计算机操作系统基础知识大全

计算机操作系统基础知识大全

操作系统(Operating System,简称OS)是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石;操作系统本质上是运行在计算机上的软件程序 ;操作系统为用户提供一个与系统交互的操作界面。下面就让小编带你去看看计算机操作系统基础知识吧,希望能帮助到大家!

操作系统基础 - LFS和SSD

Log-Structured File System

设计思路

LFS的设计思路来自于以下几点观察:

内存变得越来越大,能够缓存越来越多的东西,因此写入性能渐渐地主宰了文件系统的性能

磁盘的随机I/O和顺序I/O的性能相差巨大,如果能把大部分I/O 都转换成顺序I/O,将能极大地提高性能

现有的文件系统在许多常见的工作负载下表现都不如意:它们的元数据和数据块是分开的,文件系统写入一个数据块要多次寻道和旋转,虽然FFS通过块组缓解了这个问题,但是依然避免不了大量短距离的寻道和旋转。

文件系统感知不到RAID,难以避免RAID-4/RAID-5的small write问题,即一个小块的数据写入会导致4次物理I/O。

因此,LFS尝试优化磁盘写入性能,尽可能地使用连续I/O,对于磁盘的读取性能则寄希望于内存能缓存更多内容。这个出发点导致了它的数据结构不同与常见的文件系统。

连续写入

LFS所尝试的第一个优化就是在写入数据块的时候,同时在后面写入数据块的inode,比如下图在磁盘地址A0写入一个数据块之后再把它的inode写到后面:

然后对于大量小块的I/O,这样是不行的,因此LFS采用了写缓存技术,先在内存中缓存一定的大小写请求,直到达到一个足够大的值

(LFS中称为segment),然后再一次性写入磁盘中。因此LFS的一次I/O通常会包含多个数据块和inode:

那么,多大的segment是合适的呢,这跟磁盘性能有关系,假如说我们希望磁盘95%的时间都在写入,只有5%的时间再寻道,对于一个写入速度为100MiB/s的磁盘来说,这个segment约为9MiB。这里忽略了计算公式,有兴趣请参考43 Log-structured File System (LFS)。

inode

读者们肯定能注意到,数据块和inode混在一起之后,LFS要怎么找到这些inode?我们可以用一个map结构来存储inode,其key 是文件的inode number,value是inode再磁盘上的地址,称之为inode map(或imap)。考虑到LFS的设计,imap不应该存储在磁盘的某个特定位置,这会引起来回寻道的问题,因此LFS在一个写I/O的最后把最新的imap也一起写进来了。

下一个问题是,LFS怎么知道最新的imap在什么地方?它必须得把最新imap的地址写在磁盘上一个固定的地方,这就是checkpoint region(CR)。出于写入性能的考虑,CR一般30秒左右才更新一次,因此对性能的影响可以忽略。

目录

前面的讨论仅涉及了文件,其实目录也是类似的,假如在某个目录/dir下面创建了一个叫foo的文件:

LFS首先写入foo的内容和inode

然后写入目录D的内容,即inode number和磁盘地址的映射关系,如下图中的(foo,K),以及这个目录新的inode

最后写入写的imap

文件读取

LFS挂载后,会先读入CR,再根据CR的内容把imap缓存到内存中,之后这两个数据结构的更新就按照上面的描述进行更新,imap 在每次写I/O后追加到尾部,CR则定期写入。

从LFS读取一个文件如/dir/foo时,首先从imap缓存中找到根目

录/的inode地址(比如根据约定的inode number 2),读取其内容找到dir目录对应的inode number,再根据inode number从imap中找到dir对应的inode number,如此类推直到读入foo的inode,这之后的过程就跟普通uni__文件系统没太大区别了,inode里面有direct pointer, indirect pointer... LFS没有对读取做什么优化,而是寄希望于越来越大的内存能够缓存更多的inode和数据块。

垃圾回收

LFS写入新的数据块时,总是寻找一片连续的空闲磁盘空间,然后写入整个segment,因此磁盘中其实充满了过时的数据。比如下面的i节点号为K的文件一开始保存在磁盘地址A0,当这个文件的内容更新的时候,LFS在磁盘地址A4写入了新的数据块和inode,此时A0和A1的数据就是过时的:

另一个例子,假设用户往文件中追加了一个块(A4),这种情况下过时的数据只有老的inode(A1):

在ZFS,btrfs等吸收了LFS设计思路的文件系统中,允许用户保留这些老版本的文件作为snapshot,并把这个feature作为了一个买点,这种方法就是著名的copy on write。而在LFS中,只保留最新版本的文件。

不论如何,这些文件系统最终都需要回收这些不再使用的、过时的数据。一个简单的实现是扫描这些数据,发现过时的数据就标记为空闲,但是这样会造成大量的磁盘碎片。在LFS的实现中,定期启动一个cleaner线程,读出几个segment的数据,其中过时的数据会被直接丢弃,剩余的块则会合并到新的segment中写入磁盘。这个方式保证了磁盘的数据大致是连续的,方便在写入时找到大片的空闲空间。

Solid State Drive

这里的Solid state disk(简称SSD)特指基于NAND Flash的存储设备,SSD不一定需要基于Flash,但是目前NAND Flash是SSD事实的标准,在深入SSD之前我们先了解Flash的特性。

Flash芯片组成

跟磁盘相比,它没有任何机械组件。。Flash芯片最底层的存储单

元叫做cell,一个cell可以存储一个或者多个bit:

只存储一个bit的cell叫做single-levle cell(SLC)

存储两个bit的call叫做multi-level cell(MLC)

存储三个bit的call叫做triple-level cell(TLC)

……

总体来说SLC的性能最好成本最高,每个cell的存储的bit数量越多性能就越差,成本也越低。

多个cell组成一个page,这是flash存取数据的最小单元,它的大小通常是几KiB,比如4KiB

多个page组成一个block,它的大小一般是128KiB或256KiB

多个block组成一个bank或者叫(plane),一个flash芯片一般会包含若干个bank

下图是一个缩小了规模的Flash芯片

Flash芯片的基本操作

Flash芯片的物理特性比较特殊,它最基本的底层操作有三种.

读取(read)一个page:flash芯片可以读取任意一个page,只要给出page号即可。不像磁盘,ssd是一种随机存取设备,它没有机械部件,存取任意一个位置的速度都是一样的,读操作通常只要10微秒(10^-5)左右。

擦除(erase)一个block:flash的物理特性要求在写入一个page 之前,先擦除改page所在的整个block,整个个操作很慢,一般需要几毫秒(10^-3)。这个操作会把整个block里面每一个比特都设置成1,因此在擦除前需要复制出里面有价值的数据。block擦除完成之后就能够进行编码(或者说写入)。

编码(Program)一个page:在擦除一个block之后,flask可以把里面的一些比特从1改成0,因此把想要的内容写入page中。编码操作通常需要100微秒左右(10^-4)。

总的来说,读取的速度远快于编码的速度,而编码的速度又快于擦除的速度。

Flash磨损

由于没有机械部件,flash的可靠性比磁盘要高很多,不会出现类似磁头划碰的问题,但是flash也有它的弱点,即磨损(wear out):每次擦除一个block或编码一个page时,都会造成一些轻微的损耗,这些损耗积累下来后最终会导致无法区分0和1,这时候这个block就变得不可用了。一般一个基于MLC的芯片生命周期大约是10,000P/E(Program/Erase),也就是说每个block在失效前可以反复擦除和写入10,000次,而基于SLC的芯片生命周期大概是100,000P/E。

从Flash芯片到SSD

前面我们描述了Flash芯片的组成,而一块SSD中会包含多个Flash芯片,它们连接到一个Flash控制器上,Flash控制器对外提供了一个磁盘设备的接口,更有趣的是Flash控制器还连着一小块内存。这片内存可以用来作为I/O的缓存,同时还保存了物理块到Flash 芯片的page的映射关系。

为什么SSD中需要这样一个映射关系?假设我们采用一种最简单的映射关系,把物理块0映射到第0个Flash芯片上第0个page,把物理块1映射到第0个Flash芯片上第个page……这种简单的映射有两个问题,主要出现在更新的场景:

一是性能上的,我们直到page在写入前需要先擦除,这种原地更新导致了三次I/O操作:

读出整个block,并在内存中更新对应的内容

擦除整个block,而flash擦除的速度很慢,跟磁盘基本是一个量级的

重新写入block

第二个问题是,经常更新的磁盘区域(比如swap和/tmp分区)会严重磨损,成为SSD寿命的短板

Flash Translation Layer

因此,Flash控制器最核心的功能就是,在主机发起I/O请求时,动态地完成物理块到SSD内部page的转换,这就是Flash Translation Layer(FTL),它的目标有几个:

并行地利用多个Flash芯片

减少写放大

使得Flash的磨损尽可能的平均

太阳底下无新事,第一个问题可以借鉴RAID,后两者可以从LFS 中得到启发。大多数FTL的实现都类似于log-structured file system,当主机往SSD写入内容的时候,先在SSD的内存中缓存一定的大小,然后找到一片空闲的区域一次性的写入;同时SSD的内存和Flash中维护一个物理块和SSD内部page的映射表,即mapping table。假设主机进行了这一系列的操作:

往物理块100写入内容a1

往物理块101写入内容a2

往物理块2000写入内容b1

往物理块2001写入内容b2

这一系列的操作会由FTL合并写入到一片临近的区域中,如下图所示,图上Table部分即mapping table。

垃圾回收

假设主机接下来需要修改物理块100和101的内容,分别改成了c1和c2,FTL不会原地修改,而是直接写入到后续的空闲page中,同时在mapping table中修改物理块100和101对应的page为4和5:

此时page 0和1中的数据是过时的,如果需要回收这两个page,FTL必须先把同一个block中有效的数据(page2和3)读取出来,写入到后续的空闲空间中,这个时候整个block0都是过时的数据,FTL才能擦除这个block。

mapping table 大小

按照上面的方式把一个物理块映射到ssd的一个page,如果这两者的大小都为4KiB,对于一个1TiB的SSD来说,mapping table需要有1TiB/4KiB个条目,假设每个条目的大小大小为4字节的话,整个mapping table的大小需要1GiB,对于SSD的内存来说,这实在太大了。一种解决方案是只在SSD中缓存部分活跃的mapping,其余

部分持久化到Flash中,如果工作集能满足局部性原理的话,这个方式能保持不错的性能。

另一种方案是把一大块物理块映射到SSD的一个block中,这样mapping table可以非常小,但是它有一个严重的问题,如果只修改block中一个或几个page时,FTL必须把整块内容读取出来,在内存中完成对应page的修改后,再把整个block的内容写到一个新的空闲block中。因此,实践中更常见的做法叫混合mapping,FTL中有两个mapping table,基于page的映射叫log table,基于block的映射叫data table,如果物理块能连续的映射到一个block中则保存到data table,否则保存到log table中。

DCS系统操作基础知识

熟读DCS操作手册

一、规程术语含义

注意:表示涉及的事物或操作可能引起不可预测的危险后果。

警告:表示涉及的事物或操作能引起可预见的系统运行故障。

危险:表示涉及的事物或操作将引起系统停运,甚至设备损坏及人身伤害。

二、操作员操作职责

1、监视DCS系统运行,预防可能产生的危险。

2、随时干预系统运行,确保安全、正常生产。

3、系统授权运行参数的更改。

三、系统异常情况处理

1、DCS操作界面数据不刷新(正常情况数据每秒刷新一次),手自动切换无法操作等情况,应联系DCS 维护人员进行维护,同时立即到现场操作。

2、出现变送器故障,自动控制过程应立即切回手动。

3、出现阀门执行机构,回路输出卡件等故障现象,应改为现场操作。

4、出现DCS系统回路输入卡件故障时应把相应控制回路切回手动,并更换故障卡件,检查确认故障消除后方可再次投入自动。

5、DCS系统出现异常断电,应改为现场操作。重新上电后,要求工程师检查系统情况,检查回路参数等系统数据是否正常,确认各调节阀的开度。若有异常应重新下传组态,一切正常后方可再次投入自动。

6、其他异常情况请参照岗位操作规程执行。

四、报警处理

工艺指标产生报警时会有声音提示,报警信息在报警信息栏和报警一览画面中指示,报警情况了解后,用消音按钮关闭当前的报警声音,分析报警原因后采取相应的操作。

五、检测控制点

随时密切监视与控制息息相关温度、压力、液位、电流、阀位等。

六、调节阀控制

系统工程师(工程师以上)职责

1、系统软、硬件维护。

2、 DCS系统的启动和停止。

3、操作员口令的设臵与修改。

4、系统重要运行参数的维护与修改。

5、其它涉及系统的职责。

6、注意事项:

▼当系统出现停电时,应立即将系统中投入自动控制的回路切到手动。当供电正常时,首先检查系统运行及系统数据是否正常,如果有异常现象,重新下传组态,并检查核对系统参数。一切正常后方可再次投入自动。(参数表参见相关资料)

▼统启动运行上电顺序:UPS、控制站、显示器、操作站计算机。

▼停机次序:控制站计算机、显示器、控制站、UPS。

▼操作员口令维护:每台操作站上的操作员口令之间无任何关系,必须单独建立。口令是保证系统安全正常运行的前提,必须严格执行。

▼历史数据保存在操作站硬盘上,与系统停电等因素无关。历史数据是追查事故责任的重要手段。

▼操作站计算机是系统的重要组成部分,必须保持其正常运行和

整洁。

▼当系统卡件故障时应把相应控制回路立即切回手动,并通知DCS系统维护人员立即更换故障卡件,检查确认故障消除时方可再次将系统投入自动。

七、操作员职责

1、监视DCS系统运行,预防可能产生的危险。

2、随时干预系统运行,确保安全、正常生产。

3、系统授权运行参数的更改。

4、自动控制投运方法:将画面中的回路仪表的手/自动开关打到自动即可。

5、报警处理:工艺指标产生报警时会有声音提示,报警信息在报警信息栏和报警一览画面中指示,报警情况了解后,用消音按钮关闭当前的报警声音,并在报警一览中确认。

6、异常情况处理:

▼自动控制过程中,出现变送器故障,应立即切回手动。

▼如果出现阀门故障现象,此时应切回手动,改为现场操作。

▼系统出现断电,此时应立即切回手动,并要求工程师检查系统情况,确认完好后方可再次投入自动。

▼DCS操作界面数据不刷新(正常情况数据每秒刷新一次),手自动切换无法操作等情况,应联系仪表人员进行维护。同时立即到现场操作。

▼出现系统卡件故障时应把相应控制回路切回手动,并由仪表人员更换故障卡件,检查确认故障消除后方可再次投入自动。

▼DCS系统出现异常断电,应改为手动操作。重新上电后,要求工程师检查系统情况,检查回路参数等系统数据是否正常,确认各调节阀的开度。一切正常后方可再次投入自动。

DCS系统一旦出现故障,如何用最短时间准确诊断故障?

看工经典案例

Q1:哪些情况是控制系统问题还是工艺问题?

A:出现以下情况时,说明控制系统发生问题,应立即通知微机维

修人员维修,同时操作工到现场进行处理。

1、经常变化的数据长时间不变,且几个数据或所有数据都不变。

2、控制分组画面中,手动自动无法切换,或手动输入数据后,一经确认,又恢复为原来的数据,修改不过来。

3、趋势图画面中,几条趋势都为直线不变。

4、监控画面中,多个数据同时波动较大。

判断波动数据是否为工艺上相关参数,若是相关参数则通知仪表及微机人员检查,看是否某调节系统波动引起相关参数变化,同时将相关调节系统打到手动状态,必要时到现场进行调节。

若波动数据工艺上彼此并无直接影响,则可能为微机某卡件发生故障,立即将相关自调系统打到手动调节,必要时到现场进行调节,同时,通知微机及仪表人员检查。

Q2:大修后DCS系统如何上电,如何对DCS供电检查?

A:DCS系统对供电质量有一定要求,大修后DCS上电应注意:

1、确认外部供电是否平稳,如检修期间电压不稳不要上电。

2、测试外部供电电压是否符合198V-242V要求。

3、上电时按先总电源,再操作站,控制柜,外配柜顺序上电(断电则相反)。

4、上电后对DCS卡件故障报警、电压故障报警、交换机和网络检查,对供电电压测试。

5、用万用表可检查DCS每个机笼的5V、24V电压,如低于5V、24V则不正常。如需对供电质量深入检查,需用示波器或电能质量分析仪检测分析。

专家建议:系统维护负责人确认条件具备方可上电。应严格遵照上电步骤进行。

Q3:中控室日常管理应注意些什么?

A:控制室的日常管理对系统稳定运行和维护很重要,日常管理应注意:

1)、控制室门窗位置布置合理,操作站、控制柜、UPS放置规范,标识清楚。

2)、控制室保持日常清洁,维持适当的温度和湿度,检查照明、空调运行情况。

3)、检查系统防水、防尘、防腐蚀和防振情况,日常发现有漏洞的地方及时整改。

4)、规范管理,不允许无关人员触碰控制柜卡件,对操作站设置密码,加强保密安全管理。

5)、对控制柜内开关、端子、外配等部件标识检查,使之标识清晰方便维护。

专家建议:控制室温度范围0-50摄氏度,20度左右适宜;湿度范围:10%-90%RH,无凝露。

Q4:DCS系统在日常维护时如何能了解到系统当前故障情况?

A:日常维护时注意观察很重要,重点观察了解的地方为:

1、控制站卡件指示等显示是否异常(fail灯是否亮红灯),

2、进入监控“故障诊断”画面查看是否有卡件运行故障提示、通讯网络异常提示,

3、检查系统供电是否正常。

4、检查控制站电源风扇是否运行,交换机指示灯是否正常,是否有腐蚀现象(接线头或机柜铜条处是否发黑等现象)。

Q5:如何简单检查DCS系统接地?

DCS系统的接地示意图

A:DCS接地是一个很复杂的问题,涉及到接地地点,接地方式,接地电阻大小等从现场到DCS机柜的诸多节点和环节。但日常对DCS 的常规检查主要有几个方面:

1、DCS机柜应采用单点接地方式,检查是否有可能导致多点接地的地方出现,比如机柜与槽钢的接触,接地点是否为单条引下线(线径大于16mm2,长度小于30米)到地桩或地网,部件连接(或焊接)点是否良好(锈蚀)等。

2、检查DCS接地点与电气地或避雷针引下线接地是否共用,距离是否符合要求,一般情况要求DCS接地与电气地距离15米以上,与避雷针接地点15米以上。

3、测量DCS系统接地电阻是否小于4欧姆。接地电阻的大小与很多因素相关,如接触良好,土壤湿度,导电率等,测量接地电阻可选用的仪器有摇表、钳形表等。

Q6:日常维护时如何检查DCS系统网络?

A:1、用网络测试仪测试网线硬件是否正常,检查交换机指示灯是否正常。

2、检查监控“故障诊断”画面是否有故障提示。

3、对每台计算机使用“ping”命令检查网络是否正常,IP设置是否正确。

4、检查网卡流控制是否关闭,网卡驱动安装是否正常。

5、使用组态软件自带SCDIAGNOSE软件检测网络情况。

Q7:DCS系统维护如何做好防静电?

A:如果维护不注意,静电可能对DCS卡件或通讯带来不小影响,DCS维护过程中特别是在触碰硬件卡件或通讯部件时应采取如下措施做好防静电。

1、保持环境有一定的湿度。特别北方地区或在干燥的冬季,因静电产生故障的事例要远远大于在东南沿海地区或其他季节,所以在一些重要场所,如计算机机房、实验室、电子仪器的装调车间应考虑保持一定湿度的问题,特别是对那些封闭形的空调房间,更应有一定控制湿度的设备。

2、铺设防静电地板,控制室和操作室均需铺设防静电地板。

3、在维护插扒卡件时或用手拿捏卡件时一定注意先对手释放静电,注意尽量避免用手直接触碰卡件电子元件、面板电路和焊点。

4、卡件应存放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋中,并存放在卡件盒中。

5、系统维护时还应注意佩带DCS防静电手腕。

Q8:DCS日常维护时需要对哪些数据进行备份?

A:需要对组态、PID参数、工艺参数(设定值)、系统安装软件、电脑驱动以及认为重要的趋势、报表等数据进行备份。

Q9:DCS系统某测点信号(温度、压力或流量等)显示故障应如何

快速排除?

A:信号显示数据不准或无显示是可能常遇到的问题,它可能由于现场仪表引起,也可能由于DCS引起,可采取快速判断的方法有:

1、用信号发生器模拟标准信号测试(前提是现场必须有信号发生器可使用)或将另一同类型信号线缆改接到该通道信号引入测试,若正常表明DCS正常,再检查现场进DCS信号是否有误。

2、检查信号线正负是否接反、卡件跳线设置是否正确(特别是新增点),组态型号、量程、补偿等参数设置是否有误。

3、检查该信号所属卡件其他测点运行是否正常,并根据现场实际情况判断是否可采用对该卡件备件更换的方式检测是否为卡件故障,更换时注意跳线设置。

Q10:某操作站监控有时候会自动退出,是否异常?

A:系统退出的原因有很多,几个月偶尔退出1次,属于系统正常情况,因为如果计算机内存占用过大或运行程序过多有可能影响监控退出。但如果频繁退出(比如每天或每周)则不正常。一般系统退出主要有如下几种原因:

1、系统软件安装不规范,重新安装后可以解决。

2、同一个时间恰好出现了多个报警,导致计算机系统的资源不足报错。

3、系统调用的组态路径为网络路径,非本机路径。

4、硬件如主板或硬盘出现故障。

5、若硬盘空间不够,也可能自动退出。

Q11:计算机重启后异常?

A:用户现场使用DELL液晶显示器,操作系统为WIN NT。某次重启操作系统后,无法正常进入桌面,提示不支持vga格式。与维护人员交流,在重启计算机前做过何种操作,反馈为提高了显示器的分辨率。判断可能是调高了分辨率后导致NT系统自检时无法识别显示系统。进入BIOS,恢复系统默认设置后系统恢复正常。

Q12:操作员键盘为何会引起死机?

A:原因分析:键盘外壳未良好接地,人体静电对键盘的冲击,也

会导致键盘死机。

解决方案:

1、新键盘外壳生产时,要求外协单位在键盘上留出接地孔或接地杆;

2、安装时,使键盘外壳与键盘线屏蔽地可靠连接;

3、键盘外壳上去除部分涂层,使外壳有有效接地点。

Q13:压力信号异常是何原因?

A:压力信号出现满量程情况,与实际不符。断开卡件后面的信号线正极,信号由满量程变仍有8公斤左右压力信号(量程为0-13公斤)。经现场观察,该测点经过安全栅。将信号线短路,不过安全栅后,信号显示正常。

初步判断是安全栅出现问题。原因可能是同一组的信号,安全栅是共地的。当安全栅故障后,另一毫安信号耦合到该信号上来,造成信号的干扰。

Q14:热电阻信号不准如何排查?

A:首先,检查热电阻的组态,确认了组态中的热电阻型号和实际的型号保持一致;其次,确保上下位机组态一致。最后,如果还是怀疑测温有问题的话,可以测量现场热电阻A和B之间的阻值为R1;B和C 之间的阻值为R2。

根据3线制热电阻的测温原理,可以得到热电阻的实际电阻值为R1-2R2。然后查表找出对应的温度。然后用这个温度和监控上的温度再进行比较。如果出入较大,请更换卡件后再次尝试。

Q15:如何快速排查系统通讯故障?

A:在系统运行过程中若发现通讯故障,应重点做如下检查:

1、了解清楚具体故障现象,是所有通讯中断还是某部分数据通讯异常,还是某操作站通讯异常,这对之后的排查很重要。

2、工程师权限进入监控故障诊断画面,观察是否有通讯卡件或总线故障报警(如数据转发卡,主控卡等)提示。发现卡件故障用备件更换。

3、检查目前网络是否通畅,检查交换机、控制站供电是否正常。可用计算机ping命令检查各网络节点是否通畅。

4、网线、交换机、SBUS线等故障均可能引起网络故障,可将其排除法更换测试。

5、检查有问题操作站IP设置是否正确,卡件地址(主控卡、数据转发卡)设置是否正确、网卡驱动是否正确安装,网线连接是否不正确(交叉等)。

计算机操作系统基础

1.通常在计算机硬件上配置的OS,目标有:

方便

有效

可扩充

开放

2.OS为系统软件,所以是一种软件接口。

3.用户使用OS的方式

(1)命令方式:联机命令,直接操作OS

(2)系统调用:OS提供系统调用

(3)图形、窗口:GUI界面

4.计算机当中的资源:

硬件和软件资源。归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。

OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理,即:

处理机管理,用于分配和控制处理机;

存储器管理,主要负责内存的分配与回收;

I/O设备管理,负责I/O设备的分配与操纵;

文件管理,负责文件的存取、共享和保护。

5.扩充机器

通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。如果我们又在第一层软件上再覆盖上一层文件管理软件,则用户可利用该软件提供的文件存取命令,来进行文件的存取。此时,用户所看到的是台功能更强的虚机器。如果我们又在文件管理软件上再覆盖一层面向用户的窗口软件,则用户便可在窗口环境下方便地使用计算机,形成一台功

能更强的虚机器。

6. 操作系统的发展过程

1. 人工操作方式

2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式

3.单道批处理系统(Simple Batch Processing System)

4.多道批处理系统(Multiprogrammed Batch Processing System)

在该系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为“后备队列”;然后,由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使它们共享CPU和系统中的各种资源。

如果允许在内存中装入多道程序,并允许它们并发执行,则无疑会大大提高内存和I/O设备的利用率。

5. 多道批处理系统需要解决的问题

(1)处理机管理问题。

(2) 内存管理问题。

(3) I/O设备管理问题。

(4) 文件管理问题。

(5) 作业管理问题。

6.分时系统(Time-Sharing System)

为实现分时系统,其中,最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互,即当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,再将结果返回给用户。此后,用户可继续键入下一条命令,此即人—机交互。应强调指出,即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令,系统也应能全部地及时接收并处理。

7.实时系统

所谓“实时”,是表示“及时”,而实时系统(Real-Time System)是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。

(1) 硬实时任务(hard real-time task)。系统必须满足任务对截止时间的要求,否则可能出现难以预测的结果。

(2) 软实时任务(Soft real-time task)。它也联系着一个截止时间,但并不严格,若偶尔错过了任务的截止时间,对系统产生的影响也不会太大。

7.操作系统的基本特性

并发

并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念,并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下,并发性是指在一段时间内,宏观上有多个程序在同时运行,但在单处理机系统中,每一时刻却仅能有一道程序执行,故微观上这些程序只能是分时地交替执行。倘若在计算机系统中有多个处理机,则这些可以并发执行的程序便可被分配到多个处理机上,实现并行执行,即利用每个处理机来处理一个可并发执行的程序,这样,多个程序便可同时执行。

共享(Sharing)

在操作系统环境下,所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。由于资源属性的不同,进程对资源共享的方式也不同,目前主要有以下两种资源共享方式。

互斥共享方式

系统中的某些资源,如打印机、磁带机,虽然它们可以提供给多个进程(线程)使用,但为使所打印或记录的结果不致造成混淆,应规定在一段时间内只允许一个进程(线程)访问该资源。为此,当一个进程A 要访问某资源时,必须先提出请求,如果此时该资源空闲,系统便可将之分配给请求进程A使用,此后若再有其它进程也要访问该资源时(只要A未用完)则必须等待。仅当A进程访问完并释放该资源后,才允许另一进程对该资源进行访问。我们把这种资源共享方式称为互斥式共享,而把在一段时间内只允许一个进程访问的资源称为临界资源或独占资源。计算机系统中的大多数物理设备,以及某些软件中所用的栈、变量和表格,都属于临界资源,它们要求被互斥地共享。

同时访问方式

系统中还有另一类资源,允许在一段时间内由多个进程“同时”

对它们进行访问。这里所谓的“同时”往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替地对该资源进行访问。典型的可供多个进程“同时”访问的资源是磁盘设备,一些用重入码编写的文件,也可以被“同时”共享,即若干个用户同时访问该文件。

并发和共享是操作系统的两个最基本的特征,它们又是互为存在的条件。一方面,资源共享是以程序(进程)的并发执行为条件的,若系统不允许程序并发执行,自然不存在资源共享问题;另一方面,若系统不能对资源共享实施有效管理,协调好诸进程对共享资源的访问,也必然影响到程序并发执行的程度,甚至根本无法并发执行。

虚拟(Virtual)

操作系统中的所谓“虚拟”,是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实的,即实际存在的;而后者是虚的,是用户感觉上的东西。相应地,用于实现虚拟的技术,称为虚拟技术。在OS中利用了多种虚拟技术,分别用来实现虚拟处理机、虚拟内存、虚拟外部设备和虚拟信道等。

在虚拟处理机技术中,是通过多道程序设计技术,让多道程序并发执行的方法,来分时使用一台处理机的。此时,虽然只有一台处理机,但它能同时为多个用户服务,使每个终端用户都认为是有一个CPU在专门为他服务。亦即,利用多道程序设计技术,把一台物理上的CPU虚拟为多台逻辑上的CPU,也称为虚拟处理机,我们把用户所感觉到的CPU称为虚拟处理器。

异步性(Asynchronism)

在多道程序环境下,允许多个进程并发执行,但只有进程在获得所需的资源后方能执行。在单处理机环境下,由于系统中只有一个处理机,因而每次只允许一个进程执行,其余进程只能等待。当正在执行的进程提出某种资源要求时,如打印请求,而此时打印机正在为其它某进程打印,由于打印机属于临界资源,因此正在执行的进程必须等待,且放弃处理机,直到打印机空闲,并再次把处理机分配给该进程时,该进程方能继续执行。可见,由于资源等因素的限制,使进程的执行通常都不是“一气呵成”,而是以“停停走走”的方式运行。

8.操作系统的主要功能

8.1处理机管理功能

1. 进程控制

在传统的多道程序环境下,要使作业运行,必须先为它创建一个或几个进程,并为之分配必要的资源。当进程运行结束时,立即撤消该进程,以便能及时回收该进程所占用的各类资源。进程控制的主要功能是为作业创建进程、撤消已结束的进程,以及控制进程在运行过程中的状态转换。在现代OS中,进程控制还应具有为一个进程创建若干个线程的功能和撤消(终止)已完成任务的线程的功能。

2. 进程同步

为使多个进程能有条不紊地运行,系统中必须设置进程同步机制。进程同步的主要任务是为多个进程(含线程)的运行进行协调。有两种协调方式:① 进程互斥方式,这是指诸进程(线程)在对临界资源进行访问时,应采用互斥方式;② 进程同步方式,指在相互合作去完成共同任务的诸进程(线程)间,由同步机构对它们的执行次序加以协调。

为了实现进程同步,系统中必须设置进程同步机制。最简单的用于实现进程互斥的机制,是为每一个临界资源配置一把锁W,当锁打开时,进程(线程)可以对该临界资源进行访问;而当锁关上时,则禁止进程(线程)访问该临界资源。

3. 进程通信

在多道程序环境下,为了加速应用程序的运行,应在系统中建立多个进程,并且再为一个进程建立若干个线程,由这些进程(线程)相互合作去完成一个共同的任务。而在这些进程(线程)之间,又往往需要交换信息。例如,有三个相互合作的进程,它们是输入进程、计算进程和打印进程。输入进程负责将所输入的数据传送给计算进程;计算进程利用输入数据进行计算,并把计算结果传送给打印进程;最后,由打印进程把计算结果打印出来。进程通信的任务就是用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。?

当相互合作的进程(线程)处于同一计算机系统时,通常在它们之前是采用直接通信方式,即由源进程利用发送命令直接将消息(message)

挂到目标进程的消息队列上,以后由目标进程利用接收命令从其消息队列中取出消息。

4. 调度

在后备队列上等待的每个作业,通常都要经过调度才能执行。在传统的操作系统中,包括作业调度和进程调度两步。作业调度的基本任务,是从后备队列中按照一定的算法,选择出若干个作业,为它们分配其必需的资源(首先是分配内存)。在将它们调入内存后,便分别为它们建立进程,使它们都成为可能获得处理机的就绪进程,并按照一定的算法将它们插入就绪队列。而进程调度的任务,则是从进程的就绪队列中选出一新进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,使进程投入执行。值得提出的是,在多线程OS中,通常是把线程作为独立运行和分配处理机的基本单位,为此,须把就绪线程排成一个队列,每次调度时,是从就绪线程队列中选出一个线程,把处理机分配给它。

8.2存储器管理功能

1. 内存分配

OS在实现内存分配时,可采取静态和动态两种方式。在静态分配方式中,每个作业的内存空间是在作业装入时确定的;在作业装入后的整个运行期间,不允许该作业再申请新的内存空间,也不允许作业在内存中“移动”;在动态分配方式中,每个作业所要求的基本内存空间,也是在装入时确定的,但允许作业在运行过程中,继续申请新的附加内存空间,以适应程序和数据的动态增涨,也允许作业在内存中“移动”。

为了实现内存分配,在内存分配的机制中应具有这样的结构和功能:

① 内存分配数据结构,该结构用于记录内存空间的使用情况,作为内存分配的依据;

② 内存分配功能,系统按照一定的内存分配算法,为用户程序分配内存空间;

③ 内存回收功能,系统对于用户不再需要的内存,通过用户的释

计算机基本操作知识

计算机基本操作知识 计算机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,而掌握基本操作技能是使用计算机的前提。基本操作知识既包括软件操作技能,也包括硬件操作技能。下面将详细介绍计算机基本操作知识。 一、硬件操作知识 1.开机与关机 开机:按下电源按钮,电脑启动自检,然后进入操作系统。在开机时,需要注意电源线是否连接到电源插座,电脑主机是否正常运转。 关机:点击“开始”按钮,选择“关机”或“重启”即可。在关机前要先保存文档并关闭所有应用程序,以免数据丢失。 2.鼠标操作 鼠标是计算机操作中最常用的设备之一,常用操作包括单击、双击、拖拽、右键单击等。在使用鼠标时要注意,不要频繁双击,否则会出现误操作。 3.键盘操作 键盘是计算机输入的主要设备,常用操作包括打字、快捷键操作等。在键盘操作时要注意手指姿势,避免手部疲劳。

4.显示器操作 显示器是计算机输出设备之一,常用操作包括调整亮度、对比度、分辨率等。在使用显示器时要注意保护眼睛,避免长时间使用造成视力损伤。 5.打印机操作 打印机是计算机输出设备之一,常用操作包括打印、清洁等。在使用打印机时要注意墨盒是否正常,打印质量是否清晰。 二、软件操作知识 1.操作系统 操作系统是计算机的核心软件,常见的操作系统有Windows、macOS、Linux等。在操作系统中,常用操作包括文件管理、系统设置、网络配置等。 2.办公软件 办公软件是计算机中使用最广泛的软件之一,常见的办公软件包括Word、Excel、PowerPoint等。在使用办公软件时要注意格式规范,避免出现错别字、排版问题等。 3.浏览器

浏览器是计算机中常用的软件之一,常见的浏览器有Chrome、Firefox、Edge等。在使用浏览器时要注意网络安全,避免访问不安全的网站。 4.防病毒软件 防病毒软件是保护计算机安全的必备软件之一,常见的防病毒软件包括360、腾讯电脑管家等。在使用防病毒软件时要经常更新病毒库,避免漏洞被攻击。 总结 掌握计算机基本操作知识是使用计算机的前提,只有掌握了基本操作技能,才能更好地利用计算机提高工作效率和生活质量。希望本文能够对读者有所帮助。

操作系统的基本概念、功能、组成及分类

操作系统的基本概念、功能、组 成及分类 操作系统的概念 1、操作系统:负责管理计算机中各钟软硬件资源并控制各类软件运行(他是介于硬件和应用软件系统之间的软件,运行在逻辑上,是人与计算机通信的桥梁) 2、进程 指进行中的程序,既进程=程序+执行(进程有一定的生命周期,而程序可以长时间的保存) 3、线程(提出它的概念主要是为了提高CPU的利用率)(由于CPU处理的速度很快可以理解成多线程是并发的) 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位 4、内核态和用户态 特权态既内核态:拥有计算机中所有的软硬件资源 普通态既用户态:其访问资源的数量和权限均受到限制(由于安全考虑,大多数应用程序时存储在用户态的) 操作系统的功能 1、控制所有计算机上运行的程序 2、管理所有计算机资源 a、硬件资源:CPU、内存、外存和输入/输入设备

b、软件资源:文件 操作系统的组成 1、进程管理:系统资源的分配单位(基本单位使进程重点区分一下CPU调度和分派的基本单位线程) 2、存储管理:内存分配,存储保护,虚拟存储 3、设备管理:管理外设和接口 4、文件管理:保存程序和数据等软件信息 5、程序接口:提供指令或函数的调用方式,使程序能够调用系统的服务 6、用户界面:为用户提供操作环境 操作系统的分类 1、单用户操作系统:DOS,Windows系列 一次只能运行一个用户程序 2、批处理操作系统:DOS/VSE(IBM) 多个程序或作业同时运行 3、分时操作系统(1、经济实惠,可以充分利用计算机的资源2、分时系统的多个用户之间,可以通过文件系统彼此共享数据和共享文件,在各自的终端上协同完成共同的任务):UNIX CPU时间分片 4、实时操作系统(要求计算机对数据进行迅速处理,这种有响应时间要求的快速处理过程,叫实时操作系统)

计算机基础知识与基本操作3篇

计算机基础知识与基本操作 1.计算机基础知识 计算机是一种电子设备,可以进行数据处理和储存。它 由硬件和软件两部分组成。硬件包括中央处理器、内存、硬盘、显示器等,软件则包括操作系统、应用程序等。 计算机可以进行数据输入、输出、处理、存储和传输。 输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等,输出设备包括显示器、打印机等。计算机处理数据的单位是位和字节,1字节等于8位。 计算机按照功能和用途可以分为超级计算机、服务器、 个人计算机、平板电脑、智能手机等。个人计算机按照操作系统可分为Windows、MacOS、Linux等。 计算机的性能可以通过CPU主频、内存容量、硬盘类型、显卡等来衡量。性能越高的计算机可以处理更多的数据和更复杂的任务。计算机的性能也可以通过升级硬件、优化系统等来提升。 计算机有很多的应用领域,如办公、教育、娱乐、医疗、金融等。人们可以利用计算机提高工作效率、获取知识、享受艺术、改善生活等。 2.计算机基本操作 计算机的基本操作包括开机、关机、登录系统、打开应 用程序、操作文件等。 开机:按下电源键,等待计算机启动。 关机:点击“开始”菜单,选择“关机”或“重启”。

登录系统:输入用户名和密码,点击“登录”按钮。 桌面操作:双击鼠标左键打开应用程序或文件,右键点 击弹出菜单进行操作。 文件操作:创建、打开、保存、复制、粘贴、删除等。 浏览器操作:打开网页、搜索、进入链接、下拉滚动条等。 应用程序操作:输入文字、制作PPT、编辑图片、听音乐、看视频等。 注意事项:保护计算机安全、备份数据、更新系统、安 装杀毒软件、防止点击垃圾邮件等。 3.计算机网络 计算机网络是指将计算机和设备用通讯线路、通信设备 连接起来,实现数据交换和资源共享的系统。 网络的拓扑结构可以分为星型、环型、总线型、网状型等。网络协议是在网络中传输数据时采用的一套规则和标准,如TCP/IP、HTTP、FTP等。 网络的应用领域包括互联网、局域网、广域网等。互联 网是全球最大的计算机网络,连接了世界各地的计算机和设备,提供了海量的信息和服务。局域网通常是一个机房、办公楼等内部的连接,可以共享打印机、文件、数据库等资源。广域网则是不同城市、不同国家之间的网络互连。 网络的安全问题包括电脑病毒、黑客攻击、网络钓鱼等,需要采取防范措施和加强安全意识。网络的优化包括优化带宽、加快网速、流量控制等,可以提升网络的速度和稳定性。 总之,计算机是人们生活和工作中必不可少的工具,了 解计算机的基础知识和基本操作,掌握网络的基本概念和安全

计算机操作系统知识点

一:1.一个计算机系统由两部分组成:系统硬件和系统软件。 2.计算机系统的层次结构:硬件、操作系统、语言处理程序、应用程序。 3.为了让用户和程序员在使用计算机时不涉及硬件细节,使硬件细节和程序员隔离开来,需要建立一种简单的高度抽象,这样的计算机称为虚拟计算机,即虚拟机。 4.多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,使它们都处于执行的开始点和结束点之间。 5.计算机的硬件方面支持:中断系统和通道技术。 6.引起事件的中断叫做中断源。 7.中断指的是:1对异步或例外事件的一种响应; 2这响应自动地保护CPU状态以便将来重新启动; 3自动转入中断处理程序。 中断分为:I/O中断、程序中断、硬件故障中断、外中断、访管中断 9.四级连接:一个CPU的主存可以连接若干条通道, 一个通道可以连接若干个控制器, 一个控制器可以连接若干台设备。 (主存,通道控制器和设备之间) 三级控制:CPU执行IO指令实施对通道的控制, 通道执行命令对控制器实施的控制, 控制器控制设备执行响应的输入输出操作。 10.多道程序是设计特点:多道、宏观上并行、微观上串行。 11.操作系统的功能:四管理:处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理 一接口:用户接口 12.操作系统的特征:并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 13.操作系统的分类:单用户(微机)操作系统、批处理系统、分时系统、实时系统 网络操作系统、分布式操作系统、多处理机操作系统前四类的运行环境以单处理机系统为主,后三类以多计算机系统为主。 14.作业的提交到完成的过程: 1 准备好作业,提交系统,称作业的提交 2 系统将作业存放到磁盘上某一盘区,等待执行,称作业的后备; 3 从磁盘的输入井中挑作业并转入内存,然后在处理机上执行,称作业的执行; 4 作业执行结束后,系统收回资源,取出作业执行结果,称作业的完成。 15.分时的时间单位是时间片; 分时系统的特点:同时性:用户可共同使用同一操作和资源; 独立性:用户都有一种“独占感”; 及时性:用户请求能得到及时的响应; 交互性:分时系统的主要属性。 分时系统和实时系统的区别:分时系统:交互性高,独立性好; 实时系统:可靠性高,实时控制。 16.网络操作系统与分布式操作系统的区别:网络操作系统用户必须知道网址,而分布式操作系统用户则不需知道确切的地址。

计算机操作系统基础知识大全

计算机操作系统基础知识大全计算机操作系统(Computer Operating System)是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。它是计算机系统中最底层的核心部分,为应用程序提供了一个运行环境,同时负责管理和分配计算机硬件资源,为用户提供友好、高效的操作界面。本文将全面介绍计算机操作系统的基础知识,包括定义、功能、分类、发展历程等方面。 一、定义 计算机操作系统是一个底层软件,通常驻留在计算机的存储器中,负责协调和管理计算机硬件、软件和用户之间的交互。它提供了一系列的服务和功能,如文件管理、进程管理、内存管理、设备管理等,保证了计算机系统的正常运行。 二、功能 1. 进程管理:操作系统负责管理计算机系统中运行的进程,包括创建、调度、挂起和终止等操作,确保进程按照既定规则有序运行。 2. 内存管理:操作系统管理计算机系统的内存资源,包括分配、回收、调度和保护等,有效地利用内存空间,提高系统的运行效率。 3. 文件管理:操作系统负责管理计算机系统中的文件,包括文件的创建、读取、写入、删除等操作,为用户提供方便的文件操作界面。 4. 设备管理:操作系统管理计算机系统中的各种设备,如打印机、磁盘驱动器、键盘等,负责分配资源、控制访问和处理设备异常等。

5. 用户接口:操作系统为用户提供友好、高效的操作界面,使用户能够方便地操作和管理计算机系统,如命令行界面和图形用户界面(GUI)。 三、分类 根据计算机系统的结构和功能,操作系统可以分为以下几类: 1. 批处理操作系统:主要用于处理大量相同类型的任务,用户无法交互,系统按照预定的程序顺序运行,如IBM的OS/360和OS/370。 2. 分时操作系统:多个用户可以同时使用计算机系统,系统根据时间片轮转算法分配处理器时间,如Unix和Linux。 3. 实时操作系统:主要用于控制和监控实时系统,对任务的响应时间要求很高,如工业控制系统和交通信号系统。 4. 网络操作系统:用于管理分布在网络中的多台计算机,协调各个计算机之间的通信和数据传输,如Windows Server和Linux。 5. 分布式操作系统:多台计算机通过网络连接,形成一个统一的计算资源共享系统,如Google的分布式文件系统(GFS)和谷歌地图的分布式存储系统。 四、发展历程 1. 手工操作时代:计算机系统无操作系统支持,程序员需要手动设置硬件参数和控制计算过程。

计算机操作系统基础知识

计算机操作系统基础知识 操作系统:用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序。它是最底层的系统软件,是对硬件系统功能的首次扩充,也是其它系统软件和应用软件能够在计算机上运行的基础。下面就让小编带你去看看计算机操作系统基础知识,希望能帮助到大家! 计算机基础知识:操作系统 1) DOS 早期的PC操作系统 单用户单任务命令行界面操作系统 从4.0版开始成为支持多任务的操作系统。 2) Windows 图形用户界面 3) Uni__分时操作系统,主要用于服务器/客户机体系 4) Linu__由UNI__发展而来,源代码开放 5) Mac OS较好的图形处理能力,主要用在桌面出版和多媒体应用等领域。用在苹果公司的Power Macintosh机及Macintosh一族计算机上,与Windows缺乏较好的兼容性 6) Novell Netware 基于文件服务和目录服务的网络操作系统,用于构建局域网。 操作系统分类 Windows是Microsoft公司开发的图形化界面的操作系统。 ·基本概念: 图标、任务栏、标题栏、菜单栏、滚动条、工具栏、对话框、开始菜单…… ·基本操作 (1)鼠标单击、双击、拖动,左键、右键功能; (2)窗口操作:最大(小)化、大小调整、拖动、关闭、排列、切换; (3)菜单操作激活、选择; 命令项的约定——正常显示和灰色显示; 命令后带“…”:执行命令则弹出对话框;

带快捷键:某些菜单命令的后面标有对应的键盘命令,称为该命令的快捷键或热键; 选中标志:某些命令选项的左侧有用打勾表示的选中标志,说明此命令功能正在起作用; 命令后带“?”:级联:此命令后会有下一级的子命令菜单弹出供用户作进一步选择; 快捷菜单——当鼠标位于某个对象上,单击鼠标右键,可打开有关对象的快捷菜单; (4)剪贴板:复制(Ctrl-C)、粘贴(Ctrl-V)、剪切(Ctrl-__) 复制屏幕图像:可将当前屏幕图形以BMP格式传送到剪贴板…… (5)其它:查找、运行、切换Windows、进入DOS环境、文件夹选项 输入法切换,中、英文切换,半角/全角切换 软键盘:是在屏幕上显示的一个键盘图形,用户可用鼠标点击其中某个键以替代实际的按键; ·各种文件的后缀名: bat、com、e__e、sys、tmp、zip、…… doc、__ls、t__t、htm、…… bmp、gif、jpg、psd、…… wav、avi、mp3、swf…… 由美国Microsoft公司发行的DOS称为MS-DOS,主要由IO.sys、MSDOS.sys、https://www.360docs.net/doc/9419173039.html, 三个基本文件和几十个内、外部命令文件组成。 __ 主要命令:· DIR——显示磁盘文件目录· CD——改变当前目录· MD——建立目录· RD——删除目录· DATE——显示和设置系统日期内部命令· TIME——显示和设置系统时间· COPY——复制文件· DEL——删除文件· REN——文件重命名· TYPE——显示文本文件内容· FORMAT——磁盘格式化· DISKCOPY——全盘复制外部命令· BACKUP——文件备份· CHKDSK——检查磁盘 文件系统

操作系统基础知识

操作系统基础知识 操作系统是计算机硬件和应用软件之间的桥梁,是计算机系统中 最核心的软件之一。操作系统(Operating System)是指控制和管理 计算机硬件与软件资源,合理地组织计算机工作流程,为用户提供良 好的操作环境和服务。操作系统是计算机系统中最基本的系统软件, 也是用户与计算机硬件之间的接口和互动层。 操作系统具有多种功能,包括管理计算机硬件资源、提供程序运 行环境、控制输入输出设备、处理中断和异常的响应、实现进程管理 与调度、内存管理与虚拟内存、文件管理与保护、网络通信与安全等。操作系统的主要目标是提高系统的可靠性和性能,使用户能够更加方便、简单、高效和安全地使用计算机资源。 现代计算机操作系统通常包含核心内核和外壳两部分,核心内核 被放置在操作系统的最底层,主要负责计算机的硬件管理和资源调度;而外壳则一般指用户接口的设计,包含操作系统的各种用户工具和应 用程序。

在操作系统发展的过程中,不同类型的操作系统已经出现,并逐渐得到了广泛的应用。常见的操作系统包括DOS、Windows、 Unix/Linux和Mac OS等。DOS系统是IBM PC机刚刚问世时推出的,它的应用比较广泛,但是其稳定性和可扩展性较差。Windows操作系统是由微软公司于1985年问世,随着Windows 95、Windows XP、Windows 7、Windows 10等推出,逐渐成为了全球最流行的操作系统。 Unix和Linux则是以多用户、多任务为主要特点的操作系统,它们被广泛应用于大型服务器、移动设备和工控设备等领域。其中Linux 操作系统,作为一种免费的开源操作系统,被广泛应用于各种领域,并迅速成为了世界上最流行的操作系统之一。 在当前云计算、人工智能等技术的推动下,以及物联网应用的蓬勃发展,操作系统的发展也在不断地进行着。面对新的挑战和机遇,操作系统需要适应新的环境和需求,在保持原有功能的前提下,不断地更新和扩展新的功能,以便更好地满足用户的需求。 总之,操作系统是计算机系统中不可或缺的关键软件。它在计算机系统中的作用和地位是非常重要的,对于计算机用户和管理人员来说,掌握基本的操作系统知识是非常必要的。

计算机操作系统基础知识大全

计算机操作系统基础知识大全 操作系统(Operating System,简称OS)是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石;操作系统本质上是运行在计算机上的软件程序 ;操作系统为用户提供一个与系统交互的操作界面。下面就让小编带你去看看计算机操作系统基础知识吧,希望能帮助到大家! 操作系统基础 - LFS和SSD Log-Structured File System 设计思路 LFS的设计思路来自于以下几点观察: 内存变得越来越大,能够缓存越来越多的东西,因此写入性能渐渐地主宰了文件系统的性能 磁盘的随机I/O和顺序I/O的性能相差巨大,如果能把大部分I/O 都转换成顺序I/O,将能极大地提高性能 现有的文件系统在许多常见的工作负载下表现都不如意:它们的元数据和数据块是分开的,文件系统写入一个数据块要多次寻道和旋转,虽然FFS通过块组缓解了这个问题,但是依然避免不了大量短距离的寻道和旋转。 文件系统感知不到RAID,难以避免RAID-4/RAID-5的small write问题,即一个小块的数据写入会导致4次物理I/O。 因此,LFS尝试优化磁盘写入性能,尽可能地使用连续I/O,对于磁盘的读取性能则寄希望于内存能缓存更多内容。这个出发点导致了它的数据结构不同与常见的文件系统。 连续写入 LFS所尝试的第一个优化就是在写入数据块的时候,同时在后面写入数据块的inode,比如下图在磁盘地址A0写入一个数据块之后再把它的inode写到后面: 然后对于大量小块的I/O,这样是不行的,因此LFS采用了写缓存技术,先在内存中缓存一定的大小写请求,直到达到一个足够大的值

计算机操作系统的基础知识和应用

计算机操作系统的基础知识和应用 计算机操作系统是运行在计算机上的最基本、最核心的软件。它是连接硬件和软件之间的桥梁,负责管理计算机的资源和控制计算机的行为。本文将介绍计算机操作系统的基础知识和应用,帮助读者深入了解计算机操作系统的工作原理和实际应用。 1. 操作系统的分类 操作系统可以分为单用户操作系统和多用户操作系统。单用户操作系统是指只能给一个用户使用的操作系统,比如Windows、Mac OS等。多用户操作系统是指可以同时给多个用户使用的操作系统,比如Linux、Unix等。多用户操作系统支持多个用户同时访问计算机,并且能够保证各用户之间的资源相互独立,互不影响。 2. 操作系统的功能 操作系统有许多功能,其中包括: (1)资源管理:操作系统负责管理计算机的资源,包括处理器、内存、硬盘、网络等资源,保证它们能够被高效地利用。

(2)进程管理:操作系统负责管理计算机中正在运行的进程,保证它们能够协调配合、互不干扰。 (3)文件管理:操作系统负责管理计算机中的文件和目录,保证它们能够被有序地存储和访问。 (4)用户接口:操作系统负责提供用户与计算机之间的接口,包括命令行界面和图形界面等。 (5)安全性管理:操作系统负责保障计算机的安全,包括防病毒、防黑客等措施。 3. 操作系统的层次结构 操作系统可以被看做是一个层次结构,包括内核、系统调用、应用程序等三个层次。 (1)内核层:内核层是操作系统的核心,它主要负责系统的启动和资源管理,是最接近硬件的一层。 (2)系统调用层:系统调用层是内核层和应用程序层之间的接口,它提

供了一系列的系统调用来实现应用程序的功能。 (3)应用程序层:应用程序层是最上层的一个层次,它利用系统调用层提供的功能来完成具体的任务,比如文字处理、视频播放等。 4. 操作系统的应用 操作系统是计算机的核心软件,广泛应用于各个领域。以下是操作系统的一些应用: (1)个人电脑操作系统:Windows和Mac OS是个人电脑最广泛使用的操作系统,它们提供了简单易用的用户界面和丰富的应用程序支持。 (2)嵌入式系统操作系统:嵌入式系统是指运行在嵌入式设备中的计算机系统,它们通常具有小巧和低功耗的特点。操作系统可以提供可靠的运行环境,支持各种外设和网络连接。 (3)服务器操作系统:服务器操作系统是指为服务器设计的操作系统,比如Linux、Windows Server等。它们提供高性能、高可靠性和高安全性的保障,适用于各种企业级应用和云计算服务。 (4)实时操作系统:实时操作系统是指能够保证严格的响应时间和可靠

操作系统知识点总结

操作系统知识点总结 操作系统知识点总结 一、操作系统基础知识 1.1 什么是操作系统 操作系统是一种软件,它管理和控制计算机硬件资源 以及提供各种服务和功能,为用户和应用程序提供一个方便的接口。 1.2 操作系统的功能 - 进程管理:负责创建、调度和终止进程,以及处理 多个进程之间的通信和同步。 - 内存管理:管理计算机的内存资源,包括内存的分 配和回收。 - 文件系统:管理磁盘上的文件和目录,并提供文件 的读写等操作。 - 设备管理:管理计算机的输入输出设备,如磁盘、 打印机等。 - 用户界面:提供用户与计算机交互的接口,如命令 行界面和图形界面等。 二、进程管理

2.1 进程的概念 进程是程序在计算机上的一次执行过程,它包括代码、数据和执行状态等信息。 2.2 进程的调度 - 非抢占式调度:进程运行直到自己主动让出CPU, 例如时间片轮转调度算法。 - 抢占式调度:操作系统可以主动中断进程,例如优 先级调度算法和实时调度算法。 2.3 进程间通信 进程间通信(IPC)是不同进程之间交换数据和信息的 机制,常用的IPC方式包括管道、消息队列和共享内存等。 三、内存管理 3.1 内存的分段 - 代码段:存放程序的指令代码。 - 数据段:存放程序的全局变量和静态变量。 - 堆栈段:存放程序的局部变量和函数调用信息。 3.2 虚拟内存

虚拟内存是一种能够扩展计算机的物理内存的技术, 它将磁盘空间作为辅助存储器,允许将物理内存和磁盘之间进行数 据交换。 四、文件系统 4.1 文件系统的基本概念 文件系统是管理磁盘上文件和目录的机制,它包括文 件的组织结构、文件的存储和文件的访问控制等。 4.2 文件的组织 - 单级文件组织:所有文件都存放在同一个文件夹中。 - 多级文件组织:文件按照层次结构进行组织,可以 使用目录和子目录进行分类管理。 4.3 文件的访问控制 文件访问控制用于限制用户对文件的访问权限,常见 的文件访问控制方式包括用户权限和文件权限。 五、设备管理 5.1 设备的分类 设备可以按照其功能和使用方式进行分类,常见的设 备分类包括输入设备、输出设备和存储设备等。

操作系统知识点整理(完整版)

第一章操作系统概述 1)一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成 2)计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合 3)按功能可把软件分为“系统软件”和“应用软件”两部分 系统软件:操作系统语言处理程序,数据库管理系统 应用软件:各种管理软件,用于工程计算的软件包,辅助设计软件 4)通常把未配置任何软件的计算机称为“裸机” 5)操作系统可以被看作是计算机系统的核心,统管整个系统资源,制定各种资源的分配策略,调度系统中运行的用户程序,协调它们对资源的需求,从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。 6)发展的动力: (1)提高计算机资源的利用率的需要 (2)方便用户使用计算机的需要 (3)硬件技术不断发展的需要 (4)计算机体系结构发展的需要 7)操作系统是在“裸机”上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充8)操作系统的定义: 操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以及方便用户使用计算机的一个大型程序 9)操作系统的功能: ➢处理机管理:进程控制,进程同步,进程通信、调度、实施CPU分配 ➢存储器管理:内存分配,内存保护,地址映射,内存扩充

➢设备管理:缓冲管理,设备分配,设备管理 ➢文件管理:存储空间管理,目录管理,读写管理和保护 ➢与用户有关的接口:用户接口,程序接口,人机交互 10)操作系统另一种定义:操作系统是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合 操作系统的种类: 1)单道批处理系统 特点:单路性、独占性、自动性、封闭性、顺序性 缺点:系统的资源得不到充分的利用 2)多道批处理系统 特点:多路性、共享性、自动型、封闭性、无序性、调度性 好处: ✓提高CPU的利用率 ✓提高内存和I/O设备的利用率 ✓增加系统吞吐量 缺点:平均周转时间长,无交互能力 3)分时系统 分时系统是指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端,由此所组成的系统,该系统允许多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用计算 机,共享主机中的资源。 采用了“时间片轮转”的处理机调度策略

操作系统基础知识点详细概括

第一章: 1.什么是操作系统? os 的基本特性是?主要功能是什么 OS 是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。 特性是:具有并发,共享,虚拟,异步的功能,其中最基本的是并发和共享。 主要功能:处理机管理,存储器管理,设备管理,文件管理,提供用户接口。 2.操作系统的目标是什么?作用是什么? 目标是:有效性、方便性、可扩充性、开放性 作用是:提供用户和计算机硬件之间的接口,提供对计算机系统资源的管理,提供扩充机 器 3.什么是单道批处理系统?什么是多道批处理系统? 系统对作业的处理是成批的进行的,且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理 系统。 用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,然后,由作业调度程序按一定的算 法从后备队列中选择若干个调入作业内存,使他们共享CPU和系统中的各种资源。 4.多道批处理系统的优缺点各是什么 ? 优点:资源利用率高,系统吞吐量大。缺点:平均周转时间长,无交互能力。 引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能,只有有中断功能才能并发。 5.什么是分时系统?特征是什么? 分时系统是指,在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通 过自己的终端,以交互的方式使用计算机,共享主机中的资源。 特征:多路性、独立性、及时性、交互性 *有交互性的一般是分时操作系用,成批处理无交互性是批处理操作系统,用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统,对于分布式操作系统与网络操作系统,如计算机之间无 主次之分就是分布式操作系统,因为网络一般有客户 -服务器之分。 6.什么是实时操作系统? 实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内处理完。按照截止时间可以 分为 1 硬实时任务(必须在截止时间内完成) 2 软实时任务(不太严格要求截止时间) 7.用户与操作系统的接口有哪三种? 分为两大类:分别是用户接口、程序接口。 用户接口又分为:联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。 8.理解并发和并行?并行(同一时刻)并发(同一时间间隔) 9.操作系统的结构设计 1.无结构操作系统,又称为整体系统结构,结构混乱难以一节,调试困难,难以维护2.模块化 os 结构,将 os 按功能划分为一定独立性和大小的模块。是 os 容易设计,维护,增强 os 的可适应性,加速开发工程 3.分层式 os 结构,分层次实现,每层都仅使用它的底层所提供的功能 4.微内核 os 结构,所有非基本部分从内核中移走,将它们当做系统程序或用户程序来实现,剩下的部分是实现 os 核心功能的小内核,便于扩张操作系统,拥有很好的可移植性。 第二章: 1 .什么叫程序?程序顺序执行时的特点是什么? 程序:为实现特殊目标或解决问题而用计算机语言编写的命令序列的集合 特点:顺序性、封闭性、可再现性 2.什么是前趋图?(要求会画前趋图) P35 图 2-2

计算机操作的基础知识

计算机操作的基础知识 计算机操作属于现代生活中必不可少的一部分。无论是在家庭、学校还是工作场所,我们都需要通过计算机进行各类操作。掌握基础的计算机操作知识是每个人的必备技能。本文将介绍计算机操作的基础知识,以帮助读者更好地使用计算机。 一、计算机硬件的基本组成 计算机由许多不同的硬件组成,每个硬件都有自己的功能和作用。以下是计算机硬件的基本组成部分: 1. 中央处理器(CPU):它是计算机的大脑,负责执行所有的计算任务和指令。 2. 内存(RAM):它是用于计算机临时存储数据和程序的地方。内存的大小决定了计算机可以同时运行的程序数量和速度。 3. 硬盘:它用于存储计算机的操作系统、应用程序和用户文件。硬盘的容量越大,存储的文件数量和大小就越多。 4. 显示器:它用于显示计算机操作的结果和图像。显示器的大小和分辨率会影响到图像的清晰度和显示效果。 5. 键盘和鼠标:它们是我们与计算机进行交互的主要工具。键盘用于输入文字和命令,鼠标用于操作和选择图像。 二、操作系统的基本操作

操作系统是计算机的核心软件,用于管理和控制计算机的硬件和软 件资源。掌握操作系统的基本操作可以帮助我们更好地使用计算机。 1. 开机和关机:按下电源按钮可以启动计算机,通过操作系统的关 机命令可以安全地关闭计算机。 2. 用户登录:在启动计算机后,需要输入用户名和密码进行登录。 每个用户都有自己的账户,可以使用自己的个人设置和文件。 3. 文件管理:操作系统提供了文件管理工具,可以创建、复制、删 除和移动文件和文件夹。我们可以根据需要来组织和管理自己的文件。 4. 程序运行:通过操作系统可以运行各种应用程序。双击应用程序 的图标或者选择开始菜单中的程序可以启动应用程序。 5. 窗口操作:操作系统提供了窗口界面,可以同时打开多个程序窗口。我们可以通过窗口的最大化、最小化和关闭按钮来管理窗口。 三、常见的应用程序操作 计算机上有许多常见的应用程序,如文字处理、电子表格、图像编 辑等。熟练掌握这些应用程序的操作可以提高工作和学习效率。 1. 文字处理:掌握文字处理软件的基本操作可以编写、编辑和格式 化文本。例如,可以调整字体、大小、颜色和对齐方式等。 2. 电子表格:电子表格软件适用于数据处理和计算。了解如何创建、编辑和使用公式可以进行数据的统计和分析。

初中计算机操作系统知识点梳理

初中计算机操作系统知识点梳理 计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。它是计算 机系统的核心部分,负责提供各种功能和支持,使得应用程序能够在计算机上运行。在初中阶段,学生需要掌握一些基本的计算机操作系统知识点,这将有助于他们更好地理解计算机系统的工作原理和提高计算机的使用效率。本文将对初中计算机操作系统的知识点进行梳理和介绍。 1. 操作系统的基本概念 计算机操作系统是一种系统软件,它与硬件设备直接打交道,并负责管理硬件 资源、提供系统调度与管理功能。操作系统的基本概念包括内核、文件系统、用户界面等。内核是操作系统的核心,它负责控制和管理计算机硬件资源,提供系统调度和管理功能。文件系统是操作系统的一部分,用于管理和组织计算机上的文件和目录。用户界面是用户与计算机操作系统之间的一个接口,使得用户可以通过交互的方式进行操作。 2. 操作系统的功能 操作系统有多种功能,包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、用户 接口等。进程管理是操作系统的重要功能之一,它负责管理计算机上运行的各个进程并进行调度。内存管理是指操作系统如何管理计算机内存资源,以提供给进程使用。文件管理是指操作系统如何管理和组织计算机上的文件和目录。设备管理是指操作系统如何管理和控制计算机上的各种硬件设备,如硬盘、打印机等。用户接口是用户与计算机操作系统之间的一个接口,使得用户可以通过交互的方式进行操作。 3. 常见的操作系统 在计算机系统中,常见的操作系统包括Windows、macOS、Linux等。Windows是一种非常流行的操作系统,它提供了友好的用户界面和广泛的应用支持。macOS是苹果公司开发的操作系统,主要用于苹果Mac系列电脑。Linux是一

操作系统大学计算机基础知识精要

操作系统大学计算机基础知识精要在大学的计算机科学课程中,操作系统是一门非常重要的学科。操作系统是计算机系统中的核心组件之一,它负责管理计算机的硬件和软件资源,有效地协调各个应用程序的运行。本文将简要介绍操作系统的基本概念、功能和常见的类型。 一、概述 操作系统是计算机系统中的一个关键部分,它提供了一个接口,使得用户可以方便地使用计算机,同时也负责管理计算机的各种资源。操作系统的主要目标是提供一个有效、方便、可靠和安全的计算机环境。 二、功能 1. 进程管理 操作系统负责管理计算机系统中的进程。进程是计算机程序的执行实例,是系统进行资源分配和调度的基本单位。操作系统通过进程管理,实现了进程的创建、撤销、调度和同步/通信等功能,保证了多个进程同时运行时的资源共享和安全性。 2. 内存管理 内存是计算机中存储程序和数据的地方。操作系统负责管理和分配计算机内存的资源,确保每个进程都能够合理地使用内存,并避免资

源的浪费和冲突。内存管理包括内存分配、地址转换和内存回收等功能。 3. 文件系统管理 文件系统是操作系统中的一种重要的数据结构,用于组织和管理计算机中的文件。操作系统通过文件系统管理,提供了用户对文件的创建、读取、写入、删除和检索等功能,为用户提供了对存储设备的方便访问。 4. 设备管理 设备管理是操作系统的另一个重要功能。计算机的硬件设备包括输入设备、输出设备和存储设备等,操作系统通过设备管理来协调和控制这些设备的访问和使用。设备管理包括设备的分配、调度和错误处理等功能。 三、操作系统类型 操作系统根据其结构和特点可分为多种类型,常见的操作系统类型有以下几种: 1. 批处理操作系统 批处理操作系统是一种早期的操作系统类型,它通过批处理方式执行用户提交的一系列任务。用户将任务提交给操作系统后,操作系统按照一定的顺序依次执行这些任务,直到全部完成。 2. 分时操作系统

操作系统知识点

操作系统 操作系统储备知识 操作系统的目标及作用 目标:方便性、有效性、可扩展性、开放性 方便性:系统可以使用编译指令,用户的高级语言翻译成代码 有效性:提高系统资源的利用率、提高系统的吞吐量,合理组织计算机的工作流程 可拓展性:os广泛采用微内核结构,方便增添新的功能和模块 开放性:系统能遵循世界标准规范,遵循国际标准所开发的软件彼此都兼容 操作系统的作用 1.os为用户与计算机硬件系统之间的接口,即用户通过os来使用计算机 2.os作为计算机系统资源的管理者,资源可分为四类;处理机、存储器、I/O设 备及文件 处理机管理:分配与控制处理机 存储器管理:内存的分配与回收 3.os实现了对计算机资源的抽象,为了方便用户使用I/O设备,人们在裸机上覆 盖一层I/O设备管理软件这样用户可以利用这些数据及操作进行数据的输入或者输出; 推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率 2.方便用户 3.器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展 5.不断提出新的应用需求 分时系统 一、起源 1.人机交互

2.共享主机:用户在共享一台计算机时,每人都希望能想独占时一样不仅 可以随时与计算机交互,而且还不会感觉到其他用户的存在; 二、分时系统实现中的关键问题 1.及时接收 2.及时处理:作业直接进入内存、采用轮转运行方式 三、分时系统的特征 3.多路性:多台终端同时连接到一台主机上,并按分时原则为每一个用户 服务; 4.独立性:每一个用户在各自终端上进行操作互不影响 5.及时性:户用的请求能在很短的时间获得相应 6.可通过终端进行广泛的人机对话 实时系统 主要特征是将时间作为关键参考能及时响应外部事件的请求,在规定时间内完成该事件的处理; 实时系统类型见书 实时任务类型见书 实时系统与分时系统特征的比较 1.多路性 分时系统:按分时原则为多个终端用户服务 实时系统:周期性地把多路现场信息进行采集 2.独立性:均彼此互不干扰 3.及时性 4.交互性 5.可靠性:分时系统要求系统可靠 操作系统的基本特性 一、并发 1.并行与并发 并行:两个或者多个事件在同一时刻发生

计算机操作系统复习知识点汇总

计算机操作系统复习知识点汇总 第一章绪论 1、操作系统的定义、目标、作用 1OS是配置在计算机硬件上的第一层软件;是对硬件系统的首次扩充.. 2OS的主要目标是:方便性;有效性;可扩充性和开放性. 3OS的作用可表现为: a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;一般用户的观点 b. OS作为计算机系统资源的管理者;资源管理的观点 c. OS实现了对计算机资源的抽象. 2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统联机输入输出方式的联系和区别 脱机输入输出技术Off-Line I/O是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间;提高了I/O速度. 由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的;或者说;它们是在脱离主机的情况下进行的;故称为脱机输入输出方式;反之;在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机输入输出方式 联机输入输出技术也提高了I/O的速度;同时还将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能.. 3、多道批处理系统需要解决的问题 处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题 4、OS具有哪几个基本特征它的最基本特征是什么 a. 并发性Concurrence;共享性Sharing;虚拟性Virtual;异步性Asynchronism. b. 其中最基本特征是并发和共享. c. 并发特征是操作系统最重要的特征;其它特征都是以并发特征为前提的.. 5、并行和并发 并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念;并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生.. 6、操作系统的主要功能;各主要功能下的扩充功能 a. 处理机管理功能: 进程控制;进程同步;进程通信和调度. b. 存储管理功能: 内存分配;内存保护;地址映像和内存扩充等 c. 设备管理功能: 缓冲管理;设备分配和设备处理;以及虚拟设备等 d. 文件管理功能: 对文件存储空间的管理;目录管理;文件的读写管理以及文档的共享和保护 7、操作系统与用户之间的接口 a. 用户接口:是给用户使用的接口;用户可通过该接口取得操作系统的服务 b. 程序接口:是给程序员在编程时使用的接口;是用户程序取得操作系统服务的惟一途径.. 第二章进程管理

计算机操作基础知识

计算机操作基础知识 一、计算机操作系统 计算机操作系统是计算机硬件和软件之间的桥梁,它管理计算机的资源并为用户提供友好的界面。常见的操作系统有Windows、Mac OS和Linux等。操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和用户界面等。 1. 进程管理 进程是计算机执行的程序的实例。操作系统负责管理和调度进程的执行,确保它们能够按照一定的顺序和优先级运行。进程管理包括进程的创建、调度、同步和通信等操作。 2. 内存管理 内存是计算机用来存储数据和程序的地方。操作系统负责管理内存的分配和回收,确保每个程序都能够得到足够的内存空间。内存管理包括内存的分区、分页和置换等操作。 3. 文件系统管理 文件系统是计算机用来存储和组织文件的方式。操作系统负责管理文件的创建、读写和删除等操作,确保文件可以被正确地访问和使用。文件系统管理包括文件的组织、存储和保护等操作。 4. 用户界面

用户界面是用户与计算机交互的界面。操作系统提供不同的用户界面,如命令行界面和图形界面,以满足用户的不同需求。用户界面使用户可以通过键盘、鼠标或触摸屏等输入设备来操作计算机。 二、计算机网络 计算机网络是将多台计算机连接起来,实现数据和资源共享的系统。常见的计算机网络有局域网、广域网和互联网等。计算机网络的主要组成部分包括网络硬件、网络协议和网络服务等。 1. 网络硬件 网络硬件是计算机网络的物理设备,包括计算机、路由器、交换机和光纤等。它们通过物理连接将计算机连接起来,实现数据的传输和交换。 2. 网络协议 网络协议是计算机网络中用来规定数据传输和通信规则的规约。常见的网络协议有TCP/IP、HTTP和FTP等。网络协议确保数据能够在网络中正确、高效地传输。 3. 网络服务 网络服务是计算机网络中提供给用户的各种应用和功能。常见的网络服务有电子邮件、文件传输和远程登录等。网络服务使用户可以方便地进行数据交流和资源共享。

计算机操作系统重点知识点整理

计算机操作系统重点知识点整理 1. 操作系统介绍 操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机硬件及软件资源,提供良好的用户界面和服务。操作系统是计算机科学中的重要分支,研究和理解操作系统的基本知识点对于计算机专业人员至关重要。 2. 进程与线程 进程是指在计算机中正在运行的程序的实例,它拥有独立的内存空间和系统资源。线程是进程中的一个执行单元,多线程可以提高程序的执行效率和并发性。重点知识点包括进程与线程的区别和联系、线程同步与互斥、进程调度算法等。 3. 内存管理 内存管理是操作系统中重要的部分,包括内存分配、内存回收、虚拟内存等。其中,虚拟内存可以扩展主存容量,使得计算机可以同时运行更多的程序。重点知识点包括内存分页、段式内存管理、页面置换算法等。 4. 文件系统 文件系统是操作系统中负责管理和控制文件的组织结构和存储空间的部分,提供对文件的读写和管理功能。重点知识点包括文件目录结构、文件存储方式、文件权限管理等。

5. 输入输出设备管理 输入输出设备管理是操作系统中与外部设备交互的部分,包括对 输入设备和输出设备的控制和管理。重点知识点包括缓冲区管理、设 备驱动程序、中断处理等。 6. 文件系统与磁盘管理 文件系统与磁盘管理是操作系统中重要的部分,涉及到磁盘的组 织和管理、文件的存取与保护等。重点知识点包括磁盘分区、磁盘调 度算法、磁盘块分配算法等。 7. 进程通信与同步 进程通信与同步是操作系统中重要的内容,用于实现多个进程之 间的信息交换和协作。重点知识点包括进程间通信的方式、进程的同 步与互斥机制、死锁问题等。 8. 网络操作系统 网络操作系统是运行在网络环境中的操作系统,可以管理和控制 分布在不同节点上的计算机资源。重点知识点包括分布式系统的架构、网络拓扑结构、网络安全等。 9. 安全与保护 安全与保护是操作系统中非常重要的内容,涉及到系统资源的权 限管理、数据的保护与加密、防止未授权访问等。重点知识点包括访 问控制模型、身份验证、防火墙等。

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