計算機操作系統概念介紹
- 分類:資訊 回答于: 2023年01月22日 10:23:08
工具/原料:
系統版本:windows10系統
品牌型號:惠普星14pro
計算機操作系統概念:
系統軟件(不以某種特定應用為目標的軟件)——在計算機硬件基礎上為應用軟件提供通用服務的軟件,它們作為一個必需的組成部分 ,與硬件一起構成了完整的計算機系統 。
操作系統(是最重要的一種系統軟件)——處在計算機硬件與計算機應用程序之間 ,除了起著應用程序與計算機硬件聯系的接口作用之外 ,還要負責對計算機的資源在應用程序之間進行管理和分配 。
應用軟件和操作系統構成了計算機軟件,而操作系統和計算機硬件系統構成了計算機系統。

計算機操作系統的功能:
1、操作系統是計算機硬件的封裝和功能的擴充
將具體的硬件執行細節抽象為程序功能模塊,并提供高級語言接口,這種提供了一些例程接口 ,從而使應用程序可通過這些接口對計算機硬件進行操作,就叫做計算機硬件的抽象層 HAL(Hardware Abstraction Layer ),作為操作系統的最底層 ,是對計算機硬件的第一次軟件封裝 。在硬件抽象層與應用程序之間再添一層 :用高級語言再編寫一些程序模塊(例如C函數),并在這些模塊中 ,通過調用HAL層程序模塊,把硬件操作根據需要適當地組合封裝起來,形成一些具有通常意義的模塊。為了方便用戶 ,操作系統還提供了一些與硬件操作無關的通用程序模塊(例如 :開方 、取整等一些數學運算函數) ,并把它們與上述的read()、write()等模塊組織成函數庫 ,以供應用程序來調用 。 這些函數(模塊)被叫做應用程序接口API(Application Programming Interface)。從計算機應用程序的角度來看 ,API中與硬件相關的那些函數就是對計算機硬件的第二次抽象和封裝 。(即計算機硬件的抽象層HAL是對計算機硬件的第一次軟件封裝,而應用程序接口API是對計算機硬件的第二次軟件封裝。)
2、操作系統是計算機資源的管理者
計算機資源:由計算機提供的,因應用程序的存在和運行所消耗或占用的物質條件,包括處理器的時間、內存空間、外部設備等。如何使計算機所提供的公用資源被應用程序合理地使用 ,是操作系統必須承擔的一項重要管理任務。
操作系統的管理功能主要有如下幾個方面:
1)處理器的管理 :操作系統對處理器的管理工作主要有兩項 :一是對中斷的管理 ;二是對處理器在各并發應用程序之間進行調度 。
2)存儲器存儲空間的管理:合理地為并發程序分配和使用該資源。
3)I/O設備的管理 完成用戶提出的I/O請求 ,加快輸入 、輸出的速度 ,提高I/O設備的利用率 。
4)文件的管理 在計算機中 ,程序和數據通常都是以文件的形式存儲于硬盤 、光盤等外存儲器的 ,文件量巨大!
5)網絡和通信的管理。
6)提供良好的用戶接口 API。

計算機操作系統體系結構:
通過采用的通用處理器的數量來分類:
A、單處理器系統
在單處理器系統中,有一個主CPU能夠執行一個通用指令集,包括來自用戶進程的指令。
B、多處理器系統
多處理器系統的優點:
增加吞吐量;規模經濟;增加可靠性。
分類:
非對稱多處理器(asymmetric multiprocessing)系統——主從關系;
對稱多處理器(symmetric multiprocessing)系統——對等關系。
c、集群系統
集群計算機共享存儲并通過局域網連接或更快的內部連接。
分類:
非對稱集群:一部分機器處于熱備份模式,其余的機器運行應用程序。
對稱集群:兩臺或多個主機都運行程序,互相監視。

計算機操作系統的內核:
操作系統的內核——由HAL層中的程序模塊及進程管理 、內存管理等基本服務程序模塊組成的系統的核心部分。為防止因用戶程序錯誤調用內核模塊而使系統崩潰,把內核模塊的調用與應用程序的一般進程調用區別開來,并對一般用戶不公開內核模塊的調用方法,使應用程序不能直接調用內核模塊。 因為高級語言不支持中斷,所以達到上述目的一個辦法就是用中斷的方法來實現內核模塊的調用,從而使高級語言應用程序不可能直接接觸到內核模塊。
操作系統內核的三個基本功能:中斷處理 、進程的調度管理和系統的基本操作。
操作系統的內核分為微內核和宏內核。微內核——把內核各個服務程序模塊中的部分內容移到內核的外面作為一個進程來看待,在內核中只保留內核服務與用戶進程的接口,或者說只保留一個“殼”(或者說是消息的轉送站),使內核大大變小。
優點——能有效地利用內存、便于在不同的硬件系統間進行移植、適用于處理速度要求高的場合。

總結:
以上便是計算機操作系統概念以及其他的相關知識介紹,上述內容涉及了操作系統的概念,功能,內核等相關知識,能讓初學者更好了解操作系統的基礎理論知識,有不懂的小伙伴可參照教程學習哦。
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