操作系统是计算机系统的核心组成部分,它负责管理和控制计算机的硬件资源,同时也为用户提供便捷的交互界面和应用程序支持。根据题目中的内容,我们可以提炼出以下几个关键知识点:
1. **计算机系统构成**:计算机系统由硬件和软件两大部分组成,其中硬件包括I/O设备、CPU等,而软件则包括操作系统和其他应用软件。
2. **虚拟机概念**:虚拟机是在物理硬件(如CPU)上运行的一组软件,它可以模拟完整的计算机系统,使得一台物理机上能同时运行多个操作系统实例。
3. **操作系统定义**:操作系统是一组管理整个计算机系统资源的软件,它提供了一个简洁的程序设计接口,改善了人机交互,并为应用软件运行提供了支撑。
4. **操作系统分类**:操作系统属于软件系统,它的主要职责是管理硬件资源,控制程序运行,优化人机界面,并为其他软件提供服务。
5. **计算机发展历史**:电子计算机的发展经历了不同的阶段,包括电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路时代,操作系统的发展伴随着硬件技术的进步。
6. **联机批处理**:在此模式下,处理器直接控制I/O设备,当设备工作时,CPU可能处于空闲状态,等待I/O操作完成。
7. **脱机批处理**:在早期的脱机批处理系统中,有专门的计算机用于与外部设备交互,这种计算机通常被称为终端处理机。
8. **批处理系统的发展**:批处理系统通过程序控制的设计思想实现了作业的自动过渡,减少了人工干预。
9. **单道系统中的CPU利用率**:在单道系统中,当作业因等待I/O操作暂停时,CPU会切换到其他任务,直到I/O操作完成。
10. **通道与中断技术**:通道可以与CPU并行工作,通过中断机制协调CPU与外设之间的通信。
11. **多道程序设计**:多道程序设计技术提高了CPU的利用率,减少了CPU空闲等待I/O的时间。
12. **分时系统**:分时系统将CPU时间片分给各个终端用户,使得每个用户都能获得接近实时的响应,实现多个用户同时使用一台计算机。
13. **实时操作系统**:实时操作系统强调快速响应和处理外部事件,其响应时间通常在毫秒级或更短。
14. **计算机网络技术**:90年代以后,计算机之间的通信技术快速发展,软件技术和交换技术成为连接不同计算机构成网络的关键。
15. **单机操作系统功能**:单机操作系统主要负责管理硬件系统、文件系统以及输入/输出操作。
16. **网络操作系统**:网络操作系统不仅具备单机操作系统的功能,还增加了网络管理、信息交换和资源共享等功能。
17. **分布式操作系统**:分布式操作系统允许多台计算机协同工作,共享CPU资源,共同完成任务。
18. **并行计算**:分布式操作系统支持并行计算,使得任务可以在多台计算机上同时运行,提高整体计算能力。
19. **系统集成化**:随着技术的发展,操作系统向着集成化的方向发展,提供更加全面的服务。
20. **操作系统管理资源分类**:操作系统管理的资源主要包括处理器、内存、外设以及文件系统等。
21. **处理器管理**:处理器管理涉及到任务调度和时间片分配,确保多任务高效运行。
22. **存储管理**:存储管理负责内存资源的分配、回收和保护,确保程序的正确执行。
以上知识点涵盖了计算机操作系统的基础概念、发展历史、主要功能以及不同操作系统的特性。学习这些知识点有助于深入理解计算机操作系统的工作原理及其在现代计算机系统中的核心地位。