连快递小哥都会的OS,你还不会(一)

唠一唠:

原来写过操作系统的内容,阿猪前几天刚从拼多多买了王道考研的书(尽管是盗版的,但是我喜欢,因为便宜啊),决定!!!!从头来重新学,学啥呢?考研考啥咋就学啥,跟好我的小步伐啊,嘻嘻我也是初学习(我大二偶),不要怕相信我不难,一天一小块,十天一大块,话不多说,学习!!在这里插入图片描述


操作系统的基本概念(第一节)
目录
一、操作系统的概念
二、操作系统的特征
三、操作系统的目标和功能
四、习题精选


一、操作系统(OS)的概念

概念:控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源,合理地组织、调度计算机的工作与资源分配,进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合

操作系统中计算机系统分为4个部分:硬件、操作系统、应用程序、用户

操作系统管理各种计算机硬件和软件资源(这些资源统称为计算机资源),为应用程序提供基础,并且充当硬件与用户之间的中介

硬件:中央处理、内存、输入设备、输出设备
应用程序:字处理程序、电子制表软件、编译器、网络浏览器

操作系统是一种系统软件
系统软件包括:操作系统、数据库管理系统、语言处理程序、服务性程序、标准库程序

二、操作系统的特征

基本特征:并发、共享、虚拟、异步(特别重要贯穿于各个章节)
1.并发(concurrence)微观是交替的

并发:若干事件同一时间间隔内发生
并行:若干事件同一时刻发生

2.共享(sharing)
(1)互斥共享方式
只允许一个进行,如打印机打印A和B必须A进行完后B再进行
(2)同时访问方式
微观和并发一样,交替进行,分几个时间片段间隔地完成,其效果与连续完成的效果相同

并发和共享是操作系统的两个最基本的特征,两者之间互为存在条件

3.虚拟(virtual)
八一个物理上的实体(实的)变为若干个逻辑上的对应物(虚的)

4.异步(asynchroism)
进程的执行是走走停停

三、操作系统的目标和功能

功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理
基本功能:控制和管理系统内的各种资源
1.操作系统作为计算机系统资源的管理者
(1)处理机管理
处理机管理可以归纳为进程管理
进程管理主要功能:进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度
(2)存储器管理
为了给多道程序的运行提供良好环境
主要包括:内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享、内存扩充
(3)文件管理
计算机的信息都是以文件形式存在,
文件管理:文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理、保护
(4)设备管理
完成用户I/O请求
包括:缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备

2.操作系统作为用户与硬件系统之间的接口
(1)命令接口
  联机命令接口:雇主说一句,员工做一下
  脱机命令接口:雇主说一堆,员工做一堆
(2)程序接口
  最流行的是图形用户界面(GUI)
  
3.操作系统用作扩充机器

四、习题精选

例题一
单处理机系统中,可并行的是(B、C、D)
A、进程与进程
B、处理机与设备
C、处理机与通道
D、设备与设备
解析:在单处理机系统中,同一时刻只能有一个进程占用处理机,因此进程之间不能并行执行

例题二
用户可以通过(B)两种方式来使用计算机
A、命令接口函数
B、命令接口和系统调用
C、命令接口和文件管理
D、设备管理方式和系统调用
解析:操作系统主要向用户提供命令接口和程序接口(系统调用),此外还提供图形接口,图形接口是调用了系统调用而实现的功能

例题三
计算机开机后操作系统最终被加载到(B)
A、BIOS
B、ROM
C、EPROM
D、RAM
解析:开机后操作系统程序会被自动加载到内存中的系统区,这段区域是RAM

以上的例题都是我自己错了的题,拿出来分享


操作系统的发展与分类(第二节)
目录
一、手工操作阶段(此阶段无操作系统)
二、批处理阶段
三、分时操作系统
四、实时操作系统
五、网络操作系统和分布式计算机系统
六、个人计算机操作系统
七、习题精选


一、手工操作阶段(此阶段无操作系统)

特点:
1.用户独占全机,不会出现因资源已被占用而等待的现象,但资源利用率不高
2.CPU等待手工操作,CPU的利用不充分

二、批处理阶段

主要特点:无交互能力
(1)单道批处理阶段
特点:
1.自动性:磁带上作业自动运行,无需人工干预
2.顺序性:作业的完成顺序与他们进入内存的顺序完全相同
3.单道性:内存中只有一道程序运行
(2)多道批处理阶段
特点:引入多道程序就失去了封闭性、和顺序性
1.多道:内存中同时存放多道相互独立的程序
目的:提高系统利用率和吞吐量
2.宏观并行:同时进入系统的多道程序都处于运行过程,即他们先后开始各自的运行,但都未运行完毕
3.微观串行:内存中多道程序轮流占用CPU,交替执行
提高单机资源利用率
优点:
1.CPU利用率高
2.系统吞吐量大
3.I/O设备利用率高

三、分时操作系统

对操作系统的优先级+非抢占式调度算法进行改善有利于改善系统的响应时间
时间片一定时,用户数越多响应时间越长
特点:
1.同时性:允许多个终端用户同时使用一台计算机
2.交互式:用户通过终端采用人机对话的方式直接控制程序运行
3.独立性:多个用户彼此独立的进行操作,互不干扰
4.及时性:用户能够在很短的时间获得响应
解决了人机交互问题,但是还需要在一些应用场合,系统能够对外部的信息在规定时间内做出处理

四、实时操作系统

注意:
1.必须在被控制对象规定时间内处理来自外部的事件
2.进程调度采用抢占式的优先级高者优先算法
3.设计追求目标:安全性、及时响应、快速处理

分类:
1.硬实时系统:某个动作必须在规定时间内完成
2.软实时系统:偶尔接受违反时间规定而不会引起永久性伤害

主要特点:
及时性、可靠性

五、网络操作系统和分布式计算机系统

网络操作系统主要特点:网络中各种资源的共享及各台计算机之间的通行
分布式计算机系统主要特点:分布式、并行性

六、个人计算机操作系统

用于文字处理、电子表格、游戏

操作系统的发展历程
操作系统的发展历程

七、习题精选

例题一
[2016统考真题]列下关于批处理系统的叙述中,正确的是(B.C)
A.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互。
B.批处理系统分为单道批处理系统多和道批处理系统
C.中断技术使得多道批处理系统和IO/设备可与CPU并行工作
解析:
批处理系统中,作业执行时用户无法干预其运行,间接干预,缺少交互能力

例题二
下列关于多任务 操作系统的叙述中,正确的是(A.B)
A、具有并发并行的特点
B、需要实现对共享资源的保护
C、需要运行在多CPU的硬件平台上
解析:多任务必须互斥的访问共享资源,所以必须保护。现代操作系统都是多任务(主要特点并发、并行),不一定需要运行在多CPU的硬件上,单个CPU也可以满足要求。

好了学习两节。。学会了吗?加油,,奥利给

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