操作系统基础:概念、目标与功能解析
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更新于2024-08-25
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"该资源是一份关于操作系统的课件,主要讲解了操作系统的概念、发展、功能、结构以及操作系统在计算机系统中的角色。课程由朱长征教师讲授,包括56个课堂学习内容,其中笔试成绩占70%,平日表现占30%。推荐的参考书籍有《操作系统教程》、《计算机操作系统》、《操作系统概念》和《操作系统基础》。课件特别提到了操作系统的定义、目标、主要特性和作用,强调了操作系统在管理系统资源、提高系统效率和提供用户接口方面的重要性。"
在操作系统的学习中,"问题的提出"这一部分主要关注的是静态分配方式对系统效率的影响以及两种外围设备操作方式:脱机外围设备操作和联机同时外围设备操作。静态分配方式在处理资源时可能导致效率低下,因为它通常在进程开始时一次性分配所有资源,无法根据需要动态调整。这限制了资源的利用率和系统的灵活性。
脱机外围设备操作是指在主机与外围设备间非实时交互,数据预先存放在磁带上,然后在主机与外围设备非联机状态下进行数据传输,这种方式虽然降低了实时性,但能有效利用设备,减少空闲时间。
联机同时外围设备操作,又称假脱机操作,是一种模拟脱机操作的方法,它允许多个用户通过联机方式同时使用一个共享外围设备,通过缓冲区和多任务调度实现数据交换,提高了设备利用率和系统效率。
操作系统是计算机系统的核心组成部分,它的主要目标包括:提供方便用户使用的界面,扩大机器的功能,如提供各种服务和接口;高效管理并分配系统资源,如CPU时间、内存和I/O设备;通过合理的调度策略提高系统整体效率;以及创建开放环境,支持不同应用和用户的协同工作。
操作系统提供的服务和用户接口包括操作系统内核提供的系统调用,如进程控制、内存管理、文件系统操作等,以及图形用户界面、命令行接口等用户与操作系统交互的方式。
操作系统的主要特性通常包括并发性、共享性、虚拟化、异步性等,这些特性使得操作系统能够有效地管理和调度资源,满足多任务并行执行的需求,同时确保系统的稳定和安全。
在计算机系统的层次结构中,操作系统位于硬件层和系统程序层之间,向上为用户提供应用层的各种服务,向下管理硬件资源,是连接硬件和用户应用的关键桥梁。通过这种层次结构,操作系统使得复杂的硬件逻辑对用户透明,用户可以通过简单的操作完成复杂的任务。
操作系统是计算机系统的心脏,它的设计和实现直接影响到系统的性能、可靠性和易用性。通过深入理解操作系统的工作原理,可以更好地优化系统性能,开发出更高效的应用程序,并提高用户的工作效率。
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