前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
MCP广场
社区首页 >专栏 >【愚公系列】软考中级-软件设计师 024-操作系统(操作系统概述)

【愚公系列】软考中级-软件设计师 024-操作系统(操作系统概述)

原创
作者头像
愚公搬代码
发布于 2024-02-05 15:55:07
发布于 2024-02-05 15:55:07
1600
举报

🏆 作者简介,愚公搬代码 🏆《头衔》:华为云特约编辑,华为云云享专家,华为开发者专家,华为产品云测专家,CSDN博客专家,CSDN商业化专家,阿里云专家博主,阿里云签约作者,腾讯云优秀博主,腾讯云内容共创官,掘金优秀博主,51CTO博客专家等。 🏆《近期荣誉》:2023年华为云十佳博主,2022年CSDN博客之星TOP2,2022年华为云十佳博主等。

🏆《博客内容》:.NET、Java、Python、Go、Node、前端、IOS、Android、鸿蒙、Linux、联网、络安全、数据、工智能、U3D游戏、小程序等相关领域知识。

🏆🎉欢迎 👍点赞✍评论⭐收藏

🚀前言

操作系统(Operating System,简称OS)是一种软件,用于管理计算机硬件和软件资源,提供给用户和应用程序一个简单、统一的接口,以方便用户和应用程序的操作和管理。

操作系统的背景和由来可以追溯到计算机发展的早期阶段。在 1950 年代,当时的计算机是非常庞大和昂贵的设备,主要用于科学计算和军事应用。为了充分利用这些计算机资源,需要解决如下问题:

  1. 资源管理:计算机设备包括处理器、内存、磁盘、输入输出设备等,如何合理地分配、调度和管理这些资源,以提高计算机系统的利用率和效率。
  2. 多道程序设计:为了充分利用计算机资源,需要让多个程序同时运行。但是,由于计算机资源有限,如何使多个程序同时运行且互不干扰成为了一个挑战。

为了解决上述问题,研究人员开始开发操作系统。20 世纪 50 年代末至 60 年代初,出现了一系列的操作系统,如GM-NAA I/O、FORTRAN Monitor System、IBM OS/360等。这些操作系统主要用于管理计算机硬件资源,提供了一些基本功能如进程管理、存储管理、文件管理等。

随着计算机技术的发展,操作系统变得越来越复杂,功能也越来越强大。现代操作系统不仅提供了更多的功能,如图形用户界面、网络通信、安全管理等,还支持多种硬件平台和应用程序。目前常见的操作系统有Windows、Mac OS、Linux等。

🚀一、操作系统概述

🔎1.操作系统的作用

主要作用

描述

资源管理

管理和分配计算机硬件资源,如处理器、内存、存储器和设备。

用户界面

提供与计算机系统交互的方式,如命令行界面和图形用户界面。

文件管理

管理计算机系统中的文件,包括创建、读写、复制和删除等操作。

进程管理

管理和调度计算机系统中的进程,实现多任务处理。

设备驱动程序

管理和控制计算机系统中的硬件设备,如打印机和键盘。

安全和保护

提供安全性和保护机制,保护计算机系统和用户的数据。

网络通信和连接

提供网络通信和连接功能,实现与外部网络的交互。

性能优化和调优

优化系统性能,提高计算机系统的响应速度和效率。

错误处理和故障恢复

处理错误和故障情况,保证系统的可靠性和稳定性。

🔎2.操作系统的特征

特征

描述

并发性

操作系统可以同时处理多个任务,使多个程序能够交替执行,提高计算机的效率和响应性

共享性

操作系统可以管理和控制计算机资源的共享,包括内存、处理器、硬盘等,使多个程序能够同时访问和使用这些资源

虚拟性

操作系统通过虚拟化技术,将物理资源抽象成虚拟资源,使多个程序能够共享和利用这些虚拟资源,提高资源的利用率

不确定性

操作系统需要处理各种不确定因素,如不可预测的用户输入、硬件故障、网络中断等,通过错误检测和恢复机制来应对这些不确定性的情况

🔎3.操作系统的功能

功能

描述

进程管理

控制和协调计算机系统中运行的进程,包括进程的创建、调度、同步和通信等。

存储管理

管理计算机系统中的存储器资源,包括内存分配、地址转换和内存保护等。

文件管理

对计算机系统中的文件进行组织、存储和访问,包括文件的创建、读写、删除和控制等。

设备管理

管理计算机系统中的输入/输出设备,包括设备的分配、控制和驱动等。

作业管理

控制和协调计算机系统中的作业,包括作业的调度、提交、分配和监控等。

🔎4.操作系统的分类

分类

描述

批处理操作系统

处理批量作业,按照预定的顺序自动执行作业,并进行作业调度和资源管理。

分时操作系统

多个用户通过共享的终端或网络同时访问计算机系统,系统轮流分配给每个用户一小段时间来使用CPU。

实时操作系统

对要求即时响应的任务有较高的时间要求,能够快速响应外部事件,提供可预测的响应时间。

网络操作系统

提供网络资源共享和管理的操作系统,支持多台计算机互相通信和协作。

分布式操作系统

将多台物理分散的计算机组成一个互相关联的系统,在不同计算机之间进行任务分配、通信和资源共享。

微机操作系统

运行在个人计算机或工作站上的操作系统,例如Windows、macOS、Linux等。

嵌入式操作系统

运行在嵌入式系统中的操作系统,嵌入在各种设备中,如智能手机、汽车电子设备、家庭电器等。

🔎5.计算机启动的基本流程为

计算机启动的基本流程为:

  1. BIOS自检:开机后,计算机首先进行BIOS自检,检查硬件设备是否正常工作。BIOS(Basic Input/Output System)是一段固化在主板ROM芯片上的程序,用于初始化和检测计算机的硬件设备。
  2. 启动引导:BIOS完成自检后,会从预设的启动设备(通常是硬盘)中读取引导扇区(Master Boot Record,MBR)中的引导程序。引导程序会加载操作系统的启动程序。
  3. 操作系统加载:操作系统的启动程序会被引导程序加载到计算机的内存中。启动程序会进一步初始化硬件设备、建立内存空间映射以及其他必要的准备工作。
  4. 用户登录:操作系统加载完成后,会显示用户登录界面。用户输入正确的用户名和密码后,操作系统会验证身份,并加载用户的配置文件和个人设置。
  5. 桌面加载:登录成功后,操作系统会加载桌面环境或图形用户界面(GUI),提供用户操作和程序运行的接口。
  6. 启动应用程序:在桌面加载后,用户可以通过启动菜单、快捷方式或命令行来启动需要的应用程序。操作系统会加载应用程序的相关文件和库文件,并分配系统资源给应用程序运行。

我正在参与2024腾讯技术创作特训营第五期有奖征文,快来和我瓜分大奖!

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

评论
登录后参与评论
暂无评论
推荐阅读
编辑精选文章
换一批
软件设计师——操作系统
程序是一个静态的概念,而进程是一个动态的概念,它由创建而产生,完成任务后因撤销而消亡;进程是系统进行资源分配和调度的独立单位,而程序不是。
秋邱
2024/10/09
2520
软件设计师——操作系统
【愚公系列】软考高级-架构设计师 014-操作系统概述
操作系统(Operating System, OS)是管理计算机硬件与软件资源的系统软件,同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统的主要任务是提供一个在其中运行应用软件的方便环境,同时作为计算机硬件和用户之间的接口。
愚公搬代码
2024/06/09
1560
【愚公系列】软考高级-架构设计师 021-操作系统和设备管理
操作系统(Operating System, OS)是计算机系统中最基础的软件,它管理计算机的硬件资源,提供程序运行的环境,并作为用户和计算机硬件之间的接口。操作系统的主要任务包括管理计算机的硬件资源(如CPU、内存、存储设备和输入/输出设备)、提供用户界面和执行基础数据管理功能。
愚公搬代码
2024/06/11
1530
【愚公系列】软考中级-软件设计师 032-操作系统(作业管理)
操作系统的作业管理是指操作系统对于作业的调度、分配、控制和管理等一系列操作。作业是指用户提交给操作系统的一些任务或程序,作业管理是操作系统的一个核心功能。
愚公搬代码
2024/02/13
2560
【愚公系列】软考中级-软件设计师 023-操作系统(考点简介)
操作系统(Operating System)是计算机系统中的核心软件之一,它是管理和控制计算机硬件和软件资源的软件系统。操作系统为用户提供了一个直接与计算机硬件进行交互的界面,同时也是应用程序和硬件之间的桥梁。
愚公搬代码
2024/02/04
1670
【愚公系列】软考中级-软件设计师 030-操作系统(设备管理)
设备管理是操作系统的一项重要功能,它负责管理计算机系统中的各种硬件设备,包括输入设备、输出设备和存储设备等。设备管理的主要任务包括设备的分配、控制和调度。
愚公搬代码
2024/02/11
2440
【愚公系列】软考中级-软件设计师 009-计算机系统知识(总线)
计算机系统中的总线是一种用于数据传输的物理连接。它可以把不同的组件连接在一起,例如中央处理器(CPU),内存,输入输出设备等。总线在计算机系统中扮演着重要的角色,它负责传输数据,地址和控制信号。
愚公搬代码
2024/01/21
3450
操作系统基础
1. 方便性:直接跟计算机硬件(“裸机”)交互是很难使用的 2. 有效性 :提高系统资源的利用率(譬如cpu,不能经常空闲) 3. 可扩充性 :方便的增添新的功能和模块,修改原有模块 4. 开放性:遵循国际标准,硬件软件的兼容互联
一个风轻云淡
2023/10/15
1750
操作系统基础
【愚公系列】软考中级-软件设计师 025-操作系统(进程管理-状态管理和前趋图)
操作系统中的进程是指正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的地址空间、数据和代码。进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
愚公搬代码
2024/02/06
2940
操作系统如何加载
为了不打断文章的整体思路,有些专业术语没有进行解释,但是在后续我实践编写小的操作系统时会根据用到的东西为大家一一补全。
shysh95
2021/07/16
6060
【愚公系列】软考中级-软件设计师 028-操作系统(存储管理-页式存储)
操作系统的存储管理是指操作系统如何管理计算机的存储器,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、光盘等)。
愚公搬代码
2024/02/09
2580
操作系统笔记【入门概述】
通过上下两张计算机系统的层次结构图,我们快速的定位到了我们所学习操作系统的位置——硬件之上,软件之下
BWH_Steven
2020/04/23
1.4K0
操作系统笔记【入门概述】
【愚公系列】软考中级-软件设计师 007-计算机系统知识(输入输出技术)
存储器映射是指将输入输出设备的寄存器或控制器映射到计算机系统的内存空间中。通过存储器映射,可以通过读写内存的方式来访问和操作外部设备,简化输入输出操作的编程方式。
愚公搬代码
2024/01/19
2510
操作系统概述
操作系统是控制管理整个计算机系统的软件与硬件资源,合理地组织和调度计算机的工作和资源的分配,进而为用户和应用程序提供方便接口与环境的程序集合,是一种最基本的系统软件。目前常用的计算机操作系统有windows,linux等,本文将从宏观的角度总结操作系统的工作流程,将分散的知识链接在一起,有助于理解操作系统。
月梦@剑心
2022/09/14
7310
操作系统概述
【愚公系列】软考中级-软件设计师 031-操作系统(文件管理)
操作系统中的文件管理是指操作系统对文件的创建、存储、删除和访问等操作的管理。文件是操作系统中的基本单位,用于存储和组织数据。
愚公搬代码
2024/02/12
2710
【愚公系列】软考高级-架构设计师 034-嵌入式软件和BSP
嵌入式软件和BSP(Board Support Package)都是为了应对嵌入式系统的特性而诞生的。
愚公搬代码
2024/06/18
2140
2024全新版 操作系统入门与实践-参透技术本质
操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统中的核心软件,它管理计算机硬件资源,提供程序运行的环境,并作为用户与计算机硬件之间的接口。操作系统的主要目标是提高计算效率,简化用户操作,并使计算机系统的使用更加方便和高效。
用户11063488
2024/04/15
2520
操作系统学习笔记-操作系统概述
操作系统是一组控制应用程序执行的程序,并充当应用程序和计算机硬件之间的接口。(A group of program that controls the execution of application programs. Acts as an interface between applications and hardware)
花猪
2022/02/16
3.1K0
操作系统学习笔记-操作系统概述
操作系统简介
一 为什么要有操作系统 现代计算机系统是一个复杂的系统,程序员无法把所有的硬件操作细节都了解到,管理这些硬件并且加以优化使用是非常繁琐的工作,为了将程序员就从这些繁琐的工作中解脱了出来,计算安装了一层
用户1214487
2018/01/23
9540
操作系统简介
【操作系统】操作系统引论
目前存在着多种类型的OS,不同类型的OS,其目标各所侧重。通常在计算机硬件上配置的OS,其目标有一下几点:
半生瓜的blog
2023/05/13
1.7K0
【操作系统】操作系统引论
推荐阅读
相关推荐
软件设计师——操作系统
更多 >
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档