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计算机操作系统 课件

计算机操作系统课件

计算机操作系统课件

计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。它是通过在硬件和应用程序之间提供接口,以及协调各种计算机程序运行的方式,实现计算机的良好运行和高效利用。

操作系统的基本功能主要包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。下面将逐一介绍这些功能。

1. 进程管理:

进程管理是操作系统中最重要的功能之一。它负责创建、调度和终止进程,以及控制进程间的通信和资源共享。操作系统通过进程调度算法来分配计算机资源,提高系统的吞吐量和响应时间。

2. 内存管理:

内存管理是操作系统管理计算机主存储器的过程。它负责内存的分配和回收,以及虚拟内存的管理。通过内存管理,操作系统可以有效地利用有限的内存资源,提高程序的运行效率和系统的稳定性。

3. 文件系统管理:

文件系统管理是操作系统管理计算机存储设备上的文件和目录的过程。它负责文件的创建、读取、写入和删除等操作,以及文件的权限管理和共享。文件系统管理可以使用户方便地访问和管理文件,同时保护文件的安全性。

4. 设备管理:

设备管理是操作系统管理计算机外部设备的过程。它负责设备的分配、控制和数据传输等操作,以及处理设备异常和故障。设备管理可以提供统一的接口,使应用程序可以方便地使用各种外部设备。

除了这些基本功能外,操作系统还提供了用户界面和系统调用等机制,使用户可以通过命令行或图形界面与操作系统进行交互。同时,操作系统也提供了各种服务和工具,如网络管理、安全管理和性能监测等,以满足不同用户的需求。

总之,计算机操作系统是计算机系统中不可或缺的一部分。它为应用程序提供了运行环境和资源管理,保证了计算机系统的正常运行和高效利用。对于计算机科学和信息技术的学习者来说,深入理解和掌握操作系统的原理和机制,将有助于提高编程能力和系统设计的水平。

计算机操作系统(第四版)

第三章处理机调度与死锁 1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度? 【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行。(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流? 【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容? 【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业? 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入

计算机操作系统

计算机操作系统 第一节操作系统概述 一、操作系统的概念 操作系统(OperatingSystem,OS)提供了计算机用户与计算机硬件系统之间的接口,能够有效地控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源。 【要点】 1.操作系统的英文缩写为OS。 2.操作系统控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源。 3.操作系统的作用为提高系统资源利用率、提供方便友好的用户界面、提供软件开发的运行环境。 二、操作系统的分类 1.单用户操作系统(SingleUserOS)。单用户操作系统工作时只有一个用户作业(指用户要求计算机完成一个独立任务)在运行,用户独占计算机的全部软件资源和硬件资源。 2.分时操作系统(TimeSharedOS)。分时操作系统及多用户操作系统,指在一台计算机(即主机)上挂有多个终端,主机的CPU按照预先分配给各终端的时间片(TimeSlice)轮流为各个终端服务,各个终端在分配给自己的时间片内独占CPU,分时共享计算机系统的资源。 3.多道批处理操作系统(Multi-BatchProcessingOS)。多个用户将需要执行的程序、数据和作业说明一起送到计算机中,由操作系统对各个作业运行进行调度,作业运行完成后,由I/O管理程序将运行结果送往显示器或打印机输出。 4.实时操作系统(RealTimeOS)。要求外部输入的信息能在规定时间内处理完毕并输出结果,保证实时性与可靠性。 5.网络操作系统(NetworkOS)。网络操作系统管理连接在计算机网络上的所有计算机。 【要点】 常见的各类操作系统: DOS:单用户单任务、批处理系统,不是网络操作系统 windowsXP:多任务多用户、分时系统,不是网络操作系统

第九课 计算机操作系统

第九课计算机操作系统 一、教学目标 1.知识与技能目标 (1)认识计算机操作系统在计算机中的地位和作用; (2)了解计算机操作系统的发展; (3)掌握Windows操作系统的发展及特点。 2.过程与方法目标 (1)以任务为驱动,培养学生的观察能力,自我探索总结的能力; (2)培养学生进行自主学习、协作学习的能力; (3)培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力 3.情感、态度价值观目标 培养学生之间的协作合作关系,增强学生合作精神。 二、教学重、难点 1.教学重点 认识计算机操作系统的作用和Windows操作系统的发展及特点。 2.教学难点 掌握Windows操作系统的特点。 三、教学方法 任务驱动法、分组协作法、自主探究法 四、教学过程 (一)引入 刚组装的计算机能直接使用吗?为什么呢? 通过前面的学习,我们知道,计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的,而我们刚组装的只是计算机的硬件设备而已,也就是“裸机”。“裸机”是不能直接使用的,还需要我们给它安装一系列的软件才行。那么面对这么多的软硬件资源,就必须要有一个管理者来进行合理统一的管理才能使计算机正常工作,这个管理者就是计算机操作系统。 (二)新课 1.计算机操作系统 最初的计算机是没有操作系统的,人们通过各种操作按钮来控制计算机,直到后来操作系统的诞生才使得计算机普及开来。 那么操作系统在计算机中究竟有什么作用呢? 它一种系统软件,就象一个总管家一样负责计算机软、硬件资源的全面管理,是电脑和人进行沟通的工具。那么同学们知道有一些什么样的的操作系统呢? 2.操作系统的发展 同学们都用过哪些操作系统呢? Windows98、Windows2000、Windows XP…… 最早出现的计算机操作系统并不是Windows操作系统,而是DOS操作系统,它是1985年到1995年的个人电脑上最主要的操作系统,那么DOS操作系统到底是什么样的呢?我们可以通过Windows98中的MS—DOS来模拟DOS操作系统。 探索活动:Windows98中的MS—DOS方式 (1)进入MS—DOS环境

操作系统教案

操作系统教案 一、教学目标: 1.了解操作系统的基本概念和作用。 2.了解操作系统的分类和发展历程。 3.掌握操作系统的基本功能和特点。 4.了解操作系统的应用领域和未来发展趋势。 二、教学重点和难点: 1.操作系统的基本概念和作用。 2.操作系统的基本功能和特点。 三、教学过程: 【知识导入】 教师可以通过展示一些常见的操作系统界面,引起学生对操作系统的兴趣,然后提问:“你们都使用过哪些操作系统?它们有什么特点?”鼓励学生积极参与讨论。 【知识讲解】 1.操作系统的基本概念和作用: 操作系统(Operating System,简称OS)是一种软件,它是计算机硬件和应用软件之间的一层接口,负责管理计算机硬件资源,并为应用软件提供运行环境。操作系统是计算机系统中最重要的系统软件之一,它对计算机的性能和稳定性有着重要的影响。 2.操作系统的分类和发展历程: (1)按照计算机体系结构分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。

(2)按照操作对象分类:桌面操作系统、服务器操作系统、 嵌入式操作系统。 (3)按照开放方式分类:开源操作系统、闭源操作系统。 3.操作系统的基本功能和特点: (1)资源管理:包括进程管理、内存管理、文件系统管理和 设备管理。 (2)用户接口:提供给用户与计算机系统交互的手段,如命 令行界面和图形用户界面。 (3)错误检测和处理:及时发现和处理系统中的错误,保证 系统的稳定运行。 (4)安全性保护:确保系统和用户的数据安全,防止非法访 问和破坏。 (5)可扩展性:能够根据计算机的需求灵活扩展功能和资源。 【知识梳理与拓展】 教师可以组织学生们进行小组讨论,分析和探讨不同操作系统在实际应用中的优缺点,以及操作系统的未来发展趋势。 【课堂练习】 1.操作系统的作用是什么? 2.简述操作系统的基本功能和特点。 3.列举一些常见的开源操作系统和闭源操作系统。 【课堂总结】 教师对本节课的内容进行总结,并强调操作系统在计算机领域中的重要性和应用价值。

计算机操作系统

计算机操作系统 计算机操作系统 计算机操作系统是一种基础软件,它实现了计算机系统的各种功能和服务,并管理计算机系统的资源和任务。操作系统是计算机系统中最底层的软件,是所有应用程序和用户的桥梁,也是软件和硬件之间的接口。它是计算机科学中研究最为深入和广泛的领域之一。本文旨在介绍计算机操作系统的基本概念、运作机制和主要分类。 一、基本概念 1.操作系统的定义 操作系统是一种软件系统,它是控制计算机硬件和软件资源的软件程序。操作系统负责管理计算机系统的各项资源,如处理器、内存、存储器、输入输出设备等,为用户和应用程序提供服务和支持。操作系统要求严谨,通常包括内核、文件管理、进程管理、内存管理、设备管理等模块。 2.操作系统的功能 (1)资源管理:操作系统负责管理计算机系统的各项资源,如处理器、内存、存储器、输入输出设备等,使资源能够得到合理的分配和利用。 (2)任务管理:操作系统负责管理计算机系统中的任务,包括进程(Process)和线程(Thread),使它们按照一定的调度策略顺序执行,并能够互相协调和通信。 (3)用户接口:操作系统负责与用户交互,提供一个友好的用户接口,使用户能够方便地使用计算机系统,并能够获得

所需的信息和数据。 (4)文件管理:操作系统负责管理计算机系统中的文件, 包括创建、打开、读取、写入、删除等操作,使文件得到合理的管理和保护。 (5)安全管理:操作系统负责对计算机系统进行保护和安 全管理,包括身份验证、访问控制、安全审计等。 3.操作系统的类型 (1)批处理操作系统(Batch Processing System):批 处理操作系统是最早的操作系统之一,它的特点是将相同类型的作业批量提交,由计算机系统自动处理,处理完成后再输出结果。批处理操作系统主要用于大量数据处理、批量结算、批量报告等应用。 (2)分时操作系统(Time-Sharing System):分时操作 系统是一种能够满足多用户同时使用计算机的操作系统,它能够让多任务并发运行,并为每个用户提供独立的交互式终端。分时操作系统主要用于提高计算机的利用率、实现多任务交互、提高用户响应速度等应用。 (3)实时操作系统(Real-Time System):实时操作系统 是一种能够实时响应用户请求的操作系统,它要求系统能够及时处理用户请求,并能够保证一定的响应时间。实时操作系统主要用于控制和监控等领域。 (4)网络操作系统(Network Operating System):网络 操作系统是一种能够管理计算机网络的操作系统,它负责管理网络资源、提供网络服务、协同处理网络任务和传输数据等功能。常见的网络操作系统有UNIX、Linux、Windows Server等。 二、运作机制 1.中断机制

计算机操作系统课件(汤子瀛)完整版

计算机操作系统课件(汤子瀛)完整版计算机操作系统课程 章节一、引言 1.1 课程简介 1.2 学习目标 章节二、计算机系统概述 2.1 计算机系统的组成 2.2 计算机硬件 2.2.1 CPU 2.2.2 存储器 2.2.3 I/O设备 2.3 计算机软件 2.3.1 系统软件 2.3.2 应用软件 2.4 操作系统的作用 章节三、进程管理

3.1 进程基本概念 3.2 进程状态转换 3.3 进程调度算法 3.3.1 先来先服务(FCFS) 3.3.2 短作业优先(SJF) 3.3.3 最高响应比优先(HRRN)3.4 进程同步与互斥 3.4.1 临界区 3.4.2 信号量 3.4.3 互斥量 3.5 进程通信 3.5.1 管道 3.5.2 消息队列 3.5.3 共享内存 章节四、内存管理 4.1 内存管理的基本概念 4.2 物理内存管理

4.3 逻辑内存管理 4.4 虚拟内存管理 4.4.1 分页式虚拟存储管理4.4.2 段式虚拟存储管理4.4.3 段页式虚拟存储管理章节五、文件系统 5.1 文件系统的基本概念5.2 文件与文件系统的操作5.3 文件的逻辑结构 5.4 文件的物理结构 5.5 文件的存储空间管理5.6 文件的保护与访问控制章节六、设备管理 6.1 设备管理的基本概念6.2 设备的层次结构 6.3 设备的分配与释放 6.4 设备驱动程序

6.5 设备中断处理 6.6 设备控制方式 6.7 磁盘调度算法 6.8RD技术 章节七、操作系统安全 7.1 安全性的概念 7.2 安全性问题与威胁 7.3 访问控制机制 7.3.1 强制访问控制(MAC)7.3.2 自主访问控制(DAC)7.4 安全性策略 7.4.1 安全性功能 7.4.2 安全性策略 附件: 附件一、进程调度算法示例代码附件二、内存管理算法实现代码附件三、设备管理工具包

计算机操作系统(第四版)

计算机操作系统(第四版) 计算机操作系统(第四版) 计算机操作系统是现代计算机科学的重要组成部分,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,提供用户和应用程序与计算机之间的接口和交互。《计算机操作系统(第四版)》是一本经典的教材,本文将对该教材进行简要介绍,并分析其中的一些关键概念和技术。 第一部分:操作系统概述 在第一部分,教材详细介绍了操作系统的定义、作用和演化历史。操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机的资源,包括处理器、存储器、设备和文件等。同时,操作系统为用户和应用程序提供了一个抽象层,通过命令和界面使得用户可以方便地与计算机交互。在这一部分中,教材还介绍了各种操作系统的发展历程,从最早的批处理系统到现代的分时操作系统和分布式操作系统,展示了操作系统的发展脉络。 第二部分:进程管理 进程管理是操作系统的核心功能之一。在第二部分,教材详细介绍了进程的概念、状态转换以及调度算法。进程可以看作是程序的执行实例,它拥有自己的执行状态、代码和数据等。教材通过引入进程控制块和进程调度算法,介绍了操作系统如何管理和调度进程的执行,实现计算机系统中进程的并发和并行处理。 第三部分:存储器管理

存储器管理是操作系统另一个重要的功能模块。在第三部分,教材 详细介绍了内存管理和虚拟内存的概念与技术。内存管理负责为各个 进程分配内存空间,并进行地址映射和保护;而虚拟内存则通过将部 分进程的内存映射到磁盘上,有效地扩展了实际内存空间的大小。教 材深入浅出地介绍了页表、页面置换算法等关键概念和技术,使读者 能够更好地理解和应用存储器管理的原理和方法。 第四部分:文件系统 文件系统是操作系统中负责管理文件和文件存储的模块。在第四部分,教材详细介绍了文件的组织、访问和保护。文件系统提供了一个 统一的接口和抽象,使得用户和应用程序可以方便地访问和处理文件。教材介绍了文件系统的层次结构、目录结构和文件操作等关键概念和 技术,帮助读者深入理解文件系统的设计和实现。 第五部分:输入/输出系统 输入/输出系统是操作系统中负责管理计算机与外部设备交互的模块。在第五部分,教材详细介绍了输入/输出系统的原理和技术。输入/输出 系统通过设备驱动程序和缓冲区管理,实现了计算机与外部设备之间 的数据传输和通信。教材介绍了输入/输出系统的结构、控制和中断处 理等关键概念和算法,使读者能够更好地理解和应用输入/输出系统的 工作原理。 总结

《计算机操作系统》教案

《计算机操作系统》教案 计算机操作系统教案 一、教学目标: 通过本节课的教学,学生应达到以下目标: 1. 理解计算机操作系统的定义和作用; 2. 了解操作系统的主要功能和特点; 3. 掌握计算机操作系统的分类和常见的操作系统; 4. 熟悉操作系统的基本操作和命令; 5. 能够使用操作系统管理文件和文件夹; 6. 能够解决常见的操作系统问题。 二、教学内容: 1. 计算机操作系统的定义和作用: 1.1 定义:计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源、有效地组织和调度计算机系统各项任务的程序; 1.2 作用:提供用户与计算机硬件之间的接口,方便用户操作计算机,高效地管理计算机资源,实现多任务并行处理等。 2. 操作系统的主要功能和特点: 2.1 功能:

2.1.1 进程管理:负责进程的创建、终止和切换,实现进程间的通信和协调; 2.1.2 存储管理:管理计算机的内存空间,包括内存的分配和回收; 2.1.3 文件管理:负责对计算机中的文件进行管理,包括文件的创建、打开、读写和关闭等操作; 2.1.4 设备管理:调度和控制计算机的各种设备,如打印机、硬盘等; 2.2 特点: 2.2.1 并发性:操作系统能够同时处理多个任务; 2.2.2 共享性:操作系统能够合理地分配和共享计算机资源; 2.2.3 虚拟性:操作系统能够为每个用户提供一个虚拟机环境; 2.2.4 异步性:操作系统能够根据不同的任务需求进行调度和响应。 3. 计算机操作系统的分类和常见操作系统: 3.1 分类: 3.1.1 批处理操作系统:按照事先编排的程序批量处理任务; 3.1.2 分时操作系统:通过时间片轮转的方式,实现多用户共享计算机资源; 3.1.3 实时操作系统:对时间要求严格,能够及时响应外部事件;

第三章 操作系统

操作系统 3.1操作系统概述 操作系统是最基本,最主要的系统软件,协助计算机完成基本的硬件操作,同时也和外面一层的应用软件进行交互,完成一系列的应用任务。操作系统是计算机硬件与其他软件的接口,也是用户和计算机的接口是计算机系统中发生的所有活动的总控制器,而且是决定计算机兼容性和平台的因素之一。 操作系统能做什么?提供了运行软件和控制外设的环境。 操作系统处理多进程,管理进程的方式有多任务、多线程以及多重处理。 多任务允许多个任务、作业、程序同时运行。 多线程允许多个部分或线程同时运行。 多重处理能力将任务平均分配给所有处理单元。 3.2操作系统的分类 用户界面类型划分: ①命令行界面的操作系统 ②图形用户界面(GUI graphical user interface) 按操作系统的使用对象来分 ①桌面操作系统(客户端操作系统或个人操作系统):是专门为单用户微机设计的 ②服务器操作系统(网络操作系统)是专门为网络中作为服务器的计算机设计使用的,用 来管理分布式网络、电子邮件服务器和虚拟主机托管网站的工具。Mac OS X server ③嵌入式操作系统,是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。 它把操作系统嵌入到电子设备中,以控制设备的运转。在系统的实用性、硬件的相关依赖性、软件的固化以及专用性方面具有突出的特点。

a.面向控制、通信等领域的实时操作系统 b.面向消费电子产品的非实时操作系统(PDA,机顶盒) ④手持操作系统(移动操作系统)为智能手机和平板电脑这样的设备设计的。 ⑤单用户操作系统(Single-user operating system)DOS ⑥多用户操作系统(Multiuser operating system)IBM的z/OS就是最常见的多用户操 作系统之一。 常用计算机操作系统,《计算机文化》p127-137 操作系统的大部分内容都存储在硬盘上。 在引导过程中,操作系统内核(提供的是操作系统中非常重要的服务,如内存管理和文件访问)会加载到内存中。计算及运行时,内核会一直驻留在内存中。

计算机操作系统的基础知识和应用

计算机操作系统的基础知识和应用 计算机操作系统是运行在计算机上的最基本、最核心的软件。它是连接硬件和软件之间的桥梁,负责管理计算机的资源和控制计算机的行为。本文将介绍计算机操作系统的基础知识和应用,帮助读者深入了解计算机操作系统的工作原理和实际应用。 1. 操作系统的分类 操作系统可以分为单用户操作系统和多用户操作系统。单用户操作系统是指只能给一个用户使用的操作系统,比如Windows、Mac OS等。多用户操作系统是指可以同时给多个用户使用的操作系统,比如Linux、Unix等。多用户操作系统支持多个用户同时访问计算机,并且能够保证各用户之间的资源相互独立,互不影响。 2. 操作系统的功能 操作系统有许多功能,其中包括: (1)资源管理:操作系统负责管理计算机的资源,包括处理器、内存、硬盘、网络等资源,保证它们能够被高效地利用。

(2)进程管理:操作系统负责管理计算机中正在运行的进程,保证它们能够协调配合、互不干扰。 (3)文件管理:操作系统负责管理计算机中的文件和目录,保证它们能够被有序地存储和访问。 (4)用户接口:操作系统负责提供用户与计算机之间的接口,包括命令行界面和图形界面等。 (5)安全性管理:操作系统负责保障计算机的安全,包括防病毒、防黑客等措施。 3. 操作系统的层次结构 操作系统可以被看做是一个层次结构,包括内核、系统调用、应用程序等三个层次。 (1)内核层:内核层是操作系统的核心,它主要负责系统的启动和资源管理,是最接近硬件的一层。 (2)系统调用层:系统调用层是内核层和应用程序层之间的接口,它提

供了一系列的系统调用来实现应用程序的功能。 (3)应用程序层:应用程序层是最上层的一个层次,它利用系统调用层提供的功能来完成具体的任务,比如文字处理、视频播放等。 4. 操作系统的应用 操作系统是计算机的核心软件,广泛应用于各个领域。以下是操作系统的一些应用: (1)个人电脑操作系统:Windows和Mac OS是个人电脑最广泛使用的操作系统,它们提供了简单易用的用户界面和丰富的应用程序支持。 (2)嵌入式系统操作系统:嵌入式系统是指运行在嵌入式设备中的计算机系统,它们通常具有小巧和低功耗的特点。操作系统可以提供可靠的运行环境,支持各种外设和网络连接。 (3)服务器操作系统:服务器操作系统是指为服务器设计的操作系统,比如Linux、Windows Server等。它们提供高性能、高可靠性和高安全性的保障,适用于各种企业级应用和云计算服务。 (4)实时操作系统:实时操作系统是指能够保证严格的响应时间和可靠

《计算机操作系统》课件

《计算机操作系统》课件 计算机操作系统 计算机操作系统是计算机系统中的关键组成部分,它负责管理计算机硬件与软件资源,并提供给用户一个友好、高效的工作环境。本文将从操作系统定义、功能、分类以及常见操作系统等方面进行论述,帮助读者更好地理解和应用计算机操作系统。 一、操作系统定义 操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。它是计算机系统中最基础、最重要的一层软件,负责解决用户与计算机硬件之间的交互问题,提供计算机资源的共享、调度和保护。 二、操作系统的功能 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、存储器、输入输出设备等。通过对这些资源的分配和调度,实现对计算机资源的高效利用。 2. 进程管理:操作系统负责管理计算机中的各个进程,包括进程的调度、创建、撤销和通信等。通过对进程的管理,实现多道程序的并发执行,提高计算机系统的吞吐量和响应速度。 3. 存储管理:操作系统负责管理计算机的存储器,包括内存的分配与回收、虚拟存储器的管理等。通过存储管理,实现对程序和数据的存储和访问,提高计算机系统的存储效率。

4. 文件管理:操作系统负责管理计算机中的文件系统,包括文件的 创建、读写、删除和共享等。通过对文件的管理,实现对数据的组织 和存储,方便用户对文件的管理和访问。 5. 设备管理:操作系统负责管理计算机中的设备,包括输入输出设 备和通信设备等。通过对设备的管理,实现对设备的共享、分配和控制,提高计算机系统的设备利用率。 三、操作系统的分类 操作系统根据其功能和应用领域的不同,可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。 1. 批处理操作系统:批处理操作系统适用于处理大量作业的场景, 它将作业按批次提交给计算机系统,无需人机交互。典型的批处理操 作系统有IBM的OS/360和Microsoft的MS-DOS等。 2. 分时操作系统:分时操作系统适用于多用户共享的场景,它通过 轮流分配处理器时间片给每个用户,实现多终端的并发操作。典型的 分时操作系统有UNIX和Linux等。 3. 实时操作系统:实时操作系统适用于对时间要求非常严格的场景,如航空航天、工业自动化等。它能够及时响应外部事件,并保证任务 在规定的时间内完成。典型的实时操作系统有VxWorks和QNX等。 4. 网络操作系统:网络操作系统适用于计算机网络环境下的场景, 它能够提供网络通信和资源共享等功能,实现计算机网络的管理和控制。典型的网络操作系统有Windows Server和Linux等。

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。 四、操作系统的发展趋势

计算机操作系统入门

计算机操作系统入门 计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统,它 是计算机系统的核心。对于初学者来说,了解计算机操作系统的基本 概念和原理是非常重要的。本文将介绍计算机操作系统的入门知识, 并深入探讨其作用、类型、功能以及常见的操作系统。 一、什么是计算机操作系统 计算机操作系统是一种系统软件,它通过管理硬件资源和提供用户 与计算机之间的接口,使得计算机系统能够运行并使用各种应用程序。操作系统的主要任务包括进程管理、内存管理、文件系统管理以及设 备驱动程序管理。 二、操作系统的作用 1. 管理硬件资源:操作系统负责管理计算机硬件资源的分配和调度,包括处理器、内存、磁盘和设备等。通过合理地管理和调度资源,操 作系统能够提高计算机系统的性能和效率。 2. 提供用户接口:操作系统为用户提供了与计算机系统交互的界面,使得用户能够通过命令行或图形界面来操作计算机。用户可以通过操 作系统来运行程序、管理文件、配置系统等。 3. 实现应用程序的运行:操作系统提供了应用程序运行的环境和支持,使得应用程序能够在计算机系统上正确地运行。操作系统通过提 供系统调用接口和资源管理等功能,为应用程序的运行提供了保障。

4. 提供系统安全保护:操作系统通过访问控制和权限管理等手段,保护计算机系统的安全。它可以限制用户对系统资源的访问权限,并监控系统的运行状态,防止恶意程序的侵害。 三、常见的操作系统类型 1. 批处理操作系统:批处理操作系统在计算机上运行一批程序,这些程序按照顺序执行,而无需用户的干预。它广泛应用于数据处理和自动化控制等领域。 2. 分时操作系统:分时操作系统允许多个用户在同一台计算机上同时进行交互式操作,每个用户都感觉到计算机在独立为自己服务。分时操作系统适用于多用户环境,如大型服务器。 3. 实时操作系统:实时操作系统主要用于控制和监控实时系统,如航空航天、工业自动化和嵌入式系统等。它要求任务能够及时响应和处理,保证系统实时性和可靠性。 四、操作系统的基本功能 1. 进程管理:操作系统负责管理和调度进程的创建、切换和终止等操作。它通过进程调度算法来分配处理器资源,并确保不同进程之间的公平共享。 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、回收和保护等。它通过内存管理机制来管理物理内存和虚拟内存,并提供内存保护和内存共享功能。

大学计算机科学操作系统课件

大学计算机科学操作系统课件操作系统(Operating System)是计算机科学中的一门重要课程,它 探讨了计算机系统中操作系统的原理、功能和实现。在大学计算机科 学专业中,操作系统课程是理论与实践相结合的教学内容,旨在使学 生了解操作系统的基本概念、原理以及在实际应用中的应用技巧。 本文将从操作系统的概念、功能、分类以及在大学计算机科学操作 系统课程中的教学内容等方面展开论述。无论是理论还是实践,操作 系统在计算机科学领域都具有重要的地位和作用。 一、概念与功能 操作系统是计算机系统中的一种系统软件,它能够管理计算机系统 的硬件资源,并为用户和应用程序提供一个友好、高效的运行环境。 操作系统具备以下几个基本功能: 1.进程管理:操作系统负责管理进程的创建、调度、同步和销毁等 操作。它使得多个进程可以并发执行,提高了系统的利用率和效率。 2.内存管理:操作系统负责内存的分配和回收,以及进程的地址空 间的管理。它使得多个进程可以共享内存资源,提高了系统的整体运 行效率。 3.文件系统:操作系统通过文件系统提供对磁盘存储的管理和访问。它使得用户可以方便地读取和写入文件,实现了数据的持久化存储。

4.设备管理:操作系统负责管理计算机系统中的各种硬件设备,包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。它使得用户可以通过操作系统与硬件设备进行交互。 二、操作系统的分类 根据操作系统的特点和用途,可以将操作系统分为以下几类: 1. 批处理操作系统:批处理操作系统主要用于对大量作业的批量处理。它按程序排队执行,不需要用户的干预。IBM的OS/360就是一种经典的批处理操作系统。 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访问计算机系统。它能够以轮转的方式分配CPU时间片,使得每个用户感觉自己独享整个计算机系统。UNIX是著名的分时操作系统。 3. 实时操作系统:实时操作系统主要用于对实时应用的处理,如航空控制、工业自动化等。它要求任务的响应时间非常短,且具有高度的可靠性。VxWorks是一款常用的实时操作系统。 4. 网络操作系统:网络操作系统用于管理和协调计算机网络中的各个节点。它提供了网络通信、资源共享和安全管理等功能。常见的网络操作系统有Windows Server、Linux等。 三、大学操作系统课程教学内容 大学计算机科学操作系统课程的教学内容通常包括以下几个方面:

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。 4.设备管理: 设备管理是操作系统管理计算机硬件设备的方法,它负责控制和分配计算机硬件资源,提供设备独立性,并为用户提供访问硬件设备的接口。设备管理包括设备驱动程序的安装和加载、设备分配和释放、设备状态管理和中断处理等。 设备驱动程序是设备管理的核心组件,它负责与硬件设备进行通信和控制。设备驱动程序通过与操作系统的接口,实现对硬件设备的访问和管理。 设备分配与释放是设备管理的核心任务之一,它负责为不同的进程分配和释放硬件设备。设备分配是根据进程的请求和设备的状态来决定分配策略,设备释放是在进程完成对设备的使用后将其归还给系统。

计算机操作系统 慕课版

计算机操作系统慕课版 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程序,它是计算机系统的核心。操作系统提供了一些基本的功能,例如:进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序和用户界面等。本文将介绍计算机操作系统的概念、功能和分类。 计算机操作系统的概念:计算机操作系统是一种软件,它负责协调和管理计算机系统中的硬件和软件资源。它充当用户和计算机硬件之间的接口,为用户提供一个友好的界面,并通过分配和管理资源来满足用户的需求。 计算机操作系统的功能:计算机操作系统有以下几个主要功能: 1. 进程管理:操作系统可以同时运行多个进程,并通过调度算法来决定哪个进程执行。它也负责进程的创建、销毁和通信。 2. 内存管理:操作系统负责分配和管理内存资源,以确保每个进程都能有足够的内存空间来执行。 3. 文件系统:操作系统提供了文件系统来组织和管理计算机上的文件和目录。它负责文件的创建、读取、写入和删除等操作。 4. 设备驱动程序:操作系统提供了设备驱动程序,以便计算机系统可以与外部设备进行通信。它负责控制和管理硬件设备,例如:打印机、硬盘和键盘等。 5. 用户界面:操作系统提供了不同类型的用户界面,例如:命

令行界面和图形界面。用户可以通过界面与计算机系统进行交互。 计算机操作系统的分类:根据不同的应用场景和功能,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:这种类型的操作系统适用于无人值守的环境,它可以自动执行一系列预定义的任务。 2. 分时操作系统:这种类型的操作系统允许多个用户同时访问计算机系统,每个用户都可以独立地运行程序。 3. 实时操作系统:这种类型的操作系统对响应时间要求非常高,它可以及时地处理来自外部设备的输入,例如:实时控制系统和医疗设备。 4. 网络操作系统:这种类型的操作系统用于管理和控制计算机网络,它负责数据传输、网络安全和远程管理等功能。 5. 嵌入式操作系统:这种类型的操作系统针对嵌入式系统设计,它通常运行在资源有限的硬件设备上,例如:智能手机、车载导航和家用电器。 以上是关于计算机操作系统的概念、功能和分类的介绍。通过了解操作系统的基本概念和功能,我们可以更好地理解计算机系统的工作原理,并在日常使用计算机时提高效率和安全性。

计算机应用的操作系统

计算机应用的操作系统 计算机操作系统是计算机硬件与应用软件之间的一层软件,它即是计算机系统的核心,也是软件运行的基础。操作系统能够对硬件进行管理和分配,并且为用户提供简单易用、安全可靠的软件环境。在计算机技术逐渐成熟的今天,操作系统的应用范围也越来越广泛。下面本篇文章将就计算机应用的操作系统进行探讨。 一、传统计算机操作系统 在计算机诞生的早期,传统计算机操作系统是一些简单的监控程序,如Fortran Monitor System (FMS),它的主要功能是为软件和硬件之间提供一个桥梁,也就是类似于中间件的作用。随着计算机技术的不断革新,最初的操作系统被成功地改进。操作系统的日益复杂,特别是与网络技术不断进步,加之操作系统需要更为高效和强大的处理能力,这也使得操作系统的设计、实现以及应用变得更加重要。 二、现代计算机操作系统之UNIX

UNIX是现代计算机操作系统的代表。它是一种高效、稳定、可靠的多用户操作系统。最初由美国AT&T公司开发,后来被各个领域广泛应用,甚至成为了一种操作系统标准。除了商业运营机构,UNIX更成为了学校和研究机构首选的操作系统。它几乎被广泛运用在所有的科学、技术、行政部门和大量的企业之中。UNIX操作系统主要由标准UNIX、Linux和BSD三个分支构成,其中Linux和BSD都基于UNIX标准而发展。 三、现代计算机操作系统之Windows 微软公司的Windows操作系统是现今世界上使用最广泛的计算机操作系统之一。Windows是一个图形用户界面(GUI)的操作系统,它的功能十分完善,对常用软件的支持也非常好。它设计在桌面使用的同时也可以运行大多数企业和科学应用的操作系统。Windows操作系统经过几次重大的版本升级,从Windows1.0增长到Windows10版本。Windows操作系统简单易用,在界面设计和个性化方面具备很高的灵活性。而且,Windows OS的可靠性也得到了显著提高,与之前的版本相比,它完全是一款全新的优化操作系统。 四、移动操作系统

计算机操作系统基本原理

计算机操作系统基本原理 计算机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。它的作用是使计算机能够高效地运行各类应用程序,并为用户和应用 程序提供友好的界面和良好的用户体验。在计算机科学和信息技术领域,操作系统是非常重要的基础知识。本文将从操作系统的基本原理 入手,探讨其核心概念和基本功能。 一、操作系统概述 操作系统是计算机系统中一个位于硬件和应用程序之间的系统软件。它管理计算机的硬件资源,如处理器、内存、硬盘、外设等,并为应 用程序提供运行环境和调度服务。简单来说,操作系统充当了计算机 硬件与应用软件之间的桥梁。 二、操作系统的核心概念 1. 进程管理 操作系统通过进程管理实现对计算机资源的分配和调度。一个进程 代表了一个正在运行的程序,它包括了程序的代码、数据和执行状态 等信息。操作系统通过进程调度算法决定哪个进程优先被执行,如先 来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。 2. 内存管理 操作系统管理计算机的内存资源,确保每个程序都能够获取到足够 的内存空间。内存管理主要包括内存分配、内存保护和内存回收等功

能。操作系统通过虚拟内存技术,将物理内存和虚拟地址空间进行映射,提供了更大的地址空间和更好的内存管理效果。 3. 文件系统 文件系统是指操作系统用于管理和组织磁盘上文件的一套机制。它 提供了对文件的操作和访问接口,包括文件的创建、读取、写入、修改、删除等功能。常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT等。 4. 设备管理 设备管理是指操作系统对计算机的外设进行管理和控制。操作系统 通过设备驱动程序与外设进行通信,并提供对外设的抽象和访问接口。设备管理确保计算机的外设能够正常运行,并能够为应用程序提供所 需的功能支持。 三、操作系统的基本功能 1. 系统资源管理 操作系统负责管理计算机的硬件资源和软件资源,包括处理器、内存、硬盘、网络等资源。它通过各种调度算法和管理策略,合理分配 和利用这些资源,以提高系统的性能和效率。 2. 用户接口 操作系统为用户和应用程序提供友好的界面和良好的用户体验。常 见的用户接口有命令行界面(如Windows的命令提示符)、图形用户

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