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操作系统的概念与功能

操作系统的概念(定义)

操作系统(Operating System,OS):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;以和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和系统软件。

  • 本质上是一个运行在计算机上的软件程序 ,用于管理计算机硬件和软件资源

  • 内核(Kernel)是操作系统的核心部分,它负责系统的内存管理,硬件设备的管理,文件系统的管理以及应用程序的管理。 内核是连接应用程序和硬件的桥梁,决定着系统的性能和稳定性

操作系统的核心概念

操作系统的核心概念都是对具体物理硬件的抽象,主要有如下:

  • 进程(线程):进程(线程)是操作系统对CPU的抽象

  • 虚拟内存(地址空间):虚拟内存是操作系统对物理内存的抽象

  • 文件:文件是操作系统对物理磁盘的抽象

  • shell:它是一个程序,可从键盘获取命令并将其提供给操作系统以执行。

  • GUI :是一种用户界面,允许用户通过图形图标和音频指示符与电子设备进行交互

  • 计算机架构(computer architecture): 在计算机工程中,计算机体系结构是描述计算机系统功能,组织和实现的一组规则和方法。它主要包括指令集、内存管理、I/O和总线结构

  • 多处理系统(Computer multitasking):是指计算机同时运行多个程序的能力

  • 程序计数器(Program counter):程序计数器 是一个CPU中的寄存器,用于指示计算机在其程序序列中的位置

  • 多线程(multithreading):是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术

  • CPU核心(core):它是CPU的大脑,它接收指令,并执行计算或运算以满足这些指令。一个CPU可以有多个内核

  • 图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU):又称显示核心、视觉处理器、显示芯片或绘图芯片

  • 缓存命中(cache hit):当应用程序或软件请求数据时,会首先发生缓存命中

  • RAM(Random Access Memory):随机存取存储器,也叫主存,是与CPU直接交换数据的内部存储器

  • ROM (Read Only Memory):只读存储器是一种半导体存储器,其特性是一旦存储数据就无法改变或删除

  • 虚拟地址(virtual memory): 虚拟内存是计算机系统内存管理的一种机制

  • 驱动程序(device driver):设备驱动程序,简称驱动程序(driver),是一个允许高级别电脑软件与硬件交互的程序

  • USB(Universal Serial Bus):是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范

  • 地址空间(address space):地址空间是内存中可供程序或进程使用的有效地址范

  • 进程间通信(interprocess communication): 指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法

  • 目录(directory): 在计算机或相关设备中,一个目录或文件夹就是一个装有数字文件系统的虚拟容器

  • 路径(path name): 路径是一种电脑文件或目录的名称的通用表现形式,它指向文件系统上的一个唯一位置。

  • 根目录(root directory):根目录指的就是计算机系统中的顶层目录,比如Windows中的 C 盘 D 盘Linux 中的 /

  • 工作目录(Working directory):它是一个计算机用语。用户在操作系统内所在的目录,用户可在此目录之下,用相对文件名访问文件。

  • 文件描述符(file descriptor): 文件描述符是计算机科学中的一个术语,是一个用于表述指向文件的引用的抽象化概念

  • 客户端(clients):客户端是访问服务器提供的服务的计算机硬件或软件。

  • 服务端(servers): 在计算中,服务器是为其他程序或设备提供功能的计算机程序或设备

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