计算机专业操作系统基础讲解

操作系统是用户和计算机硬件之间的接口。计算机操作系统的主要目标是为用户提供一个合适的环境，使用户能够正确和连贯地执行程序。

管理计算机硬件的软件就是操作系统。操作系统使得用户可以与计算机交流，而无需了解计算机的语言。每台计算机都必须至少安装一个操作系统才能执行任何程序。我们无法想象没有操作系统的计算机或移动设备。

一、定义

操作系统是一个作为用户和计算机硬件之间接口的程序。它控制所有类型程序的执行，被称为操作系统。

操作系统处理资源和服务的分配，例如内存、处理器、输入和输出设备，如磁盘驱动器和打印机。

操作系统有一个用于管理文件管理、内存管理、进程管理等的程序。

以下是一些流行的操作系统：

Linux操作系统

Windows操作系统

macOS

Android

iOS

二、操作系统的功能

以下是操作系统的主要功能：

内存管理

处理器管理

文件管理

设备管理

I/O系统管理

安全性

作业记账

网络

通信管理

三、内存管理

内存管理被称为主存和辅存的管理。主存是大量字和字节的集合，这些字和字节都有自己的地址。

主存提供快速存储。CPU可以直接访问主存。要执行的程序必须存在于主存中。操作系统在内存管理方面执行以下任务：

操作系统维护主存的记录，即哪部分内存当前正在使用，由谁使用以及哪些部分未被使用。

操作系统决定哪个进程在多道程序设计中在何时获得内存，以及获得多少内存。

当进程请求时，内存的分配和释放由操作系统执行。

四、处理器管理

操作系统决定哪个进程在多道程序设计中在何时获得处理器，以及分配多长时间。这个技术被称为进程调度。进程管理帮助操作系统执行各种任务，如创建、调度、删除处理器。操作系统应该为那些用于共享和交换信息的进程分配资源。操作系统负责管理系统中所有运行的进程。操作系统在进程管理方面执行以下任务：

当进程请求时，处理器的分配和释放由操作系统执行。

五、设备管理

设备管理维护所有设备的记录。操作系统在设备管理方面执行以下任务：

维护所有设备的记录。负责此任务的程序称为I/O控制器。

有效分配设备。

释放设备。

六、文件管理

文件系统通常以包含文件和其他位置的目录组织。通过文件管理，可以轻松访问文件。操作系统在文件管理方面执行以下任务：

维护与文件系统相关的所有活动，如信息、命名、检索、位置、共享和文件的保护。

资源的分配和释放。

其他重要功能

I/O系统管理：操作系统的主要功能之一是将硬件设备的异常抽象化，使用户能够轻松使用。

安全性：操作系统防止未经授权的访问程序和数据。它还降低了恶意软件和病毒威胁的机会。

作业记账：记录各种用户和作业使用的时间和资源。

网络：分布式系统不与任何其他系统共享自己的内存、硬件设备或时钟。处理器使用网络进行通信。

通信管理：操作系统还执行编译器、解释器和计算机系统各种用户的其他软件资源之间的协调和分配。

七、操作系统的特点

我们知道每台计算机都应该至少安装一个操作系统。没有操作系统，系统无法工作。操作系统提供了一种协调不同系统程序和各种用户应用程序之间硬件设备使用的环境。操作系统提供了一个合适的条件，其他程序可以在其中执行有用的任务。

我们还可以说，操作系统是在计算机上运行的特殊程序的集合，使其能够正常工作。操作系统执行一些基本任务，如识别来自键盘的输入，维护目录和文件的记录，在屏幕上显示输出，并控制外围设备。

操作系统设计用于执行两个基本目的：

操作系统允许我们控制资源在不同用户和任务之间的分配和使用。

它提供了一个在硬件和程序员之间的接口，使程序员更容易编写、创建和调试应用程序。

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