1.1.1 操作系统的层次结构、基本概念、功能和目标

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1.1.1 操作系统的层次结构、基本概念、功能和目标

2024-06-14 22:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

01 | 熟悉的操作系统举例02 | 操作系统的层次结构03 | 操作系统的概念04 | 操作系统的功能和目标 4.1 | 作为计算机系统资源的管理者 1️⃣处理器(CPU)管理2️⃣存储器管理3️⃣文件管理4️⃣设备管理 4.2 | 作为用户与计算机硬件系统之间的接口 1️⃣命令接口2️⃣程序接口 4.3 | 作为扩充机器(虚拟机) 05 | 知识回顾与重点考点 01 | 熟悉的操作系统举例

02 | 操作系统的层次结构

03 | 操作系统的概念 是系统最基本最核心的软件,属于系统软件控制和管理整个计算机的硬件和软件资源合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配为用户和其它软件提供方便的接口和环境

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04 | 操作系统的功能和目标 先放一张思维导图,大致知道操作系统的具体功能和目标,然后再一一展开叙述。

用一个直观的例子来理解上述图中操作系统的功能: 我们假设:用户是雇主,操作系统是工人(用来操作机器),计算机是机器(由处理机(CPU)、存储器、设备、文件几个部件构成)工人有熟练的技能去控制和协调各个部件的工作,这就是操作系统对资源的管理同时,工人必须接受雇主的命令,这就是“接口”有了工人,机器就能发挥更大的作用,因此工人就成了“扩充机器”工人操作机器、机器有了更大的作用比如GUI界面,于是工人便成了扩充机器,去扩充GUI界面等功能 4.1 | 作为计算机系统资源的管理者

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管理软硬件资源、合理的组织、调度计算机的工作与资源的分配

1️⃣处理器(CPU)管理 在多道程序环境下,cpu的分配和运行都以进程(或线程)为基本单位,因此对cpu的管理可理解为对进程的管理。进程管理的主要功能包括 进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度

等。附上一张图理解对进程的管理。

2️⃣存储器管理

为多道程序的运行提供良好的环境,方便用户使用及提高内存的利用率,主要包括

内存分配与回收、地址映射、内存保护与共享和内存扩充

等功能。

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3️⃣文件管理

计算机中所有的信息都是以文件的形式存在的,操作系统中负责文件的管理的部分称为文件系统,文件管理包括

文件存储空间的管理、目录管理及文件读写管理和保护

等。

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4️⃣设备管理

设备管理的主要任务是完成用户的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

包括缓存管理、设备分配、设备处理和虚拟设备

等功能。

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以上4种管理功能都由“工人”负责,“雇主”无序关注。 4.2 | 作为用户与计算机硬件系统之间的接口

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为了让用户方便、快捷、可靠的操作计算机硬件并执行自己的程序,操作系统提供了用户接口操作系统提供的接口分为两类:命令接口和程序接口命令接口:用户可以直接使用的,利用这些操作命令来组织和控制作业的执行程序接口:用户通过程序间接使用的,编程人员可以使用它们来请求操作系统服务

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1️⃣命令接口 命令接口分为两类:联机命令接口和脱机命令接口,用户可以直接调用联机命令接口:又称交互式命令接口,适用于分时或实时系统的接口,由一组键盘操作命令组成。用户输入一条指令,操作系统就执行一条指令;

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脱机命令接口:又称批处理接口,使用于批处理系统,由一组作业控制命令组成。用户输入一堆指令,操作系统运行一堆指令。在操作系统运行这些命令时用户不可干预。

批处理(Batch),也称为批处理脚本。顾名思义,批处理就是对某对象进行批量的处理,通常被认为是一种简化的脚本语言,它应用于DOS和Windows系统中。批处理文件的扩展名为bat 。

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2️⃣程序接口 程序接口:由一组系统调用(也称广义指令)组成用户通过在程序中使用这些系统调用来请求操作系统为其提供服务,只能通过用户程序间接调用如使用各种外部设备、申请分配和回收内存及其它各种要求

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动态链接库英文为DLL,是Dynamic Link Library的缩写。DLL是一个包含可由多个程序,同时使用的代码和数据的库。

比如常见的图形用户界面程序接口GUI

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4.3 | 作为扩充机器(虚拟机)

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没有任何软件支持的计算机称为裸机覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机

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05 | 知识回顾与重点考点

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参考:《2021王道考研操作系统》 https://www.bilibili.com/video/BV1YE411D7nH?p=2



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