计算机操作系统概述.pptx

计算机操作系统是计算机科学中的核心组成部分，它作为硬件与用户之间的重要桥梁，负责协调和管理计算机系统的所有资源，包括硬件和软件，以提供高效、便捷的服务。操作系统的发展历程可以分为几个主要阶段，每个阶段都反映了技术进步和用户需求的变化。 1. 手工操作阶段：这是计算机系统最早期的形式，用户直接与计算机硬件交互，执行单一任务，效率低下且易出错。 2. 批量处理阶段：随着技术的进步，计算机开始支持批量处理任务，用户通过卡片或磁带预先输入指令，然后一次性执行多个任务，提高了处理效率。 3. 执行系统阶段：此阶段引入了作业调度，系统能够根据预设的优先级自动执行多个作业。 4. 系统形成阶段：多道程序设计的概念出现，操作系统能够同时在内存中运行多个程序，进一步提升了资源利用率。 5. 分时系统：用户可以通过终端与计算机交互，每个用户可以同时进行多个任务，提供了更接近实时的响应。 6. 实时系统和网络操作系统：随着网络技术的发展，操作系统开始支持网络连接，以及满足实时应用的需求，如工业控制、航空导航等。 7. 分布式操作系统：在互联网时代，分布式操作系统允许多台计算机协同工作，形成一个整体的计算环境，提高了计算能力。 操作系统的主要类型有： - 批量处理系统：主要用于大型数据处理，如银行批量处理交易。 - 分时系统：用户通过终端分享计算机资源，如大学的计算机实验室。 - 实时系统：强调快速响应时间，适用于控制设备或监控系统。 - 网络操作系统：支持网络环境中的资源共享和通信，如Windows Server。 - 分布式操作系统：跨越多台计算机，提供透明的全局服务，如Google的云计算平台。 操作系统的核心功能包括： 1. 进程管理：负责创建、调度、同步和通信等进程操作，确保多任务的有序执行。 2. 作业管理：处理作业的提交、调度、执行和终止，优化系统资源分配。 3. 存储管理：包括内存分配、回收、保护和性能优化，以提高内存使用效率。 4. 文件系统：管理文件的创建、删除、读写和保护，提供用户友好的文件操作界面。 5. 设备管理：处理硬件设备的分配、控制和数据传输，实现设备的虚拟化。 操作系统的主要特征： 1. 并发性：允许多个任务同时执行，提高系统资源利用率。 2. 共享性：资源可被多个进程同时访问，减少了资源浪费。 3. 不确定性：由于多任务并行，系统行为可能因任务调度而变得不可预测。 4. 虚拟性：通过操作系统提供的服务，用户可以感知到比实际更多的资源，如虚拟内存、虚拟设备等。 操作系统是计算机系统的心脏，它的设计和实现直接影响到系统的性能、稳定性和安全性。随着技术的不断发展，操作系统将继续进化，以适应新的挑战和需求。