什么是操作系统2023REPORTING•操作系统概述•操作系统核心组件•操作系统类型与特点•常见操作系统介绍及比较•操作系统安全与维护策略•未来发展趋势及挑战目录CATALOGUE2023PART01操作系统概述2023REPORTING操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源、提供用户界面以及组织计算机工作流程的程序集合。操作系统具有处理器管理、内存管理、设备管理、文件管理和作业管理等功能，旨在提供一个稳定、高效和易用的计算机运行环境。定义与功能功能定义发展历程早期操作系统早期的计算机没有操作系统，用户直接操作硬件。随着计算机的发展，出现了批处理操作系统，解决了作业自动转换的问题。分时操作系统20世纪60年代出现了分时操作系统，允许多个用户同时使用一台计算机，提高了计算机的利用率。实时操作系统实时操作系统能够在确定的时间内对外部事件作出响应，适用于对时间要求严格的场合，如工业控制、航空航天等。网络操作系统和分布式操作系统随着计算机网络的发展，出现了网络操作系统和分布式操作系统，实现了计算机之间的资源共享和协同工作。操作系统通过提供图形化界面和命令行界面等方式，使用户能够方便地与计算机进行交互。提供友好的用户界面操作系统负责管理和分配计算机的处理器、内存、外存、输入输出设备等资源，确保各程序能够高效、协调地运行。管理计算机软硬件资源操作系统通过访问控制、加密等手段保障计算机系统的安全性，防止未经授权的访问和数据泄露。保障系统安全现代操作系统支持多用户和多任务处理，允许多个用户同时使用计算机，并能够在不同任务之间快速切换。支持多用户和多任务处理重要性PART02操作系统核心组件2023REPORTING内核负责创建、销毁、调度和管理进程。它提供了进程间通信（IPC）机制，如管道、消息队列、信号和共享内存等。进程管理内核负责分配和管理物理内存和虚拟内存。它提供了内存保护机制，确保每个进程在其独立的地址空间中运行，防止进程间相互干扰。内存管理内核与硬件交互以存储和检索文件。它提供了统一的文件访问接口，使得应用程序可以方便地读写文件。文件系统内核系统调用接口系统调用操作系统提供了一组系统调用接口，允许应用程序请求内核服务。这些服务包括文件操作、进程控制、网络通信等。库函数为了方便程序员使用系统调用，操作系统还提供了一组库函数。这些库函数封装了系统调用的复杂性，使得程序员可以更加简单地编写应用程序。进程创建与终止操作系统负责创建新进程和终止已完成或出错的进程。这涉及到分配和回收资源，如内存、文件描述符等。进程调度操作系统通过进程调度算法决定哪个进程应该获得CPU使用权。调度算法需要平衡各种因素，如CPU利用率、响应时间、公平性等。进程管理内存分配与回收操作系统负责为进程分配内存空间，并在进程结束时回收这些空间。这涉及到内存分配算法和垃圾收集机制。内存保护操作系统确保每个进程在其独立的地址空间中运行，防止一个进程访问另一个进程的内存空间或操作系统内核空间。这通过硬件支持和软件机制共同实现。内存管理PART03操作系统类型与特点2023REPORTING•用户脱机使用计算机。用户提交作业之后直到获得结果之前就不再和计算机打交道。作业提交的方式可以是直接交给计算中心的管理操作人员，也可以是通过远程通讯线路提交。提交的作业由系统外存收容成为后备作业。•成批处理。操作员把用户提交的作业分批进行处理。每批中的作业将由操作系统或监督程序负责作业间或作业内的自动调度。一般总是按：先到先服务，或优先数高的先服务的原则选取作业运行。此外为了均衡地使用资源，对具有类似计算量的作业应尽可能同时装入到系统中使用各种资源。当该批作业运行结束或发生异常情况时，操作员才介入作业的控制干预，进行下一批作业的装入和处理。•多道程序运行。按多道程序设计的调度原则，从一批后备作业中选取多道作业调入内存并组织它们运行，成为多道批处理。批处理操作系统影响响应时间的因素终端数目多少、时间片的大小、信息交换量、信息交换速度。及时性用户在短时间内可得到系统的及时回答。独立性用户可彼此独立操作，互不干扰，互不混淆。交互性用...
