操作系统的基本概念

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操作系统的基本概念、功能、组成及分类

操作系统的基本概念、功能、组成及分类

操作系统的基本概念、功能、组成及分类操作系统的概念1、操作系统:负责管理计算机中各钟软硬件资源并控制各类软件运行(他是介于硬件和应用软件系统之间的软件,运行在逻辑上,是人与计算机通信的桥梁)2、进程指进行中的程序,既进程=程序+执行(进程有一定的生命周期,而程序可以长时间的保存)3、线程(提出它的概念主要是为了提高CPU的利用率)(由于CPU处理的速度很快可以理解成多线程是并发的)线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位4、内核态和用户态特权态既内核态:拥有计算机中所有的软硬件资源普通态既用户态:其访问资源的数量和权限均受到限制(由于安全考虑,大多数应用程序时存储在用户态的)操作系统的功能1、控制所有计算机上运行的程序2、管理所有计算机资源a、硬件资源:CPU、内存、外存和输入/输入设备b、软件资源:文件操作系统的组成1、进程管理:系统资源的分配单位(基本单位使进程重点区分一下CPU调度和分派的基本单位线程)2、存储管理:内存分配,存储保护,虚拟存储3、设备管理:管理外设和接口4、文件管理:保存程序和数据等软件信息5、程序接口:提供指令或函数的调用方式,使程序能够调用系统的服务6、用户界面:为用户提供操作环境操作系统的分类1、单用户操作系统:DOS,Windows系列一次只能运行一个用户程序2、批处理操作系统:DOS/VSE(IBM)多个程序或作业同时运行3、分时操作系统(1、经济实惠,可以充分利用计算机的资源2、分时系统的多个用户之间,可以通过文件系统彼此共享数据和共享文件,在各自的终端上协同完成共同的任务):UNIXCPU时间分片4、实时操作系统(要求计算机对数据进行迅速处理,这种有响应时间要求的快速处理过程,叫实时操作系统)5、网络操作系统(将物理上分散的独立的多个计算机系统互联起来,通过网络协议在不同的计算机之间实现信息交换、资源共享等它们这种提供网络通信,资源共享的操作系统称为网络操作系统)典型操作系统1、服务器操作系统:Windows、Unix、LInux、Netware2、PC操作系统:DOS、Windows、MacOS3、实时操作系统:VxWorks4、嵌入式操作系统:Palm OS。

操作系统基本概念

操作系统基本概念

操作系统基本概念操作系统是计算机系统中的一部分,它是管理和控制计算机硬件资源的软件。

它为用户和其他软件提供了一个友好的界面,使得他们可以方便地使用计算机系统。

操作系统有着广泛的应用,从个人电脑到服务器,从嵌入式系统到超级计算机,无处不在。

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系统软件。

它扮演着一个桥梁的角色,连接着硬件和软件之间的沟通。

操作系统的主要功能如下:1. 资源管理:操作系统负责管理计算机系统的硬件资源,包括处理器、内存、磁盘、输入输出设备等。

它通过合理地分配和管理这些资源,实现对它们的高效利用。

2. 进程管理:操作系统负责管理计算机系统中的各个进程。

它通过调度算法分配处理器时间,控制进程的创建、执行和终止,以及进程间的通信和同步,实现多任务的并发执行。

3. 内存管理:操作系统负责管理计算机系统的内存资源。

它通过地址映射和内存分配算法,为进程提供独立的内存空间,并监控内存的使用情况,实现内存的高效管理和保护。

4. 文件系统:操作系统负责管理计算机系统中的文件和目录。

它通过文件组织、存储和检索算法,提供了对文件的访问和管理的接口,使得用户和其他软件可以方便地读写和操作文件。

5. 设备管理:操作系统负责管理计算机系统中的各种输入输出设备。

它通过设备驱动程序和设备控制接口,实现对输入输出设备的访问和控制,使得用户和其他软件可以方便地使用这些设备。

二、操作系统的类型根据应用环境和用途的不同,操作系统可以分为以下几种类型:1. 批处理操作系统:主要用于大型机和中型机的批量处理任务。

它按照作业的顺序,自动地将作业从磁带或者磁盘上读入内存,并依次执行,最后将结果输出到磁带或者磁盘上。

2. 分时操作系统:主要用于多用户共享的计算机系统。

它通过时间片轮转的方式,让多个用户共享计算机系统的资源,实现多任务的并发执行。

3. 实时操作系统:主要用于对时间要求严格的实时系统。

它对任务的处理时间有严格的限制,能够实时地对各种事件做出响应,并保证任务的实时性和可靠性。

操作系统的基本概念、功能、组成及分类

操作系统的基本概念、功能、组成及分类

操作系统的基本概念、功能、组成及分类操作系统的基本概念、功能、组成及分类操作系统是计算机系统中最基础的软件之一,它负责管理和控制计算机的资源,为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。

本文将详细介绍操作系统的基本概念、功能、组成及分类。

一、基本概念操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源,合理组织计算机工作流程、提供人机交互界面的一种系统软件。

它作为计算机系统的核心,承担着资源管理、任务调度、文件管理、内存管理、设备管理等重要功能。

二、功能1. 资源管理:操作系统负责管理计算机的各种资源,包括处理器、内存、外部存储设备、输入输出设备等。

通过资源管理,操作系统能够实现资源的分配和调度,提高系统的利用率和响应性能。

2. 进程管理:操作系统通过进程管理功能,实现对应用程序的调度和控制。

它负责创建、终止、挂起、唤醒进程,并分配给它们必要的资源,确保它们能够正常执行。

3. 文件管理:操作系统提供了对文件的管理功能,包括文件的创建、读写、删除等操作。

它能够将文件存储在物理设备上,并通过文件系统提供统一的接口供用户访问。

4. 内存管理:操作系统负责管理计算机的内存资源,包括内存的分配、回收、地址映射等操作。

通过内存管理,操作系统能够为应用程序提供连续的内存空间,提高系统的运行效率。

5. 设备管理:操作系统负责管理计算机的各种输入输出设备,包括磁盘、打印机、键盘、显示器等。

它通过设备管理功能实现对设备的分配、控制和协调,保证用户能够正常地使用这些设备。

三、组成操作系统由内核和外壳两部分组成。

1. 内核:操作系统的核心部分,它负责管理和控制计算机的各种资源。

内核根据用户的需求,进行资源的分配和调度,实现系统的各种功能。

它是操作系统最基本的部分,通常运行在计算机的最高特权级别。

2. 外壳:外壳是操作系统的用户接口,提供给用户与操作系统进行交互的方式。

外壳可以分为命令行外壳和图形化外壳两种形式。

命令行外壳通过命令行界面接收用户的指令,并将其转发给内核执行。

操作系统基本概念

操作系统基本概念

操作系统基本概念操作系统是指计算机系统中的核心软件,它是一组管理计算机硬件与软件资源、控制程序运行、提供用户接口、实现文件管理和网络通信等功能的程序集合。

操作系统的基本概念主要包括四个方面:进程管理、存储管理、文件系统和设备管理。

1.进程管理:进程是指正在运行的程序的实例,它是计算机系统中最基本的运行单位。

操作系统通过进程管理来控制和分配计算机系统中的资源。

进程管理包括进程的创建与撤销、进程状态的转换(就绪、运行、等待)、进程调度和进程间通信等。

进程调度是操作系统的核心功能之一,它决定了计算机系统中各个进程的运行顺序和调度策略。

常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、最高优先级优先(PRIORITY)和时间片轮转(RR)等。

2.存储管理:存储管理是操作系统管理计算机的内存资源,它主要包括内存分配与回收、地址映射和内存保护等。

操作系统通过存储管理来实现程序的加载和运行、保护不同进程的内存空间和实现虚拟内存等功能。

内存分配与回收是存储管理的核心功能之一,它负责为不同的进程分配内存空间,以满足程序的运行需求。

常见的内存分配算法包括首次适应算法(FFA)、最佳适应算法(BFA)和最坏适应算法(WFA)等。

地址映射是操作系统将逻辑地址转换为物理地址的过程,它涉及到页表、分段表等数据结构来实现。

通过地址映射,操作系统能够为进程提供一致性的内存访问,实现虚拟内存等功能。

3.文件系统:文件系统是操作系统管理计算机存储设备上的文件和目录的方法,它通过文件、目录和文件操作来为用户管理和存储数据。

文件系统还提供了对文件的共享、保护和存取控制等功能。

常见的文件系统包括FAT、NTFS(Windows操作系统)、EXT2/3/4(Linux操作系统)等。

文件系统通过将文件组织为目录树的结构,方便用户对文件进行管理和存取。

文件操作是文件系统的核心功能之一,包括文件的创建、删除、读取和写入等。

文件系统通过文件操作接口提供给用户对文件的操作和访问。

中职信息技术基础模块上册使用操作系统

中职信息技术基础模块上册使用操作系统

一、概述信息技术基础是现代社会日益重要的一个领域,而操作系统则是信息技术基础模块上册的重要内容之一。

本文将就中职信息技术基础模块上册使用操作系统进行探讨和介绍。

二、操作系统的基本概念1. 操作系统的定义操作系统是计算机系统中控制和管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统中最重要的系统软件之一。

2. 操作系统的作用操作系统的主要作用包括管理计算机系统的硬件资源、提供用户与计算机系统之间的接口、调度应用程序的执行以及提供基本的文件管理和网络功能。

3. 操作系统的种类主流的操作系统种类包括Windows、Linux、macOS和iOS等,不同的操作系统在功能和使用上有所差异。

三、中职信息技术基础模块上册使用操作系统的教学内容1. 操作系统的基本概念教学内容包括操作系统的定义、作用和种类等,让学生了解操作系统的基本概念和意义。

2. 操作系统的安装与配置教学内容包括操作系统的安装步骤和配置方法,让学生掌握操作系统的安装和基本设置技能。

3. 操作系统的基本操作教学内容包括操作系统的基本界面、文件管理和系统设置等,让学生熟练掌握操作系统的基本操作技能。

4. 操作系统的应用教学内容包括操作系统在日常办公和生活中的应用,如办公软件的使用、网络连接和安全设置等,让学生了解操作系统在实际应用中的作用。

四、中职信息技术基础模块上册使用操作系统教学的意义1. 培养学生的信息技术基础能力通过操作系统的教学,可以培养学生对计算机系统的基本理解和操作能力,提高其信息技术基础知识和应用能力。

2. 增强学生的实际操作能力通过操作系统的安装、配置和基本操作教学,可以增强学生的实际操作能力,使其具备使用计算机系统的基本技能。

3. 为学生未来发展打下基础信息技术基础是现代社会中不可或缺的一部分,通过操作系统的教学,可以为学生未来的学习和工作打下坚实的基础。

五、中职信息技术基础模块上册使用操作系统教学的改进建议1. 丰富教学内容可以增加关于不同操作系统的比较和应用实例的教学内容,使学生对不同操作系统有更深入的了解。

计算机操作系统基础

计算机操作系统基础

计算机操作系统基础计算机操作系统是指管理和控制计算机硬件和软件资源的系统软件。

它是计算机系统最底层的核心组成部分,负责协调硬件和软件的交互,为应用程序提供运行环境和资源管理。

本文将介绍计算机操作系统的基本概念、功能、分类以及常见的操作系统。

一、基本概念计算机操作系统是一种管理和控制计算机资源的软件系统,它主要由内核和系统服务程序组成。

内核是操作系统的核心,负责提供最基本的功能和服务,如任务调度、内存管理、文件系统等。

系统服务程序则是在内核的基础上构建的一系列管理和控制功能,如用户界面、文件管理、网络通信等。

二、功能计算机操作系统具有以下几个基本功能: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、磁盘、输入输出设备等。

它通过任务调度、内存分配、文件系统等机制,优化资源的使用效率,提高系统的性能和响应速度。

2.进程管理:操作系统通过进程管理功能,控制和监控计算机上运行的各个任务。

它负责任务的创建、调度、终止以及进程间的通信和协作。

进程管理确保不同任务之间的安全和互不干扰。

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、内存保护、虚拟内存等。

它通过内存管理机制,提供给应用程序一个统一的地址空间,方便程序的开发和管理。

4.文件系统:操作系统提供了文件管理的功能,可以对文件进行创建、读写、删除和查找等操作。

文件系统提供了对文件的组织和存储管理,为用户提供了方便的文件操作界面。

5.用户界面:操作系统提供了与用户交互的界面,使用户可以通过命令行界面或图形界面与计算机进行交互。

用户界面使用户可以方便地操作和控制计算机系统。

三、分类根据计算机体系结构和应用场景的不同,计算机操作系统可以分为以下几种类型: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作业,它按照预定的顺序自动执行用户提交的批处理作业。

批处理操作系统提高了计算机的利用率和作业的吞吐量,适合于批量处理需求较大的场景。

(计算机基础知识)操作系统基本概念

(计算机基础知识)操作系统基本概念

(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。

操作系统的基本概念

操作系统的基本概念

操作系统的基本概念什么是操作系统?操作系统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工作和资源分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境,它是计算机系统的最基本的系统软件。

即分为三个作用:1. 控制和管理计算机系统的硬件和软件资源2. 组织和调度计算机工作和资源分配3. 提供给用户和其他软件方便的接口和环境1. 并发:是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

这些事件宏观上是同时发生,但是微观上是交替发生。

并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生举个小栗子:我在吃饭的同时,你也在吃饭,这叫并行。

我吃一口饭,喝一口汤,那么对于我吃饭喝汤这两件事,是并发的。

2. 共享:是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用互斥共享方式:虽然可以同时提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。

同时共享:允许一个时间段内由多个进程“同时”对他们进行访问小栗子:比如打游戏的时候,可以听到游戏的声音,也可以播放音乐并行和共享的关系:如果系统失去了并发性,则系统中只有一个程序正在运行,则共享性失去存在的意义。

3. 虚拟:是指物理上的实体,并未若干逻辑上的对应物空分复用技术:如虚拟存储技术时分复用技术:如虚拟处理器4. 异步:在多道程序环境中,允许多个程序并发执行,但由于资源优先,进程的执行不是一贯到底,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进。

运行机制两种指令特权指令:如内存清零指令(不允许程序使用)非特权指令:如普通的运算指令两种处理器状态为了让CPU判断当前是否能执行特权指令,规定了处理器的两种状态:用户态(目态)和核心态(管态)用户态(目态):CPU只能执行非特权指令核心态(管态):特权指令、非特权指令都可执行两种程序内核程序:操作系统的内核程序是系统的管理者,既可以执行特权指令,也可以执行非特权指令,运行在核心态应用程序:为了保证系统能安全运行,普通应用程序只能执行非特权指令,运行在用户态操作系统内核时钟管理(就是用于实现计时功能)中断管理原语(这种程序运行具有原子性)中断1. 本质:发生中断就意味者需要操作系统介入,开展管理工作cpu收到计时部件发出的中断信号,切换为核心态对中断进行处理2. 当中断发生时,当前运行的进程暂停运行,并由系统内核对中断进行处理3. 对与不同的中断信号,会进行不同的运行用户态和核心态之间的切换是怎么实现的?用户态-->核心态:是通过中断实现的,并且中断是唯一途径核心态-->用户态:是通过执行一个特权指令,将程序状态字的标志位置为“用户态”内中断:自愿中断---指令中断(系统调用时使用的访管指令)硬件故障:缺页软件中断:整数除0外中断:外设请求:I/o操作系统完成发出的中断信号人工干预:如用户强行终止一个进程。

操作系统基本概念

操作系统基本概念

操作系统基本概念操作系统基本概念1:引言- 定义:操作系统是计算机系统中的核心软件,负责协调和管理计算机硬件和其他软件的资源,为用户提供接口和服务。

- 作用:实现计算机资源的有效管理和利用,提供良好的用户界面和服务,保证计算机系统的稳定运行。

2:操作系统结构- 单体结构:操作系统的各个组件全部包含在一个单独的程序中。

- 分层结构:操作系统分为多个层次,每个层次都提供不同的功能和服务。

- 微内核结构:将操作系统的核心功能放在微内核中,其他功能通过进程间通信与微内核交互。

3:进程管理- 进程:是指一个正在运行的程序的实例,是操作系统分配资源的基本单位。

- 进程调度:操作系统根据一定的算法决定哪些进程可以执行。

- 进程同步:操作系统提供机制确保多个进程之间的正确交互和数据共享。

- 进程通信:多个进程之间进行信息的传递和共享。

4:内存管理- 内存分配:操作系统负责管理计算机内存的分配和回收。

- 内存保护:操作系统通过访问权限设置和虚拟内存技术保护进程间的内存空间。

- 内存交换:将部分不常用的程序或数据从内存交换到磁盘,以提供更多的可用内存空间。

5:文件系统- 文件组织:操作系统将文件组织为层次化的目录结构,以便用户存储和管理文件。

- 文件存储:操作系统负责将文件存储在磁盘或其他存储介质上,并提供文件访问接口。

- 文件保护:操作系统通过权限设置和加密技术保护文件的机密性和完整性。

6:输入输出系统- 设备管理:操作系统管理各种输入输出设备,负责控制数据的传输和设备的访问。

- 设备驱动程序:操作系统提供与设备通信的接口,驱动程序负责具体的设备控制。

- 缓冲区管理:操作系统通过缓冲区来提高输入输出的效率。

附件:附件1:操作系统基本概念详解:pdf附件2:操作系统概念图表:png法律名词及注释:1:版权:法律规定的对创作作品的独占权,保护原作者的权益。

2:许可证:机关颁发的允许某个实体从事特定活动的文件。

3:商标:与特定商品或服务相关联的标识,用于区分不同商家的产品或服务。

操作系统的基本概念和实现原理

操作系统的基本概念和实现原理

操作系统的基本概念和实现原理概述操作系统是计算机系统中最为核心的软件之一,它为计算机提供了基本的管理和控制功能。

操作系统的设计和实现涵盖了许多计算机科学的核心概念和技术,如进程管理、内存管理、文件系统等。

本文将从操作系统的基本概念和实现原理两个方面,探讨操作系统的核心技术和原理。

一、操作系统的基本概念操作系统是计算机系统中的一种基本软件,它是计算机硬件和应用程序之间的中介,负责协调和管理系统资源,提供一些基本的服务和接口,如进程管理、内存管理、文件系统等。

1. 进程管理进程是指正在运行的程序的程序实例,它通过各种系统调用来向操作系统请求服务,比如 I/O 操作、内存分配等。

操作系统需负责进程的管理和调度,将 CPU 资源分配给不同的进程。

进程管理的核心技术是进程调度算法,其目的是使 CPU 的利用率最高,同时保证进程能够按时完成任务。

常用的调度算法有先来先服务(FCFS)、最短进程优先(SJF)、时间片轮转等。

2. 内存管理内存管理主要包括内存的分配、回收和保护等功能。

在操作系统中,每个进程都有自己的虚拟地址空间,操作系统需要将此地址空间映射到实际的物理地址空间,并保证每个进程的地址空间相互独立,不会相互干扰。

另外,操作系统还需要解决内存碎片的问题,采用动态存储分配算法来解决。

3. 文件系统文件系统是操作系统中的一种重要的管理方式,它负责管理磁盘中存储的各种文件。

文件系统需负责文件的读写、创建、删除等操作,并提供一些常用的系统调用,如 open、read、write 等。

文件系统通常采用树形结构来组织磁盘中的文件。

二、操作系统的实现原理操作系统的实现基于计算机的硬件和体系结构,包括中央处理器(CPU)、存储器等。

操作系统需要通过操作硬件来提供服务和管理系统资源,因此需要与硬件密切配合。

1. 操作系统内核操作系统通常采用内核(Kernel)的形式来实现,内核是操作系统的核心,是操作系统的实际执行者。

操作系统的基本概念与功能

操作系统的基本概念与功能

操作系统的基本概念与功能操作系统是计算机系统中的核心组成部分,它是一种软件,负责管理和控制计算机硬件资源,并提供用户与计算机之间的接口。

操作系统的基本概念和功能对于了解计算机系统的运作原理和使用计算机的用户来说至关重要。

本文将介绍操作系统的基本概念和功能,并探讨其在计算机系统中的作用和重要性。

一、操作系统的基本概念操作系统是一种位于硬件与应用软件之间的系统软件,它利用计算机硬件资源,为用户和其他软件提供一个方便、高效和安全的运行环境。

操作系统的基本概念包括以下几个方面:1. 进程管理:操作系统负责管理计算机中运行的各个进程,包括进程的创建、调度、切换和终止等操作。

通过进程管理,操作系统能够确保各个进程的运行井然有序,并有效利用系统资源进行多任务处理。

2. 内存管理:操作系统负责管理计算机内存的分配和回收。

它将物理内存划分为若干个逻辑上连续的区域,并为每个进程分配合适大小的内存空间。

通过合理管理内存资源,操作系统能够提升计算机系统的性能和稳定性。

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的组织结构。

它提供了文件的创建、读取、写入、删除等功能,并管理文件的访问权限和安全性。

通过文件管理,操作系统能够方便用户对文件进行组织和管理。

4. 设备管理:操作系统负责管理计算机硬件设备的驱动程序和控制,包括输入输出设备、存储设备和通信设备等。

它通过设备管理,实现了对各种硬件设备的统一调度和控制,提高了计算机系统的效率和可靠性。

二、操作系统的基本功能操作系统的基本功能是为计算机系统的各个组成部分提供一致、高效和安全的运行环境,保证计算机系统的正常运行和用户的良好体验。

操作系统的基本功能包括以下几个方面:1. 用户界面:操作系统提供了不同的用户界面,使用户能够方便地与计算机进行交互操作。

常见的用户界面包括命令行界面和图形界面。

通过用户界面,用户可以输入指令、操作文件、管理进程等。

2. 进程管理:操作系统负责管理计算机中运行的各个进程。

操作系统基本概念

操作系统基本概念

操作系统基本概念操作系统是计算机系统中核心的软件之一,它管理着计算机的硬件和软件资源,并为用户提供一个方便、高效的工作环境。

本文将介绍操作系统的基本概念,包括操作系统的定义、功能和分类。

一、操作系统的定义操作系统是一种控制计算机硬件和软件资源的系统软件,它位于计算机系统的最底层,负责管理和协调计算机系统中的各个组件和任务。

操作系统的核心功能包括:1. 资源管理:操作系统管理计算机的硬件资源,例如中央处理器(CPU)、内存、硬盘等。

它分配和回收这些资源,以保证不同程序和用户的需求得到满足。

2. 进程管理:操作系统负责管理计算机的进程。

进程是计算机中正在运行的程序的实例,操作系统通过调度算法控制进程的执行,以确保它们按照合适的优先级和规则执行。

3. 文件系统管理:操作系统负责管理计算机上的文件系统,安排文件的存储、检索和更新。

它提供对文件的访问和保护,确保数据的完整性和安全性。

4. 设备管理:操作系统管理计算机的各种设备,例如打印机、键盘、鼠标等。

它提供设备驱动程序和接口,使应用程序能够与设备进行通信。

5. 用户界面:操作系统为用户提供与计算机交互的接口,包括图形用户界面(GUI)和命令行界面(CLI)。

用户通过这些界面执行操作和访问计算机的资源。

二、操作系统的功能操作系统的功能可以分为四个方面:1. 资源管理功能:操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源。

它通过分配和回收资源,并提供访问接口,使应用程序和用户能够有效地使用这些资源。

2. 进程管理功能:操作系统控制计算机上的进程,并为它们分配资源。

它通过调度算法决定进程的执行顺序,以提高计算机系统的效率和响应速度。

3. 文件系统管理功能:操作系统管理计算机上的文件系统,负责文件的存储和检索。

它提供对文件的访问和保护机制,确保用户数据的安全和可靠性。

4. 设备管理功能:操作系统管理计算机的各种设备,包括输入、输出设备和存储设备。

它提供设备驱动程序和接口,使应用程序能够与设备进行通信。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统的基本概念及功能操作系统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和软件资源,为用户和应用程序提供一个良好的使用环境。

本文将介绍操作系统的基本概念和功能。

一、操作系统的概念和定义操作系统是一种系统软件,它是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机的各个组成部分,以及协调用户和计算机硬件之间的交互。

操作系统使得计算机可以高效地工作,并提供给用户一个友好、简洁的界面。

二、操作系统的基本功能1. 资源管理操作系统负责管理计算机系统中的各种资源,包括处理器、内存、硬盘、打印机、网络等。

它通过调度算法合理分配和利用这些资源,提高计算机系统的性能。

2. 进程管理操作系统通过进程管理来控制计算机系统中正在执行的程序。

它负责创建、调度和销毁进程,并提供进程间通信和同步机制,保证程序的正确执行和资源的合理利用。

3. 内存管理操作系统负责管理计算机系统中的内存资源,包括内存的分配、回收和保护机制。

它通过虚拟内存技术扩展可用的地址空间,提高内存的利用率和系统的性能。

4. 文件系统操作系统提供了一个统一的文件管理机制,使得用户可以方便地创建、读取、写入和删除文件。

它负责文件的存储和组织,以及文件的访问权限和安全保护。

5. 设备管理操作系统管理计算机系统中的各种设备,例如硬盘、打印机、键盘、鼠标等。

它提供了设备驱动程序和接口,使得用户和应用程序可以方便地访问和使用这些设备。

6. 用户界面操作系统提供了一个用户友好的界面,使得用户可以方便地与计算机系统进行交互。

它可以是基于命令行的字符界面,也可以是基于图形的图形用户界面(GUI)。

用户可以通过界面来执行各种操作,调用系统资源和应用程序。

7. 错误检测和处理操作系统具有异常检测和错误处理的功能。

它能够监测系统中的错误和异常情况,例如内存溢出、进程崩溃等,并采取相应的措施,保证系统的稳定性和可靠性。

三、操作系统的分类根据计算机系统的不同特点和应用需求,操作系统可以分为多种类型,包括批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统等。

操作系统的基本概念

操作系统的基本概念

操作系统的基本概念操作系统是计算机系统中最基本、最核心的软件之一,负责管理计算机的硬件和软件资源,提供各种服务和接口,使得应用程序能够顺利运行和协调。

本文将介绍操作系统的基本概念,包括操作系统的定义、功能和分类等方面的内容。

一、操作系统的定义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。

它管理计算机的资源,为用户和应用程序提供服务和接口,是计算机系统的核心组成部分。

二、操作系统的功能1. 资源管理:操作系统管理计算机的各类资源,包括处理器、内存、硬盘、输入输出设备等。

它负责分配、调度和释放资源,保证资源的高效利用。

2. 进程管理:操作系统管理计算机中运行的各个进程。

它负责进程的创建、调度和终止,控制进程之间的协作和通信,确保程序能够正确、有序地运行。

3. 存储管理:操作系统管理计算机的内存资源。

它负责内存的分配、回收和保护,将程序和数据加载到内存中,并提供地址转换和内存保护等功能。

4. 文件管理:操作系统管理计算机中的文件系统。

它负责文件的创建、读写和删除,提供文件的组织和访问方式,保护文件的安全和完整性。

5. 设备管理:操作系统管理计算机的输入输出设备。

它负责设备的分配、占用和释放,提供设备的驱动程序和接口,控制设备的访问和传输。

三、操作系统的分类操作系统可以按照其功能和结构特点进行分类。

1. 批处理操作系统:批处理操作系统主要用于处理大量的离线作业。

它按照预定的作业流程自动执行作业,减少了用户的交互操作。

2. 分时操作系统:分时操作系统主要用于多用户环境下的时间共享系统。

它将处理器的时间划分为若干时间片,轮流分配给各个用户,使得多个用户可以同时使用计算机。

3. 实时操作系统:实时操作系统主要用于对时间要求极高的实时应用。

它能够在规定的时间内完成任务,并保证任务的可靠性和可预测性。

4. 网络操作系统:网络操作系统主要用于网络环境中的多台计算机之间的通信和协作。

它提供了网络资源的管理和共享,支持分布式计算和远程访问等功能。

简述操作系统的定义(精)

简述操作系统的定义(精)

简述操作系统的定义(精)操作系统的定义操作系统是一种软件,它负责管理计算机硬件和软件资源,并向用户提供各种服务。

操作系统作为计算机系统的核心组成部分,具有极其重要的功能和作用。

一、操作系统的基本概念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,为用户提供方便、安全、高效的计算机环境。

二、操作系统的主要功能1. 进程管理操作系统负责管理计算机系统中所有进程的创建、执行、调度以及终止。

它分配和监控系统资源,保证每个进程都能得到适当的资源和运行环境。

2. 内存管理操作系统管理计算机的内存资源,将内存分配给不同的程序或进程,并确保它们能够正确地访问和使用内存空间。

3. 文件系统管理操作系统通过文件系统管理计算机中的文件,包括文件的存储、组织、访问和保护等。

它提供了对文件进行读写、复制、删除等操作的接口,并确保文件数据的完整性和安全性。

4. 设备管理操作系统控制和管理计算机的各种设备,包括硬盘、打印机、键盘、鼠标等。

它提供了一套标准的设备驱动程序接口,使得应用程序可以通过简单的方式访问和操作这些设备。

5. 用户界面操作系统为用户提供了与计算机进行交互的界面,使得用户可以通过图形界面、命令行界面或其他方式来操作和控制计算机系统。

三、操作系统的分类1. 手机操作系统手机操作系统是指运行在智能手机和移动设备上的操作系统,如Android和iOS。

它们提供了丰富的应用程序和服务,使得用户可以在手机上进行各种操作和任务。

2. 桌面操作系统桌面操作系统是指运行在个人计算机和工作站上的操作系统,如Windows、macOS和Linux。

它们提供了多任务处理、图形化界面和各种应用程序,满足用户在工作和娱乐中的需求。

3. 服务器操作系统服务器操作系统是指运行在服务器上的操作系统,如Windows Server和Linux服务器。

它们具有高性能、高可靠性和安全性的特点,能够支持并管理大规模的网络服务和应用程序。

四、操作系统的重要性与作用1. 资源管理操作系统负责管理计算机系统的所有资源,包括处理器、内存、硬盘、网络等。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统的基本概念及功能。

操作系统是计算机系统中最基本的系统软件之一,它是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序集合。

操作系统的主要功能包括:系统管理、资源管理、文件管理和用户界面。

系统管理是指操作系统用于管理计算机系统的程序和任务,包括进程管理、内存管理、设备管理、安全性和错误处理。

资源管理是指操作系统对CPU、内存、存储器、设备等硬件资源的协调和管理,确保系统中各种资源被合理地利用,从而更好地满足用户的需求。

文件管理是指操作系统处理文件及其目录结构的过程。

它负责在存储媒介上存储文件、管理文件、修改文件和删除文件等。

用户界面是指操作系统提供给用户的各种交互界面,如字符界面、图形用户界面、命令行界面等。

它使得用户可以与计算机进行交互,并方便地进行操作。

此外,操作系统还有其他功能,如网络支持、安全性、调度等。

例如网络支持功能,允许用户在网络上访问数据和共享资源,而安全性功能则确保计算机系统的安全和保护用户的数据。

调度功能则通过算法来决定哪些进程可以使用受限资源,并控制它们的访问时间。

总之,操作系统是计算机系统中最重要的一个组成部分,它的各种功能对于计算机系统的正常运转起着至关重要的作用。

计算机操作系统的基本概念

计算机操作系统的基本概念

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。

操作系统的基本概念和功能

操作系统的基本概念和功能

操作系统的基本概念和功能操作系统是计算机系统中的核心软件,它管理和控制着计算机硬件资源以及为用户提供服务。

操作系统的基本功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。

下面将详细介绍操作系统的基本概念和这些功能。

1.内核和壳程序:操作系统通常由内核和壳程序组成。

内核是操作系统的核心,负责控制和管理计算机硬件资源,提供基本的功能和服务。

壳程序则为用户提供了一个接口,使用户能够通过操作系统来访问计算机资源和运行程序。

2.多任务:操作系统能够同时运行多个程序,称为多任务。

通过时间分片技术,操作系统将CPU的时间划分为多个时间片,为每个任务分配一定的时间片来执行。

这样,看上去就像所有的任务都在同时运行,提高了计算机的效率和利用率。

3.虚拟内存:操作系统使用虚拟内存技术将硬盘上的一部分空间虚拟化为内存,使得程序能够访问更大的地址空间。

通过虚拟内存,操作系统能够将较少使用的数据存储在硬盘上,以释放内存的空间。

4.中断:中断是指计算机运行过程中的事件或条件引起处理器的转移控制的操作。

操作系统使用中断机制来处理外部设备发出的信号或者程序内部的错误,以确保计算机系统的稳定和安全。

1.进程管理:进程是指计算机中正在运行的程序的实例。

操作系统负责对进程进行管理,包括创建、调度、暂停、恢复和终止等操作。

通过进程管理,操作系统能够为每个程序分配资源、确保程序运行的顺利和安全。

2.内存管理:内存管理是操作系统中一个重要的功能,它负责管理计算机的内存资源。

操作系统通过地址映射表来跟踪每个程序在内存中的位置,以及哪些内存是已经被分配出去的。

同时,内存管理还负责调度程序的内存请求,确保程序能够有足够的内存来运行。

3.文件管理:文件管理是指操作系统对文件的存储、组织和访问进行管理。

操作系统通过文件系统来管理文件的分配和存储,以及文件的读写和保护。

通过文件管理,用户可以方便地对文件进行操作和共享,提高了计算机系统的效率和易用性。

4.设备管理:设备管理是指操作系统对计算机硬件设备的管理和控制。

操作系统基本概念

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)是一种管理和统一计算机硬件与软件资源的计算机软件,它有效地协调硬件和软件的共用,以提高系统的可靠性和性能。

操作系统是介于用户以及硬件和其他应用系统之间,对用户友好点就是操作系统都有自己的图形化操作界面,它们可以接受、处理来自用户和外部设备的命令,并且将操作结果反馈给用户,让用户完成一系列指定任务。

操作系统提供给用户的共性服务可分为多个四大基本功能:设备管理,作业管理,文件管理和用户界面。

设备管理功能主要是管理各种不同的存储设备,保证存储媒介的安全性和可靠性;作业管理功能主要是管理系统的的执行的作业,调度作业的并发运行;文件管理功能是管理系统中文件的表示形式、存储空间、分配、创建、更新和维护;用户界面功能主要是对操作系统提供一种管理和操作的界面,便于用户更好的使用操作系统完成各种任务。

操作系统每一种操作平台上都有许多的版本,如常见的Windows、Mac OS、Unix等,它们的开发应用平台也各有不同,从而将操作系统用于不同的场景。

比如Windows操作系统,从Windows第一版以后,就有不断迭代和升级,主要包括Windows 3.x、Windows 95、Windows 98、Windows ME、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 10等系列,其中微软Windows操作系统属于典型的多人、多任务操作系统,这种系统可以同时支持多个用户登录,用户可以开启多个程序而同时操作,具有良好的性能。

当今,许多软件都是依赖于操作系统来运行的,这就需要操作系统提供系统软件服务,以支持软件的正常运行,例如操作系统提供的内存管理服务、外存管理服务、进程服务、I/O服务、安全等等,这些系统服务都是为了方便使用者安全可靠的使用计算机。

操作系统的功能是让用户能够轻松地控制和管理计算机,它为用户提供了高级的控制界面(如Windows提供的Windows桌面及其他应用软件),使用者可以更高效、快捷、优雅地进行计算机系统操作及应用软件的使用。

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1.1 操作系统的基本概念1.1 操作系统的基本概念操作系统的出现、使用和发展是近四十余年来计算机软件的一个重大进步,它的出现为人们使用各种各样的计算机奠定了重要基础。

1.1.1 操作系统概念计算机发展到今天,从个人机到巨型机,无一例外都配置一种或多种操作系统,操作系统已经成为现代计算机系统不可分割的重要组成部分,它为人们建立各种各样的应用环境奠定了重要基础。

计算机系统包括硬件和软件两个组成部分。

硬件是所有软件运行的物质基础,软件能充分发挥硬件潜能和扩充硬件功能,完成各种系统及应用任务,两者互相促进、相辅相成、缺一不可。

图1-1给出了一个计算机系统的软、硬件层次结构。

硬件层提供了基本的可计算性资源,包括处理器、寄存器、存储器,以及各种I/O设施和设备,是操作系统和上层软件赖以工作的基础。

操作系统层通常是最靠近硬件的软件层,对计算机硬件作首次扩充和改造,主要完成资源的调度和分配、信息的存取和保护、并发活动的协调和控制等许多工作。

操作系统是上层其他软件运行的基础,为编译程序和数据库管理系统等系统程序的设计者提供了有力支撑。

系统程序层的工作基础建立在操作系统改造和扩充过的机器上,利用操作系统提供的扩展指令集,可以较为容易地实现各种各样的语言处理程序、数据库管理系统和其他系统程序。

此外,还提供种类繁多的实用程序,如连接装配程序、库管理程序、诊断排错程序、分类/合并程序等供用户使用。

应用程序层解决用户特定的或不同应用需要的问题,应用程序开发者借助于程序设计语言来表达应用问题,开发各种应用程序,既快捷又方便。

而最终用户则通过应用程序与计算机系统交互来解决他的应用问题。

计算机系统由硬件、软件和数据组成。

在计算机系统的运行中,操作系统提供了利用这些资源的合理途径。

操作系统与政府十分相似。

像一个政府,其本身并不能做什么。

操作系统仅仅提供了一个环境,其他程序可以在此做有用的工作。

我们可以从两个视角来研究操作系统:资源视角和用户视角。

从资源管理的角度来看,操作系统是计算机系统中的资源管理器,负责对系统的硬、软件资源实施有效的控制和管理,提高系统资源的利用率。

从方便用户使用的角度看,操作系统是一台虚拟机,是对计算机硬件的首次扩充,隐藏了硬件操作细节,使用户与硬件细节隔离,从而方便用户使用。

尽管操作系统尚未有一个严格的定义,但一般认为:操作系统是控制和管理计算机软、硬件资源,以尽量合理有效的方法组织多个用户共享多种资源的程序集合。

1.1.2 操作系统特征一般操作系统具有以下4个基本特征。

1.并发性并发性(Concurrence)是指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。

系统内部具有并发机制,能协调多个终端用户同时使用计算机和资源,能控制多道程序同时运行。

在多处理器系统中,程序的并发性不仅体现在宏观上,而且体现在微观上(即在多个CPU 上)也是并发的,又称并行的。

并行性(Parallelism)是指两个或两个以上事件或活动在同一时刻发生。

在多道程序环境下,并行性使多个程序同一时刻可在不同的CPU上同时执行。

而在分布式系统中,多台计算机的并存使程序的并发性得到了更充分的发挥。

但在单处理机系统中,每一个时刻CPU仅能执行一道程序,故微观上这些程序是在交替运行的。

可见并行性是并发性的特例,而并发性是并行性的扩展。

2.共享性共享性是操作系统的另一个重要特性。

共享是指操作系统中的资源(包括硬件资源和软件资源)可被多个并发执行的进程共同使用,而不是被一个进程所独占。

共享的方式可以分成两种:第一种是互斥访问。

系统中的某些资源如打印机、磁带机、卡片机,虽然它们可提供给多个进程使用,但在同一时间内却只允许一个进程访问这些资源,即要求互相排斥地使用这些资源。

当一个进程还在使用该资源时,其他欲访问该资源的进程必须等待,仅当该进程访问完毕并释放资源后,才允许另一进程对该资源访问;第二种是同时访问。

系统中还有许多资源,允许同一时间内多个进程对它们进行访问,这里“同时”是宏观上的说法。

典型的可供多进程同时访问的资源是磁盘,可重入程序也可被同时访问。

与共享性有关的问题是资源分配、信息保护、存取控制等,必须要妥善解决好这些问题。

并发性和共享性相辅相成,是操作系统的两个最基本的特征,两者之间互为存在条件。

一方面,资源的共享是以程序的并发执行为条件的,若系统不允许程序的并发执行,自然不存在资源共享问题;另一方面,若系统不能对资源共享实施有效的管理,也必然影响到程序的并发执行,甚至根本无法并发执行。

3.虚拟性虚拟性是指操作系统中的一种管理技术,它把一个物理上的实体映射为若干个逻辑上的对应物。

前者是实际存在的,后者是虚幻的,只是用户的一种感觉。

采用虚拟技术的目的是为用户提供易于使用、方便高效的操作环境。

例如,Spooling技术可把物理上的一台独占设备变成逻辑上的多台虚拟设备;窗口技术可把一个物理屏幕变成逻辑上的多个虚拟屏幕;IBM的VM技术把物理上的一台计算机变成逻辑上的多台计算机。

虚拟存储器则是把物理上的多个存储器(主存和辅存)变成逻辑上的一个存储器(虚存)。

4.不确定性在操作系统中,由于运行环境的影响,程序的运行时间、运行顺序及同一程序或数据的多次运行结果等均具有不确定性。

不确定性有两种含义:程序执行结果是不确定的,即对同一程序,使用相同的输入,在相同的环境下运行,却可能获得完全不同的结果,即程序是不可再现的。

多道程序环境下,程序的执行是以异步方式进行的。

换言之,每个程序在何时执行、多个程序间的执行顺序,以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,因而也是不可预知的。

例如,作业到达系统的类型和时间是不确定的;操作员发出命令或按按钮的时刻是不确定的;程序运行发生错误或异常的时刻是不确定的;各种各样硬件和软件中断事件发生的时刻是不确定的,等等。

1.1.3 操作系统的作用与功能操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。

可以认为操作系统是对计算机硬件系统的第一次扩充,用户通过操作系统来使用计算机系统。

换句话说,操作系统紧靠计算机硬件并在其基础上提供了许多新的设施和能力,从而,使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操作计算机硬件和运行自己的程序。

例如,改造各种硬件设施,使之更容易使用;提供原语和系统调用,扩展机器的指令系统;而这些功能到目前为止还难以由硬件直接实现。

操作系统还合理地组织计算机的工作流程,协调各个部件有效工作,为用户提供一个良好的运行环境。

经过操作系统改造和扩充过的计算机不但功能更强,使用也更为方便,用户可以直接调用操作系统提供的各种功能,而无须了解许多软硬件本身的细节,对于用户来讲操作系统便成为它与计算机硬件之间的一个接口。

操作系统为用户提供了虚拟计算机(Virtual Machine)。

许多年以前,人们就认识到必须找到某种方法把硬件的复杂性与用户隔离开来,经过不断的探索和研究,目前采用的方法是在计算机裸机上加上一层又一层的软件来组成整个计算机系统;同时,为用户提供一个容易理解和便于程序设计的接口。

在操作系统中,类似地把硬件细节隐藏并把它与用户隔离开来的情况非常普遍,如I/O管理软件、文件管理软件和窗口软件向用户提供了一个越来越方便的使用I/O 设备的方法。

由此可见,每当在计算机上覆盖了一层软件,提供了一种抽象,系统的功能便增加一点,使用就更加方便一点,用户可用的运行环境就更加好一点。

所以,当计算机上覆盖了操作系统后,可以扩展基本功能,为用户提供一台功能显著增强、使用更加方便、安全可靠性好、效率明显提高的机器,对用户来说好像可以使用的是一台与裸机不同的虚拟计算机。

操作系统是计算机系统的资源管理者。

在计算机系统中,能分配给用户使用的各种硬件和软件设施总称为资源。

资源包括两大类:硬件资源和信息资源。

其中,硬件资源分为处理器、存储器、I/O 设备等;I/O设备又分为输入型设备、输出型设备和存储型设备;信息资源则分为程序和数据等。

操作系统的重要任务之一是对资源进行抽象研究,找出各种资源的共性和个性,有序地管理计算机中的硬件、软件资源,跟踪资源使用情况,监视资源的状态,满足用户对资源的需求,协调各程序对资源的使用冲突;研究使用资源的统一方法,为用户提供简单、有效的资源使用手段,最大限度地实现各类资源的共享,提高资源利用率,从而使得计算机系统的效率有很大提高。

操作系统是计算机系统的资源管理者,主要负责管理计算机系统中的软硬件资源,调度系统中各种资源的使用。

具体地讲,其主要功能包括以下6种。

1.处理机管理处理机管理的主要任务是对处理机的分配和运行实施有效的管理。

在多道程序环境下,处理机的分配和运行是以进程为基本单位的。

因此,对处理机的管理可归结为对进程的管理。

进程管理应具有下述主要功能:(1)进程控制:负责进程的创建、撤销及状态转换;(2)进程同步:对并发执行的进程进行协调;(3)进程通信:负责完成进程间的信息交换;(4)进程调度:按一定算法进行处理机分配。

2.存储器管理存储器管理的主要任务是对内存进行分配、保护和扩充,为多道程序运行提供有力的支撑,便于用户使用存储资源,提高存储空间的利用率。

存储管理的主要功能包括:(1)内存分配:按一定的分配策略为每道程序分配内存;(2)存储共享:存储管理能让内存储器中的多个用户程序实现存储资源的共享,以提高存储器的利用率;(3)内存保护:保证各程序在自己的内存区域内运行而不相互干扰;(4)内存扩充:为允许大型作业或多作业的运行,必须借助虚拟存储技术来实现增加内存的效果。

3.设备管理设备管理的主要任务是管理各类外围设备,完成用户提出的I/O请求,加快I/O信息的传送速度,发挥I/O设备的并行性,提高I/O设备的利用率,以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序,为用户隐蔽硬件细节、提供方便简单的设备使用方法。

设备管理应具有下述功能:(1)设备分配:根据一定的设备分配原则对设备进行分配。

为了使设备与主机并行工作,常需采用缓冲技术和虚拟技术;(2)设备传输控制:实现物理的输入/输出操作,即启动设备、中断处理、结束处理等;(3)设备独立性:即用户向系统申请的设备与实际操作的设备无关。

4.文件管理在现代计算机中,通常把程序和数据以文件形式存储在外存储器(又叫辅存储器)上,供用户使用;这样,外存储器上保存了大量文件,对这些文件如不能采取良好的管理方式,就会导致混乱或破坏,造成严重后果。

为此,在操作系统中配置了文件管理,操作系统中负责文件管理的部分称为文件系统。

其主要功能如下:(1)文件存储空间的管理:负责对文件存储空间进行管理,包括存储空间的分配和回收等功能;(2)目录管理:目录是为方便文件管理而设置的数据结构,它能提供按文件名存储的功能;(3)文件操作管理:实现文件的操作,负责完成数据的读/写;(4)文件保护:提供文件保护功能,防止文件遭到破坏。

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