【操作系统】操作系统的概念、功能和目标

目录

一、熟悉的操作系统

二、操作系统的概念和定义

1.结合生活经验来理解计算机系统的层次结构

2.操作系统

三、操作系统的功能和目标

1.作为系统资源的管理者

1.1 提供的功能

1.2 目标

2.作为用户和计算机硬件之间的接口

2.1 提供的功能(统称为“用户接口”)

2.2 目标

3.作为最接近硬件的层次

3.1 提供的功能

3.2 目标

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一、熟悉的操作系统

windows，安卓，ios，mac os，linux

二、操作系统的概念和定义

1.结合生活经验来理解计算机系统的层次结构

Step 1:买一台裸机

Step 2:安装 Windows操作系统

Step 3:安装QQ

Step 4:本宝宝使用QQ和盆友尬聊!

上图可以看出操作系统和用户是有相接的，因为即使没有安装应用软件，用户也可以使用操作系统完成一些功能。

2.操作系统

操作系统（Operating System，OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境，它是计算机系统中最基本的系统软件。

直观的例子：打开 Windows操作系统的“任务管理器”（快捷键:Ctrl+Alt+Del)

三、操作系统的功能和目标

1.作为系统资源的管理者

1.1 提供的功能

①处理机管理   ②存储器管理   ③文件管理   ④设备管理

（相关知识补充：进程是一个程序的执行过程。执行前需要将该程序放在内存中，才能被CPU处理。）

用QQ和朋友视频聊天的过程:

Step 1:在各个文件夹中找到QQ安装的位置（如l D:/Tencent/QQ/Bin)——文件管理（逐层打开文件，找到QQ.exe这个程序可执行文件的存放位置）

Step 2:双击打开QQ.exe——存储器管理（需要把程序相关数据放入内存）

step 3: QQ程序正常运行——处理机管理（对应的进程被处理机CPU处理）

Step 4:开始和朋友视频聊天——设备管理（需要将摄像头设备分配给进程）

1.2 目标

安全、高效

2.作为用户和计算机硬件之间的接口（向用户提供服务）

2.1 提供的功能(统称为“用户接口”)

①命令接口：允许用户直接使用。可以分为联机命令接口和脱机命令接口。

• 联机命令接口：用户说一句，系统做一句。

联机命令接口=交互式命令接口(整个过程中用户和操作系统是不断交互的)

联机命令接口实例(Windows系统)：

Step 1：win键+R
Step 2：输入cmd，按回车，打开命令解释器

Step 3：尝试使用time指令

• 脱机命令接口：用户说一堆，系统做一堆。

脱机命令接口=批处理命令接口(把指令串起来列出指令清单，双击.bat文件时，操作系统会一条一条执行指令)

脱机命令接口实例(Windows系统)：
使用windows系统的搜索功能，搜索C盘中的*.bat文件，用记事本任意打开一个

②程序接口：允许用户通过程序间接使用。由一组系统调用组成（程序接口=系统调用)

程序接口:如C: \Windows\System32\user32.dll程序员在程序中调用user32.dll（该调用过程即为系统调用）即可实现创建窗口等功能。

注意：程序接口=系统调用=系统调用命令=广义指令

③GUI图形用户界面( Graphical User Interface)：现代操作系统中最流行的图形用户接口。用户可以使用形象的图形界面进行操作，而不再需要记忆复杂的命令、参数。

例子:在 Windows操作系统中，删除一个文件只需要把文件“拖拽”到回收站即可。

2.2 目标

方便用户使用。

3.作为最接近硬件的层次

3.1 提供的功能

实现对硬件机器的拓展。

类比:
硬件:锤子、锯子、木头、钉子....

操作系统:优秀的工匠
操作系统对硬件机器的拓展:通过优秀工匠，这些简单的原料可以组织成房子、帆船、匹诺曹。
普通用户可直接使用工匠提供的房子、帆船、匹诺曹，而无需关心这些东西在底层是怎么组织起来工作的。

3.2 目标

没有任何软件支持的计算机成为裸机。在裸机上安装的操作系统，可以提供资源管理功能和方便用户的服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器。

通常把覆盖了软件的机器成为扩充机器，又称之为虚拟机。