30天突破计算机三级考试(2)

第二章操作系统

软件是使用户能够使用并充分发挥计算机性能和效率的各种程序和数据的总称。
软件分为系统软件和应用软件。
系统软件是所有用户使用的解决用户使用电脑问题的程序。
应用软件是为解决特定问题而设计的程序。
操作系统是硬件和所有其他软件的接口，是整个计算机系统的控制和管理中心。

操作系统有两个重要的功能:
1。管理系统中的各种资源。
所有的硬件部分都称为硬件资源。程序和数据等信息成为软件资源。
2为用户提供良好的界面。
操作系统的特点:
1并发。
计算机系统中同时存在多个程序。宏观来看，这些方案是同时推进的。
在单个CPU上，这些并发执行的程序在CPU上交替运行。
程序并发体现在两个方面:
用户程序之间的并发执行。
用户程序和操作系统程序之间的并发。
2共享。
资源共享就是操作系统程序和多个用户程序共享系统中的资源。
3随机性。
随机性是指操作系统的运行处于随机的环境中。一个设备可以在任何时候向处理器发送中断请求，而系统没有

知道运行的程序什么时候会做什么。
没有任何软件支持的电脑叫做*电脑。
操作系统是硬件的第一层软件扩展。

操作系统的功能:
1进程管理:主要是处理处理器。
由于系统对处理器的管理不同，所以提供了不同的作业处理方式，如批处理、分时、实时处理等。
2存储管理:主要是管理内存资源。
在内存不够用的时候，解决内存扩展的问题就是把内存和外存的管理结合起来，为用户提供比实际内存更大的容量。

更多的虚拟内存，这是操作系统存储功能的重要任务。
3文件管理。系统中的信息资源以文件的形式存储在外部存储器中。
4设备管理。设备管理是对计算机系统中除CPU和内存之外的所有输入和输出设备的管理。
5用户和操作系统之间的接口。

操作系统的分类:
1批处理操作系统。
两个特点:一个是多渠道，一个是批量。系统中同时容纳了许多作业，这些作业存储在外部存储器中形成备份作业。

序列，按照一定的调度原则，系统从备份作业中选择一个或多个作业，放入内存运行。正在运行的作业结束并退出。

运行和备份作业都由系统自动实现，在系统中形成一个自动转移的连续作业流。批量就是系统。

不允许用户在运行时与其作业进行交互。
批处理系统的目标是提高系统资源的利用率、大作业吞吐量和作业流的自动化。
2分时系统。
分时系统允许多个用户同时使用计算机。
操作系统使用时间片轮换来处理每个用户的服务请求。
特点:
多样性。
交互性。也称为交互式操作系统。
独立。
时效性。分时系统性能的主要指标之一是响应时间，即终端向系统发出命令并作出响应的时间。
通常，计算机系统使用批处理和分时处理来服务用户。时间要求弱的作业放入后台批处理，需要频繁处理。

复杂的交互式作业通过分时在前台处理。
3实时系统。
系统能够及时响应随机的外部事件，并在严格的时限内完成对该事件的处理。实时系统作为一个特定的

在应用中使用控制装置。
可以分为两类:
1。时间控制系统。
2。实时信息处理系统。
特点:响应及时，可靠性高。
4个人电脑操作系统。
个人电脑操作系统是一种在线交互式单用户操作系统，其在线交互功能与分时系统提供的功能非常相似。

比如。
5网络操作系统。
计算机网络通过通信设施将地理上分散的具有自治功能的计算机系统连接起来，实现信息交换和资源共享。

享受，互操作和协同处理系统。网络操作系统是基于各自原有的计算机系统的操作，根据各自的网络架构

该协议被开发为包括用于网络管理、通信、资源共享、系统安全和各种网络应用服务的操作系统。
6分布式操作系统。
从资源管理的角度来看:
操作系统分为五个主要部分:处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理以及用户与操作系统之间的接口。
虚拟机视图。
用户不是直接使用硬件机，而是通过操作系统来控制和使用计算机，从而将计算机扩展得更强大、更可用。

添加一个方便的计算机系统。操作系统的所有功能都称为操作系统虚拟机。
操作系统涉及的硬件环境:
2特权指令和处理器状态。
特权指令和非特权指令。
特权指令是那些只允许操作系统使用，而不允许普通用户使用的指令。
非特权指令称为非特权指令，非特权指令的执行不会影响其他用户和系统。
3 CPU状态。
CPU交替执行操作系统程序和用户程序。
CPU的状态属于程序状态字PSW的一位。大多数计算机系统将CPU的执行状态分为管状态和目的状态。
管理状态也称为特权状态、系统状态或核心状态。CPU可以在管状态下执行整套指令系统。通常，操作系统在管道状态下运行。
目的状态也称为正常状态或用户状态。当机器处于目标状态时，程序只能执行非特权指令。用户只能在目标状态下运行程序，如果用户

当特权指令在程序目标状态下执行时，硬件将被中断，操作系统将获得控制权，特权指令执行将被禁止，这可以防止使用

该程序有意或无意地破坏系统。
从目的状态转换到管理状态的方式是中断。
从管理状态到目的状态可以通过修改程序状态字来实现，这将伴随着从操作系统程序到用户程序的转换。