操作系統原理
(1)OS的三大主要作用:
②提供GUI界面;
③為應用軟件的開發運行提供高效平臺。
(2)OS的啟動:OS大多駐留在計算機的硬盤中。
加電自檢à系統自舉à引導程序à操作系統加載操作系統成功后,操作系統的內核程序(管理程序、文件系統、通信程序、GUI程序、設備的驅動程序)占據內存的部分空間。
(3)操作系統的五大管理功能:
A. 任務管理(作業管理):為了提高CPU的利用率,操作系統一般都支持若干個程序同時運行。現在的PC機屬于單用戶多任務系統;服務器屬于多用戶多任務系統。前臺任務和后臺任務:前臺任務能夠接受用戶的鍵盤和鼠標輸入命令,只能有一個。但是不管是前臺任務還是后臺任務都能夠得到CPU的使用權。
B.CPU管理:Windows操作系統采用并發多任務方式支持系統中多個任務的執行。
單CPU系統:從宏觀上看,這些任務是”同時”執行,從微觀上看,任何時刻只有一個任務正在被CPU執行,為了支持多任務處理,操作系統中有一個處理器調度程序負責把CPU時間分配給各個任務,調度程序一般采用時間片輪轉(分時)的策略。多CPU系統:并行處理
C.存儲器管理:在Windows操作系統中,虛擬存儲器是由計算機中的物理內存和硬盤上的虛擬內存聯合組成的,頁面的大小是4KB,采用”最近最少使用”算法,系統中頁面配置文件為pagefile.sys
D.文件管理:文件存放外存空間的分配與回收
①文件是存放在外存中相關信息的集合,以文件作為外存的存取單位,文件是按名訪問的。②文件名由主文件名+文件擴展名構成,其中擴展名決定文件類型。在Windows中,文件名可以長達255個字符。③文件內容和文件說明信息在外存上是分開存放的。其中,文件的說明信息中包含文件類型、存放位置、文件大小、訪問時間、屬性(系統、隱藏、只讀、存檔)等信息,存放于硬盤的目錄區;而文件的內容存放于硬盤的數據區。④文件夾:文件目錄的多層樹狀文件夾結構,便于文件的分類存儲,共享。
E.設備管理 :(除了CPU和內存以外的設備,如常用的I/O設備)采用先來先服務的原則。
(3)常用的操作系統:Windows操作系統 Linux操作系統 Unix操作系統
a.其中可以用作網絡操作系統(NOS)在服務器上使用的是:server +unix+linuxb.軍事指揮、電網調度、工業控制、證券交易需要對外部事件作出快速響應,具有較好的可靠性和安全性,需要安裝“實時操作系統”c.在家用電器、數碼設備中使用到的是快速、高效、代碼緊湊、功能有限的嵌入式操作系統,如Anroid,ios。
(4)算法:
①定義:解決問題的方法和步驟②算法的四個特性:正確性、能行性、有窮性(算法和程序的最本質區別就在于程序不滿足有窮性)、至少一個輸出。③算法在設計過程中,必須從時間和空間兩個方面同時進行考慮④算法的描述:文字、流程圖、偽代碼(5)程序設計語言
A.機器語言:就是計算機的指令系統,可以直接被CPU執行,執行效率最高,但是可移植性最差。
B.匯編語言:采用相應助記符,但是仍然面向計算機指令系統,所以保留機器語言的缺陷。計算機不可以直接執行,需要通過匯編程序將源程序轉化為目標代碼再由計算機執行。程序設計語言中實時性最高的一種。
C.高級語言:接近人類的語言,主要是英語。執行效率最差,但是可移植性最強。計算機不可以直接執行,需要通過編譯程序將源程序轉化為目標代碼再由計算機執行。
(6)程序設計語言的處理系統
a.匯編程序:匯編語言源程序à機器語言b.編譯程序:高級語言源程序à機器語言,生成目標代碼c.解釋程序:高級語言源程序à機器語言,邊翻譯邊執行,無目標代碼(7)常用高級程序設計語言:FORTRAN(面向過程,用于工程計算)、C++、C#、JAVA(面向對象)