操作系统教程

操作系统教程


操作系统(OS)是管理计算机硬件资源并为计算机程序提供通用服务的软件集合。当您开始使用计算机系统时,操作系统 (OS) 充当您和计算机硬件之间的接口。操作系统实际上是一种低级软件,被归类为系统软件,支持计算机的基本功能,例如内存管理、任务调度和控制外设等。

这个简单易懂的教程将引导您逐步完成方法,同时详细学习操作系统概念。

什么是操作系统?

操作系统 (OS) 是计算机用户和计算机硬件之间的接口。操作系统是一种执行所有基本任务的软件,例如文件管理、内存管理、进程管理、处理输入和输出以及控制磁盘驱动器和打印机等外围设备。

一般来说,计算机系统由以下组件组成:

  • 计算机用户是使用整个计算机系统的用户。
  • 应用软件是用户直接用来执行不同活动的软件。这些软件简单易用,如浏览器、Word、Excel、不同的编辑器、游戏等。这些软件通常用高级语言编写,如 Python、Java 和 C++。
  • 系统软件是本质上更复杂、更接近计算机硬件的软件。这些软件通常用汇编语言等低级语言编写,包括操作系统(Microsoft Windows、macOS 和 Linux)、编译器和汇编器等。
  • 计算机硬件包括显示器、键盘、CPU、磁盘、内存等。

现在让我们用简单的话来说:

如果我们认为计算机硬件是计算机系统的身体,那么我们可以说操作系统是它的灵魂,即赋予它生命。操作。如果计算机系统上没有安装操作系统,我们将永远无法使用它。

操作系统 - 示例

市场上有很多操作系统,包括付费和免费(开源)。以下是一些最流行的操作系统的示例:

  • Windows:这是由 Microsoft 开发和销售的最受欢迎和商业操作系统之一。市场上有不同的版本,如 Windows 8、Windows 10 等,其中大多数是付费的。
  • Linux这是一个基于 Unix 且最受欢迎的操作系统,由 Linus Torvalds 于 1991 年 9 月 17 日首次发布。如今,它有 30 多个变体,例如 Fedora、OpenSUSE、CentOS、UBuntu 等。其中大多数都是免费提供的,但您可以通过支付象征性的许可费来获得其企业版本。
  • MacOS这也是苹果公司自 2001 年以来开发和销售的一种 Unix 操作系统。
  • iOS这是苹果公司专门为其iPhone、iPad等移动设备创建和开发的移动操作系统。
  • Android这是一个基于 Linux 内核修改版和其他开源软件的移动操作系统,主要为智能手机和平板电脑等触摸屏移动设备设计。

其他一些古老但流行的操作系统包括 Solaris、VMS、OS/400、AIX、z/OS 等。

操作系统 - 功能

简而言之,以下是操作系统的一些重要功能,我们将在接下来的章节中更详细地介绍这些功能:

  • 流程管理
  • 输入/输出设备管理
  • 文件管理
  • 网络管理
  • 主内存管理
  • 二级存储管理
  • 安全管理
  • 命令解释系统
  • 控制系统性能
  • 工作会计
  • 错误检测和纠正
  • 其他软件和用户之间的协调
  • 还有许多其他重要任务

操作系统 - 历史

操作系统多年来一直在发展。在 20 世纪 50 年代,计算机仅限于像计算器一样一次运行一个程序,但在接下来的几十年中,计算机开始包含越来越多的软件程序(有时称为库),这些程序构成了当今操作系统的基础。

第一个操作系统由通用汽车于 1956 年创建,用于运行单个 IBM 大型计算机,其名称为 IBM 704。IBM 是 20 世纪 60 年代第一家开发操作系统并将其分发到其计算机中的计算机制造商。

有关操作系统评估的一些事实:

  • 斯坦福研究所在 20 世纪 60 年代末开发了在线系统 (NLS),这是第一个类似于我们今天使用的桌面操作系统的操作系统。
  • 微软于 1981 年收购了 QDOS(Quick and Dirty Operating System),并将其命名为 Microsoft Operating System (MS-DOS)。截至 1994 年,微软已停止支持 MS-DOS。
  • Unix 是 20 世纪 60 年代中期由麻省理工学院、AT&T 贝尔实验室和通用电气共同开发的。最初它被命名为 MULTICS,代表多路复用操作系统和计算系统。
  • FreeBSD 也是一种流行的 UNIX 衍生产品,源自伯克利的 BSD 项目。所有现代 Macintosh 计算机都运行 FreeBSD (OS X) 的修改版本。
  • Windows 95 是一个面向消费者、基于图形用户界面的操作系统,构建于 MS-DOS 之上。它由 Microsoft 于 1995 年 8 月 24 日发布,作为其 Windows 9x 系列操作系统的一部分。
  • Solaris 是一种专有的 Unix 操作系统,最初由 Sun Microsystems 于 1991 年开发。2010 年 Sun 被 Oracle 收购后,更名为 Oracle Solaris。

为什么要学习操作系统

如果您渴望成为一名出色的计算机程序员,那么强烈建议您了解操作系统到底是如何工作的。这让我们有机会了解数据如何准确地保存在磁盘中、CPU 如何创建和调度不同的进程运行、如何与不同的 I/O 设备和端口进行交互。

有各种低级概念可以帮助程序员设计和开发可扩展的软件。最重要的是,如果没有很好地理解操作系统概念,就不能假设某人是一名优秀的计算机应用软件开发人员,甚至无法想象有人在不深入了解操作系统的情况下成为一名系统软件开发人员。

如果您是应届生,正在申请 Google、微软、亚马逊、IBM 等任何标准公司的工作,那么您很可能会被问到与操作系统概念相关的问题。

目标听众

本教程是为计算机科学专业人士和学生准备的,特别是 BCA、MCA、B.Tech、M.Tech 工程学生,帮助他们了解与操作系统相关的基本到高级概念。操作系统是每所教授计算机科学的大学的核心概念之一,从考试的角度来看,该主题具有很大的重要性。

先决条件

在您开始使用本教程学习操作系统之前,我们假设您已经了解计算机基础知识,例如什么是计算机硬件、CPU、主内存、辅助内存、设备、文件等。如果您还不了解这些那么,理解与操作系统相关的各种概念将是困难的,因此强烈建议在尝试学习操作系统之前先阅读我们的计算机基础教程。