操作系统课件：Lecture1 操作系统概述.ppt

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它的主要目的是为了方便用户使用计算机，并高效管理计算机的硬件和软件资源。操作系统位于硬件层之上，是应用软件与硬件之间的桥梁，它为用户提供了一个与计算机交互的接口。这个接口可以是命令行、系统调用或者图形用户界面（GUI），如图标和窗口。 操作系统内核是其核心部分，它包含了处理硬件交互和资源调度的基本功能。内核为用户层的程序提供了系统调用接口，使得应用程序可以通过系统调用来执行特定的操作，如文件I/O、进程管理等。系统调用就像一个特殊的公共子程序，由操作系统内核实现，避免了用户重复编写这些底层功能的代码。 操作系统作为资源管理者，负责管理和分配计算机的各种资源，包括处理机时间、内存、磁盘空间、输入/输出设备等。资源管理有两种主要方式：空间分割（静态分配）和时间分割（动态分配）。空间分割通常用于内存管理，允许多个进程共享物理内存。时间分割则用于处理机和其他硬件资源的分配，例如，多任务环境下，多个进程会通过时间片轮转的方式分时使用处理机。 在时间分隔共享中，资源有两种共享模式：独占式共享和分时式共享。独占式共享是指资源在一段时间内由单个任务完全占用，如打印机在打印文件时。而分时式共享则允许资源在不同任务间快速切换，如处理机和磁盘I/O，即使在任务执行过程中也可以插入其他任务的请求。 操作系统通过进程机制来实现并发执行和资源管理。进程包含了程序的执行状态、上下文信息以及标识，操作系统通过调度算法选择合适的进程占用处理机。进程之间的通信和同步也是操作系统的重要职责，确保程序的正确执行和资源的有效利用。 操作系统的生命期涵盖了从开发、安装到升级和维护的全过程。开发通常采用交叉开发的方式，在一台机器（工作机）上编写和编译代码，然后在目标机器上运行。系统升级可能涉及新功能的添加或已有功能的改进。在系统启动时，操作系统会进行初始化，进入正常运行状态，而在关机时，会进行必要的清理工作。 安装操作系统是一个关键步骤，用户可以选择安装Windows或Linux等操作系统。安装过程涉及到分区、格式化硬盘、复制系统文件以及配置系统设置等步骤。一旦安装完成，用户就可以通过操作系统提供的各种服务和工具来管理和使用计算机了。 操作系统是计算机系统的心脏，它不仅连接硬件和软件，还为用户提供了一个友好的交互界面，有效地管理资源，保证了计算机系统的稳定和高效运行。通过对操作系统概念的理解，我们可以更好地掌握如何使用和优化计算机系统。