使用声卡、光盘驱动器、视频卡等硬件设备10.以下关于操作系统的描述,不正确的是______。
CA.操作系统是最基本的系统软件B.操作系统直接运行在裸机之上,是对计算机硬件系统的第一次扩充C.操作系统与用户对话的界面必定是图形界面D.用户程序必须在操作系统的支持下才能运行11.在各类计算机操作系统中,分时系统是一种______。
计算机操作系统基础知识课件PPT
操作系统的分类
总结词
根据不同的分类标准,操作系统可以分为多种类型, 如根据运行环境可分为单机操作系统和网络操作系统 ;根据功能可分为批处理操作系统、分时操作系统和 实时操作系统等。
详细描述
根据运行环境的不同,操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统。单机操作系统主要用于个人计算机或 小型计算机,而网络操作系统则用于管理网络中的计算 机资源。根据功能的不同,操作系统可以分为批处理操 作系统、分时操作系统和实时操作系统。批处理操作系 统主要用于大规模数据处理,分时操作系统允许多个用 户同时使用计算机,实时操作系统则用于控制实时系统 中的任务调度。
线程的概念与分类
总结词
理解线程的概念和分类有助于更好地理解多线程编程。
详细描述
线程是进程的基本执行单元,共享进程的资源。根据线程的执行方式和资源共享策略,线程可以分为同态线程和 私态线程。同态线程共享进程的所有资源,而私态线程只共享部分资源。
线程的创建与切换
总结词
掌握线程的创建与切换是实现多线程编程的重要技能。
设备的驱动程序
设备驱动程序概念
设备驱动程序是操作系统中用于控制和管理设备的软件,它直接与硬件交互,为 应用程序提供硬件服务。
设备驱动程序功能
设备驱动程序的主要功能包括初始化设备、配置设备参数、处理设备事件等。
设备的分配与回收
设备分配
设备分配是指根据应用程序的需求,将设备资源分配 给进程的过程。
设备回收
操作系统的基本特征
总结词
操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和 不确定性。
详细描述
并发性是指操作系统能够同时处理多个任务或事件,提 高计算机系统的处理能力和效率。共享性是指操作系统 中的资源可以被多个应用程序共享使用,实现资源的有 效利用。虚拟性是指通过操作系统的管理,将物理实体 转换为逻辑上的表示,方便用户使用和管理。不确定性 是指操作系统在处理并发任务时,由于任务调度和资源 分配的不确定性,可能会导致任务完成时间的不确定性 和先后顺序的不确定性。
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操作系统必备基础知识今天给大家推荐两份大佬们总结的PDF,一份是计算机基础知识,一份是操作系统,反正帅地看完之后,和面试官聊天,都有点飘了,废话不多说,下面就让小编带你去看看哪些操作系统必备基础知识,希望能帮助到大家!操作系统基础知识操作系统是计算机体系中必不可少的核心系统软件,其他软件(如编辑程序、汇编程序、编译程序、数据库管理系统等系统软件,以及大量应用软件)是建立在操作系统的基础上,并在操作系统的统一管理和支持下运行。
操作系统是用户与计算机之间的桥梁,用户可以通过操作系统提供的功能访问计算机系统中的软硬件资源。
操作系统的作用是通过资源管理提高计算机系统的效率,改善人机界面,为用户提供有好的工作环境。
有效地组织和管理系统中的各种软硬件资源,合理的组织计算机系统工作流程,控制程序的执行,并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
简单的说,操作系统就是运行在计算机硬件和软件(其他系统软件和应用软件)之间的一个系统软件,它的主要作用就是让计算机能够运行的很好的同时让你觉得也不错。
操作系统分为这么几种: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、分布式操作系统、嵌入式操作系统、微机操作系统(这个我们就比较常见了,比如Linux、Windows、Unix、手机上的基于Unix的安卓系统等等)。
操作系统的功能可分为5大部分:处理机(CPU)管理、文件管理、存储管理、设备管理和作业管理。
下面说说处理机管理中的一些基础知识。
三态模型五态模型在多道程序环境的系统中,存在多个可以一起进行(并发执行)的进程,因此必然会存在进程之间的通信问题。
进程间的通信主要有同步、互斥、调度、死锁、信号量机制等问题进程间的同步多个进程都是独立进行的,有的时候需要在某些地方协调一下,比如进程A在生产一个原件,进程B要加工这个原件,这时候就需要进程B等待进程A完成后才能开始进行,这就是进程之间的同步。
进程间的互斥这就是指两个进程都想用同一个资源,但是这个资源同时只能被一个进程使用。
这就是进程之间的互斥,这些有限的资源叫做临界资源。
要使用这些临界资源的程序段就叫做临界区,对临界区的管理原则是:有空即进( 资源空闲就用)、无空则等( 没有资源就等一会)、有限等待(不能一直等下去)、让权等待(实在进不去就走吧)。
为了解决进程间的同步与互斥的问题,荷兰学者Dijkstra提出了信号量的机制,发展到现在主要有整型信号量、记录型信号量和信号量集机制。
在引入了信号量机制后,为了提高通信效率,能够大量传输数据,系统引入了高级通信方式,主要分为共享存储方式(找一块区域,把数据都放在这里)、消息传递模式(提供原语直接操作)和管道通信(在两个进程之间加个管道,有消息都放在那自取)。
死锁是指两个进程互相要求对方已经占用的资源,否则同时进入临界区的时候就会出现问题。
就好像有的国家手里有技术但没有劳动力,别的国家有劳动力没有技术,两个国家都不让步,这不就出现问题了嘛。
进程调度分为三级,高级、中级和低级调度。
其中,高级调度是决定哪个进程可以进入就绪状态;中级调度决定哪个就绪的进程可以进入内存以便获得CPU;低级调度决定处于内存中的进程哪个可以得到CPU,是操作系统中最活跃、最重要的调度程序。
进程调度的算法一般有先来先服务(FCFS,按照顺序来,很好理解)、时间片轮转(每个进程只能运行一段时间,到时间就等待,一般时间片分为固定和可变的时间片)、优先级调度(优先级越高的程序越早执行呗)、多级反馈调度。
由于进程是一个比较独立的单元,总是这么切换、创建、销毁的开销太大,所以引入线程这一概念,可以认为进程就是有好几个线程组成的,值得一提的是线程也有就绪、运行、阻塞三种状态,所以进程也被称为“轻量级进程”。
操作系统基础知识注意:操作系统是掌握计算机的核心知识,一定要好好学啊。
一、概述1. 操作系统基本特征1. 并发并发是指宏观上在一段时间内能同时运行多个程序,而并行则指同一时刻能运行多个指令。
并行需要硬件支持,如多流水线或者多处理器。
操作系统通过引入进程和线程,使得程序能够并发运行。
2. 共享共享是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用。
有两种共享方式:互斥共享和同时共享。
互斥共享的资源称为临界资源,例如打印机等,在同一时间只允许一个进程访问,需要用同步机制来实现对临界资源的访问。
3. 虚拟虚拟技术把一个物理实体转换为多个逻辑实体。
利用多道程序设计技术,让每个用户都觉得有一个计算机专门为他服务。
主要有两种虚拟技术:时分复用技术和空分复用技术。
例如多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术,让每个进程轮流占有处理器,每次只执行一小个时间片并快速切换。
4. 异步异步指进程不是一次性执行完毕,而是走走停停,以不可知的速度向前推进。
但只要运行环境相同,OS需要保证程序运行的结果也要相同。
2. 操作系统基本功能1. 进程管理进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
2. 内存管理内存分配、地址映射、内存保护与共享、虚拟内存等。
3. 文件管理文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护等。
4. 设备管理完成用户的I/O 请求,方便用户使用各种设备,并提高设备的利用率。
主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、虛拟设备等。
4. 大内核和微内核1. 大内核大内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核。
由于各模块共享信息,因此有很高的性能。
2. 微内核由于操作系统不断复杂,因此将一部分操作系统功能移出内核,从而降低内核的复杂性。
移出的部分根据分层的原则划分成若干服务,相互独立。
在微内核结构下,操作系统被划分成小的、定义良好的模块,只有微内核这一个模块运行在内核态,其余模块运行在用户态。
因为需要频繁地在用户态和核心态之间进行切换,所以会有一定的性能损失。
5. 中断分类1. 外中断由 CPU 执行指令以外的事件引起,如 I/O 完成中断,表示设备输入/输出处理已经完成,处理器能够发送下一个输入/输出请求。
此外还有时钟中断、控制台中断等。
2. 异常由 CPU 执行指令的内部事件引起,如非法操作码、地址越界、算术溢出等。
6. 什么是堆和栈?说一下堆栈都存储哪些数据?栈区(stack)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。
其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区(heap) —一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。
数据结构中这两个完全就不放一块来讲,数据结构中栈和队列才是好基友,我想新手也很容易区分。
我想需要区分的情况肯定不是在数据结构话题下,而大多是在 OS 关于不同对象的内存分配这块上。
简单讲的话,在 C 语言中:int a[N]; // go on a stackint__ a = (int __)malloc(sizeof(int) __ N); // go on a heap7. 如何理解分布式锁?分布式锁,是控制分布式系统之间同步访问共享资源的一种方式。
在分布式系统中,常常需要协调他们的动作。
如果不同的系统或是同一个系统的不同主机之间共享了一个或一组资源,那么访问这些资源的时候,往往需要互斥来防止彼此干扰来保证一致性,在这种情况下,便需要使用到分布式锁。
二、进程管理1. 进程与线程1. 进程进程是资源分配的基本单位,用来管理资源(例如:内存,文件,网络等资源)进程控制块(Process Control Block, PCB) 描述进程的基本信息和运行状态,所谓的创建进程和撤销进程,都是指对PCB 的操作。
(PCB是描述进程的数据结构)下图显示了 4 个程序创建了 4 个进程,这 4 个进程可以并发地执行。
2. 线程线程是独立调度的基本单位。
一个进程中可以有多个线程,它们共享进程资源。
QQ 和浏览器是两个进程,浏览器进程里面有很多线程,例如HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等等,线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接从而发起HTTP 请求时,浏览器还可以响应用户的其它事件。
3. 区别(一)拥有资源进程是资源分配的基本单位,但是线程不拥有资源,线程可以访问隶属进程的资源。
(二)调度线程是独立调度的基本单位,在同一进程中,线程的切换不会引起进程切换,从一个进程内的线程切换到另一个进程中的线程时,会引起进程切换。
(三)系统开销由于创建或撤销进程时,系统都要为之分配或回收资源,如内存空间、I/O 设备等,所付出的开销远大于创建或撤销线程时的开销。
类似地,在进行进程切换时,涉及当前执行进程 CPU 环境的保存及新调度进程 CPU 环境的设置,而线程切换时只需保存和设置少量寄存器内容,开销很小。
(四)通信方面进程间通信 (IPC) 需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性。
而线程间可以通过直接读/写同一进程中的数据段(如全局变量)来进行通信。
2. 进程状态的切换(生命周期)就绪状态(ready):等待被调度运行状态(running)阻塞状态(waiting):等待资源应该注意以下内容:只有就绪态和运行态可以相互转换,其它的都是单向转换。
就绪状态的进程通过调度算法从而获得 CPU 时间,转为运行状态;而运行状态的进程,在分配给它的 CPU 时间片用完之后就会转为就绪状态,等待下一次调度。
阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行状态转换而来,但是该资源不包括 CPU 时间,缺少 CPU 时间会从运行态转换为就绪态。
进程只能自己阻塞自己,因为只有进程自身才知道何时需要等待某种事件的发生3. 进程调度算法不同环境的调度算法目标不同,因此需要针对不同环境来讨论调度算法。
1. 批处理系统批处理系统没有太多的用户操作,在该系统中,调度算法目标是保证吞吐量和周转时间(从提交到终止的时间)。
1.1 先来先服务先来先服务 first-come first-serverd(FCFS)按照请求的顺序进行调度。
有利于长作业,但不利于短作业,因为短作业必须一直等待前面的长作业执行完毕才能执行,而长作业又需要执行很长时间,造成了短作业等待时间过长。
1.2 短作业优先短作业优先 shortest job first(SJF)按估计运行时间最短的顺序进行调度。
长作业有可能会饿死,处于一直等待短作业执行完毕的状态。
因为如果一直有短作业到来,那么长作业永远得不到调度。
1.3 最短剩余时间优先最短剩余时间优先 shortest remaining time next(SRTN)按估计剩余时间最短的顺序进行调度。
2. 交互式系统交互式系统有大量的用户交互操作,在该系统中调度算法的目标是快速地进行响应。
2.1 时间片轮转将所有就绪进程按 FCFS (先来先服务) 的原则排成一个队列,每次调度时,把 CPU 时间分配给队首进程,该进程可以执行一个时间片。