連快遞小哥都會的OS,你還不會(一)

嘮一嘮:

原來寫過操作系統的內容,阿豬前幾天剛從拼多多買了王道考研的書(儘管是盜版的,但是我喜歡,因爲便宜啊),決定!!!!從頭來重新學,學啥呢?考研考啥咋就學啥,跟好我的小步伐啊,嘻嘻我也是初學習(我大二偶),不要怕相信我不難,一天一小塊,十天一大塊,話不多說,學習!!在這裏插入圖片描述


操作系統的基本概念(第一節)
目錄
一、操作系統的概念
二、操作系統的特徵
三、操作系統的目標和功能
四、習題精選


一、操作系統(OS)的概念

概念:控制和管理整個計算機系統的硬件與軟件資源,合理地組織、調度計算機的工作與資源分配,進而爲用戶和其他軟件提供方便接口與環境的程序集合

操作系統中計算機系統分爲4個部分:硬件、操作系統、應用程序、用戶

操作系統管理各種計算機硬件和軟件資源(這些資源統稱爲計算機資源),爲應用程序提供基礎,並且充當硬件與用戶之間的中介

硬件:中央處理、內存、輸入設備、輸出設備
應用程序:字處理程序、電子製表軟件、編譯器、網絡瀏覽器

操作系統是一種系統軟件
系統軟件包括:操作系統、數據庫管理系統、語言處理程序、服務性程序、標準庫程序

二、操作系統的特徵

基本特徵:併發、共享、虛擬、異步(特別重要貫穿於各個章節)
1.併發(concurrence)微觀是交替的

併發:若干事件同一時間間隔內發生
並行:若干事件同一時刻發生

2.共享(sharing)
(1)互斥共享方式
只允許一個進行,如打印機打印A和B必須A進行完後B再進行
(2)同時訪問方式
微觀和併發一樣,交替進行,分幾個時間片段間隔地完成,其效果與連續完成的效果相同

併發和共享是操作系統的兩個最基本的特徵,兩者之間互爲存在條件

3.虛擬(virtual)
八一個物理上的實體(實的)變爲若干個邏輯上的對應物(虛的)

4.異步(asynchroism)
進程的執行是走走停停

三、操作系統的目標和功能

功能:處理機管理、存儲器管理、設備管理、文件管理
基本功能:控制和管理系統內的各種資源
1.操作系統作爲計算機系統資源的管理者
(1)處理機管理
處理機管理可以歸納爲進程管理
進程管理主要功能:進程控制、進程同步、進程通信、死鎖處理、處理機調度
(2)存儲器管理
爲了給多道程序的運行提供良好環境
主要包括:內存分配與回收、地址映射、內存保護與共享、內存擴充
(3)文件管理
計算機的信息都是以文件形式存在,
文件管理:文件存儲空間的管理、目錄管理、文件讀寫管理、保護
(4)設備管理
完成用戶I/O請求
包括:緩衝管理、設備分配、設備處理、虛擬設備

2.操作系統作爲用戶與硬件系統之間的接口
(1)命令接口
  聯機命令接口:僱主說一句,員工做一下
  脫機命令接口:僱主說一堆,員工做一堆
(2)程序接口
  最流行的是圖形用戶界面(GUI)
  
3.操作系統用作擴充機器

四、習題精選

例題一
單處理機系統中,可並行的是(B、C、D)
A、進程與進程
B、處理機與設備
C、處理機與通道
D、設備與設備
解析:在單處理機系統中,同一時刻只能有一個進程佔用處理機,因此進程之間不能並行執行

例題二
用戶可以通過(B)兩種方式來使用計算機
A、命令接口函數
B、命令接口和系統調用
C、命令接口和文件管理
D、設備管理方式和系統調用
解析:操作系統主要向用戶提供命令接口和程序接口(系統調用),此外還提供圖形接口,圖形接口是調用了系統調用而實現的功能

例題三
計算機開機後操作系統最終被加載到(B)
A、BIOS
B、ROM
C、EPROM
D、RAM
解析:開機後操作系統程序會被自動加載到內存中的系統區,這段區域是RAM

以上的例題都是我自己錯了的題,拿出來分享


操作系統的發展與分類(第二節)
目錄
一、手工操作階段(此階段無操作系統)
二、批處理階段
三、分時操作系統
四、實時操作系統
五、網絡操作系統和分佈式計算機系統
六、個人計算機操作系統
七、習題精選


一、手工操作階段(此階段無操作系統)

特點:
1.用戶獨佔全機,不會出現因資源已被佔用而等待的現象,但資源利用率不高
2.CPU等待手工操作,CPU的利用不充分

二、批處理階段

主要特點:無交互能力
(1)單道批處理階段
特點:
1.自動性:磁帶上作業自動運行,無需人工干預
2.順序性:作業的完成順序與他們進入內存的順序完全相同
3.單道性:內存中只有一道程序運行
(2)多道批處理階段
特點:引入多道程序就失去了封閉性、和順序性
1.多道:內存中同時存放多道相互獨立的程序
目的:提高系統利用率和吞吐量
2.宏觀並行:同時進入系統的多道程序都處於運行過程,即他們先後開始各自的運行,但都未運行完畢
3.微觀串行:內存中多道程序輪流佔用CPU,交替執行
提高單機資源利用率
優點:
1.CPU利用率高
2.系統吞吐量大
3.I/O設備利用率高

三、分時操作系統

對操作系統的優先級+非搶佔式調度算法進行改善有利於改善系統的響應時間
時間片一定時,用戶數越多響應時間越長
特點:
1.同時性:允許多個終端用戶同時使用一臺計算機
2.交互式:用戶通過終端採用人機對話的方式直接控制程序運行
3.獨立性:多個用戶彼此獨立的進行操作,互不干擾
4.及時性:用戶能夠在很短的時間獲得響應
解決了人機交互問題,但是還需要在一些應用場合,系統能夠對外部的信息在規定時間內做出處理

四、實時操作系統

注意:
1.必須在被控制對象規定時間內處理來自外部的事件
2.進程調度採用搶佔式的優先級高者優先算法
3.設計追求目標:安全性、及時響應、快速處理

分類:
1.硬實時系統:某個動作必須在規定時間內完成
2.軟實時系統:偶爾接受違反時間規定而不會引起永久性傷害

主要特點:
及時性、可靠性

五、網絡操作系統和分佈式計算機系統

網絡操作系統主要特點:網絡中各種資源的共享及各臺計算機之間的通行
分佈式計算機系統主要特點:分佈式、並行性

六、個人計算機操作系統

用於文字處理、電子表格、遊戲

操作系統的發展歷程
操作系統的發展歷程

七、習題精選

例題一
[2016統考真題]列下關於批處理系統的敘述中,正確的是(B.C)
A.批處理系統允許多個用戶與計算機直接交互。
B.批處理系統分爲單道批處理系統多和道批處理系統
C.中斷技術使得多道批處理系統和IO/設備可與CPU並行工作
解析:
批處理系統中,作業執行時用戶無法干預其運行,間接干預,缺少交互能力

例題二
下列關於多任務 操作系統的敘述中,正確的是(A.B)
A、具有併發並行的特點
B、需要實現對共享資源的保護
C、需要運行在多CPU的硬件平臺上
解析:多任務必須互斥的訪問共享資源,所以必須保護。現代操作系統都是多任務(主要特點併發、並行),不一定需要運行在多CPU的硬件上,單個CPU也可以滿足要求。

好了學習兩節。。學會了嗎?加油,,奧利給

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