专题七 操作系统（讲义）-《计算机基础知识》高考备考讲练测（浙江省）

专题七 操作系统 [考纲要求] 6．了解操作系统的基本概念、功能、类型和特点，掌握主流操作系统的基本操作。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一． 操作系统概念和功能 概念：操作系统是一种管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石，是一种首要的、最基本的、最重要的系统软件，也是最庞大、最复杂的系统软件。 作用：管理和控制计算机软、硬件资源，合理组织计算机工作流程，提高计算机利用率，为用户提供良好的工作环境和友好的操作界面。 从资源管理的角度出发，操作系统具有处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理五方面管理功能。 1.处理器管理 处理器是整个计算机系统中的核心硬件资源，处理器管理的主要任务是对处理器进行 分配，并对其运行做有效的控制和管理。 进程 概念：就是程序的一次执行过程。 进程由程序块、进程控制块和数据块三部分组成。它有三种状态：就绪状态、运行状态 和等待状态。 操作系统对处理器的管理归根结底就是对进程的管理。操作系统对进程方面的管理主要有进程调度、进程控制、进程同步与互斥、进程通信、死锁的检测与处理等。 2. 存储管理 存储管理主要进行内存的分配和管理，负责对内存的分配和回收，内存的保护和内存的 扩充。存储管理的目的是尽量方便用户和提高内存的使用效率。 3.设备管理 从资源分配的观点来看，可以把设备分为独占设备、共享设备和虚拟设备。 设备管理主要管理基本的输入、输出设备。其主要任务有设备的分配和回收、设备的控 制和信息传输即设备驱动；其次是提高CPU与设备以及设备与设备之间的并行工作程度， 提高设备的使用效率。主要的设备管理技术有中断技术、通道技术、缓冲技术等。 4. 文件管理 文件是计算机中信息的主要存放形式， 文件管理负责对计算机文件进行组织、存储、操作和保护。 主要目的是将文件长期、有组织、有条理地存放在系统之中，并向用户和程序提供方便的建立、打开、关闭、撤销等存取接口，便于用户共享文件。 主要功能是文件存储空间的分配和回收，目录管理，文件的存取操作与控制，文件的安全与维护，文件逻辑地址与物理地址的映像，文件系统的安装、拆除和检查等。文件管理的实质是“按名存取”。 5. 作业管理 作业就是用户在一次计算过程中要求计算机系统所做的工作的总称。 一个作业由程序、数据及有关的控制信息所组成。 操作系统为用户提供两个接口： 一是程序级接口，二是作业控制级接口。 程序级接口指操作系统提供一组系统调用命令，可以在程序中使用有关的系统调用命令，以请求系统的服务。 作业控制级接口分为联机接口和脱机接口。 联机接口由一组键盘或鼠标操作命令组成。用户在终端每输入一条命令，系统立即解释执行， 并随时将执行情况向用户报告，接收下一步操作的命令。 脱机接口由一组作业控制命令组成。脱机用户不能直接干预其作业的运行，而要把对系统 的请求用作业控制语言写成作业说明书，连同作业的程序和数据一起提交给系统。 二．操作系统类型及特点 1. 操作系统的分类 按照作业处理方式，操作系统可以分为批处理系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等类型。 （1）批处理系统 系统操作员将作业成批地装入计算机，由操作系统选择作业调入内存加以处理，最后由操作员将运行结果交给用户。 特点：多道和成批处理。 目标：提高资源利用率和作业流程的自动化。 （2）分时操作系统 指计算机连接多个终端，每个终端有一个用户在使用，系统把主机时间分 成若干时间片，采用时间片轮转法的方式处理用户的服务请求，给每个用户分配一段CPU 时间进行处理。 特点：同时性、交互性、独占性和及时性 目标：对用户请求及时响应和提高系统资源的利用率 （3）实时操作系统 指使计算机能及时响应外部事 件的请求，严格在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调 一致地工作的操作系统。 特点：多路性、独立性、 及时性、交互性和可靠性。 目标：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。 （4）网络操作系统 是基于计算机网络，在各种计算机操作系统上按网络体系结构协 议标准开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。 特点：与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务 目标：相互通信和资源共享 （5）分布式操作系统 是指大量的计算机通过网络被联结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。一个分布式系统是若干个独立的计算机系统的集合。 特点：有透明性、可靠性和高性能 目标：高性能 2.认识 Windows 操作系统发展历程 1983 年 Windows 1.0 诞生，开启 Windows 系列；1990 年代推出的 3.x 版本逐步普及。 1994 年 Windows NT 3.5x 系列开创图形界面网络操作系统先河，新增服务器管理工具。 1995 年 Windows 95/98 实现独立操作系统突破，支持单用户多任务、即插即用，成为主流选择。 2001 年 Windows XP 基于 NT 架构，推出家庭版 / 专业版，实现稳定性、兼容性与多媒体功能升级。 2009 年 Windows 7 支持多核处理器（32 位 32 核 / 64 位 256 核），强化桌面体验、网络功能及媒体管理，成为新一代主流系统。 [真题训练] 1.操作系统对进程方面的管理任务很多，下列不属于进程状态的是（ ） A.就绪状态 B.运行状态 C.控制状态 D.等待状态 【答案】C 【解析】进程一般具有三种基本状态：就绪状态、运行状态和等待状态（也叫阻塞状态）。 就绪状态：指进程已获得除 CPU 之外的所有必要资源，只要获得 CPU 资源，就可以立即执行，此时进程处于就绪状态。 运行状态：进程已获得 CPU，其程序正在执行。 等待状态：进程因等待某种事件（如 I/O 操作完成、等待信号等）的发生而暂时不能执行，此时进程处于等待状态。 2.操作系统提供一组系统调用命令，用户可以在程序中使用有关的系统调用命令，以请求系统服务的接口是（ ） A.作业控制接口 B.联机接口 C.程序级接口 D.脱机接口 【答案】C 【解析】 程序级接口是操作系统提供给程序员的接口，它由一组系统调用命令组成。程序员在编写程序时，可以在程序中使用这些系统调用命令来请求操作系统提供各种服务，比如文件操作、进程管理、内存分配等。所以该选项符合题意，C 选项正确。 3.下列操作系统，保持了网络操作系统全部功能的是（ ） A.批处理系统 B.分时操作系统 C.分布式操作系统 D.实时操作系统 【答案】C 【解析】分布式操作系统是在分布式计算机系统上配置的操作系统，它不仅具备网络操作系统中网络资源管理和通信等功能，还能管理分布式系统中的所有资源，实现任务在多台计算机上的协同处理等功能，保持了网络操作系统全部功能，C 正确。 [限时练习] 1. 下列关于操作系统功能的说法，错误的是（ ） A. 处理器管理主要是对进程进行管理 B. 文件管理的实质是 “按名存取” C. 设备管理只负责设备的分配和回收 D. 存储管理负责内存的分配、回收、保护和扩充 【答案】C 【解析】处理器管理的核心就是对进程的管理，包括进程调度、控制等，A 选项正确；文件管理通过文件名来定位和操作文件，实质是 “按名存取” ，B 选项正确；存储管理涵盖内存的分配、回收、保护和扩充等工作，D 选项正确；设备管理不仅负责设备的分配和回收，还包括设备的控制、信息传输以及提高设备间并行工作程度等任务，C 选项错误。 2. 下列属于分时操作系统特点的有（ ） A. 同时性 B. 交互性 C. 独占性 D. 及时性 【答案】ABCD 【解析】分时操作系统采用时间片轮转法处理用户请求，多个用户可同时使用计算机，具有同时性；用户能与系统进行交互操作，具备交互性；在每个用户占用 CPU 的时间片内，用户感觉自己独占计算机，有独占性；系统能及时响应用户请求，体现及时性，所以 ABCD 选项均正确 。 3.以下关于操作系统分类的说法，正确的有（ ） A. 批处理系统的目标是提高资源利用率和作业流程的自动化 B. 实时操作系统的特点包括多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性 C. 网络操作系统主要功能是实现计算机之间的相互通信和资源共享 D. 分布式操作系统具有透明性、可靠性和高性能的特点 【答案】ABCD 【解析】批处理系统将作业成批处理，目的就是提高资源利用率和作业流程自动化程度，A 选项正确；实时操作系统对外部事件响应及时，具有多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性等特点，B 选项正确；网络操作系统基于计算机网络开发，主要功能是实现计算机间的通信和资源共享，C 选项正确；分布式操作系统中大量计算机通过网络连接，具有透明性、可靠性和高性能的特点，D 选项正确。 4.进程由程序块和数据块组成，它有就绪、运行和控制三种状态。( ) 【答案】错误 【解析】进程由程序块、进程控制块和数据块三部分组成，并且进程具有就绪状态、运行状态和等待状态（阻塞状态）三种状态，而不是控制状态，所以该说法错误。 [归纳小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$