操作系统基础:概念、功能与资源管理

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"操作系统绪论,讲解了操作系统的基本概念、特征、发展过程、分类以及功能,强调了操作系统在计算机系统中的重要地位,并介绍了研究操作系统的多种视角,包括软件角度、资源管理、进程、虚拟机和服务提供者的观点。课程由王培崇主讲,涉及教材与参考书目,并说明了成绩评定方式和教学支持方式。" 操作系统是计算机科学中的核心组成部分,其主要任务是管理和协调计算机硬件与软件资源,以确保系统高效、公平、便捷地运行。在计算机系统中,操作系统位于硬件之上,是所有其他软件与硬件交互的桥梁。这一章节主要围绕以下几个方面展开: 1. **操作系统的地位**:作为计算机系统的基石,操作系统是硬件和上层软件之间的关键接口。它为应用软件设计者提供了开发环境,同时也负责调度和管理硬件资源。 2. **操作系统的定义**:操作系统是一个系统软件,由一系列程序模块构成,它的主要任务是有效地管理硬件和软件资源,调度计算机工作流程,防止死锁和饥饿现象,提供友好的用户界面,以提高系统整体性能和资源利用率。 3. **操作系统的特征**:操作系统的目标通常包括可扩充性、开放性、有效性和合理性。这些特性决定了操作系统的灵活性、兼容性和用户友好性。 4. **研究操作系统的视角**: - **软件视角**:操作系统作为用户与硬件之间的接口,其外在特性表现为用户界面,内在特性则关注软件的结构和组成部分。 - **资源管理视角**:操作系统扮演资源管理者角色,对CPU、内存、外部设备等进行分配和调度。 - **进程视角**:操作系统通过进程管理实现任务的并发执行,控制程序的生命周期。 - **虚机器视角**:操作系统提供一个抽象的执行环境,使得不同的应用程序可以在同一硬件平台上运行,如同在各自的“虚拟机”上运行。 - **服务提供者视角**:操作系统为用户提供各种服务,如文件管理、网络通信等。 5. **操作系统的发展和分类**:操作系统经历了从早期批处理系统到分时系统,再到实时系统和网络操作系统的发展过程。根据其特性和应用场景,操作系统可以分为多用户系统、实时系统、分布式系统、嵌入式系统等类别。 6. **操作系统的重要性**:操作系统的设计直接影响到系统的效率、稳定性和安全性。随着技术的进步,操作系统也需要不断演进以适应新的需求和挑战。 本课程中提到的教材和参考书目为深入学习操作系统提供了丰富的资料,包括《计算机操作系统》、《现代操作系统》、《操作系统教程》、《Linux代码完全注释》以及《Unix编程艺术》等,帮助学生全面理解操作系统的理论和实践。同时,课程通过QQ、电子邮件等方式提供课程辅导,以提升学生的学习效果。
2018-10-03 上传
1 )处理器管理 处理器管理:主要任务是对处理器的分配和运行实施有效的管理 主要功能(处理器管理归结为进程管理) 进程控制:负责进程的创建、撤销、状态转换 进程同步:对并发执行的进程进行协调 进程通信:负责完成进程间的信息交换 进程调度:按一定的算法进行处理器分配 2 )存储器管理 存储器管理:主要任务是对内存进行分配、保护、扩充 主要功能 内存分配:按一定的策略为每道程序分配内存 内存保护:保证各程序在自己的内存区域内运行而互不干扰 内存扩充:为允许大型作业或多作业的运行,必须借助虚拟存储技术去获得增加内存的效果 3 )设备管理 设备管理:主要任务是对计算机系统内的所有设备实施有效的管理 主要功能 设备分配:按一定的设备分配原则对设备进行分配。为了使设备和主机并行工作,还需要采用缓冲技术和虚拟技术 设备传输控制:实现物理的输入输出操作,即启动设备、中断设备、结束处理等 设备独立性:即用户程序中的设备与实际使用的物理设备无关 4 )文件管理 文件管理:负责信息管理的部分叫作文件系统。主要任务是有效的支持文件的存储、检索、修改等操作,解决文件的共享、保密、保护 主要功能 文件存储空间管理:包括存储空间的分配和回收 目录管理:目录是为了方便文件管理