操作系统基本特征和功能

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操作系统

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1.什么是操作系统,它有哪些基本特征和基本功能?操作系统是用于控制和管理计算机系统内各种软硬件资源、合理有效地组织协调计算机系统的工作流程、提供友好的用户接口以方便用户使用计算机的程序集合。

基本特征:⑴并发性(Concurrence)⑵共享性(Sharing)⑶异步性(Asynchronism)⑷虚拟性(Virtual)基本功能:⑴处理机管理⑵存储管理⑶设备管理⑷文件管理⑸网络与通信管理⑹用户接口2.操作系统的基本类型有哪几种?各有什么特征?多道批处理操作系统;特征:多道性无序性宏观上并行、微观上串行调度性:一道作业从提交给系统开始直至完成,需要经过以下两次调度:作业调度:进入内存进程调度:分配处理机优缺点:优点:资源利用率高、系统吞吐量大缺点:平均周转时间长、无交互能力分时系统的特征:多路性:即同时性独立性:即独占性及时性:用户的请求能在很短的时间内获得响应,以人们所能接受的等待时间来确定.交互性:用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话.多道程序和分时系统的出现,标志着操作系统的发展进入了一个成熟的阶段。

实时系统的特征:提供即时响应和高可靠性。

一个操作系统如果具有批处理、分时、实时系统的功能,我们就将其称之为通用操作系统。

3.操作系统向用户提供了哪几种形式的用户接口?(1)命令接口(2)图像用户接口(3)程序接口4.多道批处理系统有什么特征?有哪些优缺点?特征:多道性无序性宏观上并行、微观上串行调度性:一道作业从提交给系统开始直至完成,需要经过以下两次调度:作业调度:进入内存进程调度:分配处理机优缺点: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5.什么是用户与操作系统的接口?有哪几种类型?用户接口是用户与操作系统的接口;命令接口、图像用户接口、程序接口6.什么是程序接口?怎样使用程序接口?程序接口是操作系统专门为用户程序设置的接口,也是用户程序取得操作系统内核服务的唯一途径。

操作系统的四个基本特征

操作系统的四个基本特征

操作系统的四个基本特征操作系统(Operating System)是计算机的核心软件之一,它是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件系统。

操作系统的设计和功能直接影响计算机的性能、稳定性和用户体验。

操作系统具有四个基本特征,分别是并发性、共享性、虚拟性和持久性。

下面将依次介绍这四个特征以及它们对操作系统的重要影响。

一、并发性并发性是指计算机系统中同时存在多个独立的执行单元,并且这些执行单元同时进行。

这些执行单元可以是进程(Process)、线程(Thread)或其他形式的任务。

并发性使得计算机系统能够同时处理多个任务,提高了计算机的吞吐量和响应速度。

例如,现代操作系统可以同时运行多个应用程序,在同一时间内处理多个用户的请求。

并发性还可以提高系统的资源利用率,充分发挥计算机的性能潜力。

二、共享性共享性是指多个进程或线程同时访问和使用同一个资源。

这种资源可以是计算机的硬件资源(如打印机、硬盘等),也可以是软件资源(如文件、内存等)。

操作系统需要管理和调度各个进程对共享资源的访问,以避免冲突和数据错误。

共享性使得多个用户可以同时使用计算机的资源,提高了资源利用效率。

同时,共享性也带来了资源竞争的问题,操作系统需要采取相应的机制来保证资源的安全和合理分配。

三、虚拟性虚拟性是指通过逻辑手段将一个物理资源划分为多个逻辑资源,使得每个用户都感觉到拥有一个独立的计算机系统。

虚拟性主要体现在两个方面:时间上的虚拟性和空间上的虚拟性。

时间上的虚拟性是指通过操作系统的调度机制,使得多个进程在同一时间内轮流执行,给用户提供了同时运行多个程序的感觉。

空间上的虚拟性是指通过内存管理和存储管理等技术,将物理内存和存储空间分割成多个逻辑部分,每个部分对应一个用户,实现了内存和存储的虚拟化。

虚拟性提高了计算机系统的使用效率和资源利用率,同时也提高了用户的体验和操作便利性。

四、持久性持久性是指计算机系统在停止运行后,其存储的数据和程序仍然可以保存在外部存储介质中,并可以在系统重新启动后恢复。

windows操作系统实验报告

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windows操作系统实验报告Windows操作系统实验报告引言:在计算机科学领域,操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的软件。

它是计算机系统中最基本的软件之一,负责协调和管理计算机的各种活动。

Windows操作系统是由微软公司开发的一种广泛使用的操作系统,它具有用户友好的界面和丰富的功能。

本实验报告将介绍Windows操作系统的基本特征、安装过程和常见问题解决方法。

一、Windows操作系统的基本特征1. 多任务处理:Windows操作系统能够同时运行多个程序,使得用户可以在同一时间内进行多个任务。

这种特征大大提高了计算机的效率和使用便捷性。

2. 图形用户界面:Windows操作系统采用了直观的图形用户界面,使得用户可以通过鼠标和键盘进行操作。

用户可以通过点击图标、拖拽文件等方式来执行各种任务,这种界面设计大大降低了用户的学习成本。

3. 文件管理系统:Windows操作系统提供了强大的文件管理系统,用户可以创建、复制、移动和删除文件和文件夹。

此外,用户还可以通过搜索功能快速找到需要的文件。

4. 网络功能:Windows操作系统支持网络连接,用户可以通过网络传输文件、共享资源和访问远程计算机。

这种功能使得用户可以方便地进行远程办公和文件共享。

二、Windows操作系统的安装过程Windows操作系统的安装过程相对简单,以下是一般的安装步骤:1. 准备安装介质:首先,需要准备Windows操作系统的安装光盘或USB安装盘。

确保安装介质是正版和可靠的。

2. BIOS设置:进入计算机的BIOS设置界面,将启动顺序设置为从光盘或USB 设备启动。

保存设置并重启计算机。

3. 安装过程:计算机重新启动后,按照屏幕上的提示选择语言、时区和键盘布局等选项。

然后,选择安装类型和磁盘分区方式。

最后,等待安装过程完成。

4. 配置系统:安装完成后,系统会要求设置用户名和密码等信息。

此外,还可以选择安装必要的驱动程序和常用软件。

操作系统复习资料

操作系统复习资料

1什么是操作系统及四个基本特征操作系统是一组控制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。

P9操作系统的四个基本特征是并发、共享、虚拟和异步。

P142操作系统的主要功能,什么是分时操作系统操作系统的主要功能:处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理p18分时操作系统是指,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主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。

P103操作系统的接口有几种类型用户与操作系统的接口通常可分为两大类:1用户接口。

它是提供给用户使用的接口,用户可通过该接口取得操作系统的服务2程序接口。

它是提供给程序员在编程时使用的接口,是用户程序取得操作系统的唯一途径p224 在OS为什么要引入进程的概念,为什么要引入线程为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,而引入了进程概念。

P37在操作系统中引入线程,是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。

P725进程控制块是什么?作用及构成为了使程序(含数据)能独立运行,应为之配置一进程控制块,即PCB(Process Control Block);PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构,PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

在进程控制块中,主要包括下述四方面的信息。

1进程标示符2处理机状态3进程调度信息4进程控制信息因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其他进程并发执行的进程。

P416进程的基本状态有哪些?进程实体是由什么组成的进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。

事实上,运行中的进程可能具有以下三种状态。

1就绪状态2执行状态3阻塞状态p38由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。

操作系统基本特征和功能

操作系统基本特征和功能

操作系统基本特征和功能操作系统是计算机系统中的重要组成部分,起着协调和管理各种资源的作用。

它具有一系列基本特征和功能,下面将对其进行详细介绍。

一、基本特征1.并发性:指计算机系统中存在多个独立运行的程序,这些程序在同一时间段内都能得到执行。

操作系统通过时间片轮转、优先级调度等策略,实现了多任务同时运行的功能。

2.共享性:操作系统是计算机系统中各种资源的管理者,它需要同时为多个用户或多个进程提供服务。

为了实现资源的高效利用,操作系统通过时间片、优先级、互斥锁等机制,实现了对资源的共享。

3.虚拟性:操作系统能够将一个物理实体转化为多个逻辑实体,为用户提供了一个虚拟化的环境。

其中,最典型的例子就是虚拟内存的实现,使得用户程序可以以比实际物理内存更大的容量运行。

4.异步性:操作系统需要对多个任务进行管理和调度,不同的任务之间可能出现因资源争用、运行速度快慢等原因导致的非确定性。

操作系统通过进程和线程的概念,解决了多任务并发执行时的异步性问题。

二、基本功能1.进程管理:操作系统负责进程的创建、调度、终止等功能。

通过进程控制块(PCB)的分配和管理,实现了对进程状态的监控与控制。

2.存储管理:操作系统管理物理内存和虚拟内存的分配和回收,提供了内存保护和内存共享的机制,保证了进程之间的隔离和资源的有效利用。

3.文件管理:操作系统管理文件的创建、读写、修改和删除等操作。

通过文件控制块(FCB)的管理,实现了对文件的统一管理和控制。

4.设备管理:操作系统管理各种设备的分配和控制。

通过设备驱动程序的管理,实现了对输入输出设备的管理和控制。

5.用户接口:操作系统提供了命令行界面(CLI)和图形用户界面(GUI)等多种用户接口,使用户能够方便地与计算机进行交互和操作。

6.系统调用:操作系统为应用程序提供了一组接口,允许应用程序访问操作系统的功能和资源。

通过系统调用,应用程序可以实现对硬件设备的访问和操作。

7.安全性管理:操作系统提供了一系列安全性机制,包括用户身份验证、文件和内存访问权限控制、病毒防护等。

操作系统的功能和特点

操作系统的功能和特点

操作系统的功能和特点操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统中的核心软件,它负责管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供一个友好、高效的工作环境。

操作系统具有以下几个主要功能和特点。

一、进程管理功能操作系统通过进程管理功能,实现了对计算机系统中各个进程的调度和控制。

进程是指计算机中正在运行的程序的实例,操作系统负责分配处理器资源,以确保不同程序能够有序地进行执行。

操作系统提供了进程间的通信机制,如管道、消息队列等,以便进程之间能够进行数据的交换和共享。

二、内存管理功能操作系统负责对计算机系统中的内存资源进行管理和调度。

它通过内存管理功能,实现了对内存的分配与回收,以及内存的映射和保护。

操作系统通过虚拟内存技术,将物理内存抽象为逻辑上连续的地址空间,为应用程序提供了更大的内存空间。

三、文件管理功能操作系统通过文件管理功能,提供了对磁盘存储介质上的文件进行组织和管理的能力。

它通过文件系统实现了对文件的存储、检索和更新操作。

操作系统为文件提供了访问权限和保护机制,以保证对文件的安全性和完整性。

四、设备管理功能操作系统负责对计算机系统中的各种设备进行管理和控制。

它通过设备管理功能,实现了对设备的分配与释放,以及对设备的访问和控制。

操作系统提供了设备驱动程序,将设备的复杂性屏蔽,为应用程序提供了统一的设备访问接口。

五、用户界面功能操作系统通过用户界面功能,为用户提供了与计算机系统进行交互的界面。

它可以是命令行界面(如DOS),也可以是图形用户界面(如Windows)。

用户界面使用户能够方便地启动程序、管理文件、进行设置等操作,提高了系统的易用性和可操作性。

操作系统具有以下几个主要特点:一、并发性操作系统能够同时处理多个程序的请求和任务,实现了多道程序的并发执行。

操作系统通过进程调度算法和资源分配策略,使得不同程序能够在统一的硬件平台上共享资源,提高了计算机系统的利用率和效率。

操作系统定义、功能、特征、分类介绍

操作系统定义、功能、特征、分类介绍

操作系统定义、功能、特征、分类介绍现代计算机系统由⼀个或多个处理器、主存、磁盘、打印机、键盘、⿏标、显⽰器、⽹络接⼝以及各种其他输⼊/输出设备组成软件与操作系统底层是硬件。

硬件包括芯⽚、电路板、磁盘、键盘、显⽰器以及类似的设备。

在硬件的顶部是软件。

计算机运⾏模式:内核态和⽤户态。

核⼼模式和⽤户模式(管态和⽬态)核⼼模式⼀般指操作系统管理程序运⾏的状态,具有较⾼的特权级别。

⽤户模式⼀般指⽤户程序运⾏时的状态,具有较低的特权级别。

处理器处于管态时全部指令(包括特权指令)可以执⾏,可使⽤所有资源,并具有改变处理器状态的能⼒。

当处理器处于⽤户模式时,就只能执⾏⾮特权指令。

特权级别不同,可运⾏指令集合也不同。

特权级别越⾼,可以运⾏指令集合越⼤。

⾼特权级别对应的可运⾏指令集合包含低特权级的。

核⼼模式到⽤户模式的唯⼀途径是通过中断。

软件中最基础的部分是操作系统,它运⾏在内核态。

在这个模式中,操作系统具有对所有硬件的完全访问权,可以执⾏机器能够运⾏的任何指令。

软件的其余部分运⾏在⽤户态下。

在⽤户态下,只使⽤了机器指令中的⼀个⼦集。

特别地,那些会影响机器的控制或可进⾏I/O(输⼊/输出)操作的指令,在⽤户态中的程序⾥是禁⽌的。

操作系统的⽤户接⼝程序(shell或者GUI),处于⽤户态程序中的最低层次。

允许⽤户运⾏其他软件程序,如Web浏览器、电⼦邮件阅读器或⾳乐播放器等。

操作系统运⾏在裸机之上,为所有其他软件提供基础的运⾏环境。

什么是操作系统?操作系统:是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运⾏的系统软件(或程序集合),是⽤户与计算机之间的接⼝。

1) OS是什么:是系统软件(⼀整套程序组成,如UNIX由上千个模块组成)2) 管什么:控制和管理系统资源(记录和调度)操作系统和普通软件(⽤户态)之间的主要区别:如果⽤户不喜欢某个特定的电⼦邮件阅读器,他可以⾃由选择另⼀个,或者选择⾃⼰写⼀个,但是他不能⾃⾏写⼀个属于操作系统⼀部分的时钟中断处理程序。

03.操作系统的基本特征和主要功能

03.操作系统的基本特征和主要功能

一、操作系统的基本特征不同的操作系统具有各自的特征,但是都是具有以下四个基本的特征:1.并发性并行与并发并行性和并发性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。

并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

在多道程序环境中,并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,在单道处理机系统中,每一刻却能有一道程序执行,故微观上这些程序是在交替执行的。

程序的并发执行能够改善系统资源的利用率,但会使得系统复杂化。

所以操作系统必须具有控制和管理各种并发事件的功能。

2.共享性在操作系统环境下,共享是指系统中的资源可供内存中多个并行执行的进程(线程)共同使用,把这种资源称为资源共享或者是资源复用。

并发和共享是操作系统两个基本的特点,两者之间互为存在条件。

实现资源共享的主要方式有:1.互斥共享方式2.同时访问方式3.虚拟技术在操作系统中,虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,前者是实际存在,后者是虚拟的,只是用户的一种感觉。

用于实现虚拟的技术叫做虚拟技术,在操作系统中,实现虚拟技术的方式有以下两种:1.时分复用技术1.1 虚拟处理机技术1.2 虚拟设备技术2.空分复用技术2.1 虚拟磁盘技术2.2 虚拟存储器技术4.异步性进程的异步性程序的不可再现性程序执行时间的不可预知性二、操作系统的主要功能操作系统的主要任务:为多道程序的运行提供了良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地、高效地运行,最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户使用。

为实现上述任务,操作系统应具有以下几方面的功能:1.处理机管理功能【核心】在传统的多道程序系统中,处理机的分配和运行都是围绕以进程为基本单位进行。

处理机的管理的主要功能是:创建和撤销进程(线程),对诸进程(线程)的运行进行协调,实现进程(线程)之间的信息交换,以及按照一定的算法把处理机分配给进程(线程)。

处理机管理也应具有以下的功能:1.1 进程控制1.2 进程同步1.2.1 进程互斥方式是指诸进程(线程)在对临界资源进行访问时,应采用互斥方式。

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操作系统基本特征和功能
每个操作系统都具有它自己的特征和基本的功能,下面由我为大家整理了操作系统基本特征的相关知识,希望对大家有帮助。

1. 操作系统的特征
操作系统的主要特征有三条:并发性、共享性和异步性。

1并发性:指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔内同时执行。

2共享性:指操作系统中的资源,可被多个并发的程序使用。

3异步性:又称为随机性。

在多道程序环境中,允许多个进程并发执行,由于资源有限而进程众多,多数情况,进程的执行不是一贯到底,而是“走走停停”,系统中的进程何时执行?何时暂停?以什么样的速度向前推进?进程总共要多少时间执行才能完成?这些都是不可预知的,或者说该进程是以异步方式运行的,异步性给系统带来了潜在的危险,有可能导致与时间有关的错误,但只要运行环境相同,操作系统必须保证多次运行作业,都会获得完全相同的结果。

2. 操作系统的功能
资源管理是操作系统的一项主要任务,而控制程序执行、扩充及其功能,屏蔽使用细节,方便用户使用,组织合理工作流程,改善人机界面等都可以从资源管理的角度去理解。

从资源管理的观点来看操作系统具有的几个主要功能:
1作业管理
作业管理解决的是允许谁来使用计算机和怎样使用计算机的问题。

在操作系统中,把用户请求计算机完成一项完整的工作任务称为一个作业。

当有多个用户同时要求使用计算机时,允许哪些作业进入,不允许哪些进入,对于已经进入的作业应当怎样安排它的执行顺序,这些都是作业管理的任务。

2存储管理
存储管理解决的是内存的分配、保护和扩充的问题。

计算机要运行程序就必须要有一定的内存空间。

当多个程序都在运行时,如何分配内存空间才能最大限度地利用有限的内存空间为多个程序服务;当内存不够用时,如何利用外存将暂时用不到的程序和数据“滚出”到外存上去,而将急需使用的程序和数据“滚入”到内存中来,这些都是存储管理所要解决的问题。

4文件管理
文件管理解决的是如何管理好存储在磁盘、磁带等外存上的数据。

由于计算机处理的信息量很大而内存十分有限,绝大部分数据都是保存在外存上。

如果要用户自己去管理就要了解如何将数据存放到外存的物理细节,编写大量程序。

在多个用户使用同一台计算机的情况下既要保证各个用户的信息在外存上存放的位置不会发生冲突,又要防止对外存空间占而不用;既要保证任一用户的信息不会被其他用户窃取、破坏,又要允许在一定条件下多个用户共享,这些都是要靠信息管理解决的。

信息管理有时也称为文件管理,是因为在操作系统中通常是以“文件”作为管理的单位。

操作系统中的文件概念与日常生活中的文件不同,在操作系统中,文件是存储在外存上的信息的集合,它可以是源程序、目标程序、一组命令、图形、图像或其它数据。

4设备管理
设备管理主要是对计算机系统中的输入输出等各种设备的分配、回收、调度和控制,以及输入输出等操作。

5处理机管理
处理机管理主要解决的是如何将CPU分配给各个程序,使各个程序都能够得到合理的运行安排。

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