简述电脑系统的概念,电脑系统的组成部分

1.计算机操作系统的基本概念

2.简述操作系统的概念及它的主要功能。

3.什么叫操作系统？常见的操作系统有哪些？

4.什么是操作系统

5.简述操作系统的概念和基本功能

操作系统是最基本的系统软件，它和系统工具软件构成了系统软件 但给操作系统下定义是困难的，至今没有一个能公认的统一说法 以下列举了现今操作系统教材中常见的几种观察操作系统的角度 自顶向下的角度，操作系统是对裸机的第一层软件，是对机器的第一次扩展，为用户提供了一台与实际硬件等价的虚拟机 自底向上的角度，操作系统是资源管理，在相互竞争的程序之间有序地控制对处理器、存储器以及其他I/O接口设备的分配 从软件分类角度看，操作系统是最基本的系统软件，它控制着计算机所有的资源并提供应用程序开发的接口 从系统管理员角度看，操作系统合理地组织管理了计算机系统的工作流程，使之能为多个用户提供安全高效的计算机资源共享 从程序员角度看（即从操作系统产生的角度），操作系统是将程序员从复杂的硬件控制中解脱出来，并为软件开发者提供了一个虚拟机，从而能更方便的进行程序设计 从一般用户角度看，操作系统为他们提供了一个良好的交互界面，使得他们不必了解有关硬件和系统软件的细节，就能方便地使用计算机 从硬件设计者看，操作系统为计算机系统功能扩展提供了支撑平台，使硬件系统与应用软件产生了相对独立性，可以在一定范围内对硬件模块进行升级和添加新硬件，而不会影响原先应用软件 总的来讲，传统的操作系统定义如下： 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效地组织计算机系统的工作，为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境，从而起到连接计算机和用户的接口作用 此定义是以操作系统的具体功能为基础的定义方式

计算机操作系统的基本概念

第1章 前言--Windows的含义

词典中的中文意思：窗户; 橱窗; 窗玻璃, 窗状开口

在计算机中的含义：微软公司生产的“视窗”操作系统

第2章 Windows 系列

Microsoft Windows 1.0(1985.11)

Windows 1.0概述

Microsoft Windows 1.0操作系统是微软第一次对个人电脑操作平台进行用户图形界面的尝试。Windows 1.0基于MS-DOS操作系统。Windows 1.0本质上宣告了MS-DOS操作系统的终结。 Windows 1.0相关消息 Microsoft Windows 1.0于1985年11月发布，最初售价为100美元；当时被人所青睐的GUI电脑平台是GEM及DESQview/X,因此用户对Windows 1.0的评价并不高。

走进Windows 1.0

(1)界面管理器并不是真正的Windows 1.0，1983年微软宣布将开始设计Windows，Windows1.0 的设计工作花费了55个开发人员整整一年的时间，直到1985年11月20日才正式发布，它基于MS-DOS2.0，界面已经比界面管理器大有改观。

(2)Windows 1.0中鼠标作用得到特别的重视，用户可以通过点击鼠标完成大部分的操作。Windows 1.0 自带了一些简单的应用程序，包括日历、记事本、计算器等等。总之，现在看那时的Windows 1.0，总会让人感到它像是一个PDA，甚至可能功能还赶不上现在的PDA，不过这在当时已经相当吸引人了。Windows 1.0的另外一个显著特点就是允许用户同时执行多个程序，并在各个程序之间进行切换，这对于DOS来说是不可想象的。

Windows 1.0 可以显示256种颜色，窗口可以任意缩放，当窗口最小化的时候桌面上会有专门的空间放置这些窗口（其实就是现在的任务栏）。

Windows 1.0控制面板在Windows 1.x中另外一个重要的程序是控制面板（Control Panel），明确了虚拟内存、硬件驱动程序的概念，不过功能非常有限。

Microsoft Windows 1.0系统组件：

MS-DOS Executive, Calendar, Cardfile, Notepad, Terminal, Calculator, Clock, Reversi, Control Panel, PIF (Program Information File) Editor, Print Spooler, Clipboard, RAMDrive, Windows Write, Windows Paint.

Windows 1.0启动：Windows 1.0的启动画面像极了臭名昭著的蓝屏死机。

Microsoft Windows 2.0(1987)

Windows 2.0概述

Windows 2.0发行于1987年，最初售价为100美元；是一个基于MS-DOS操作系统、看起来像Mac OS的微软 Windows图形用户界面的Windows版本。但这个版本依然没有获得用户认同。之后又推出了windows 386和windows 286版本，有所改进，并为之后的Windows 3.0的成功作好了技术铺垫。并且具有比Windows 1.0更多的功能。它有一点点的改进，因为紧接着它就是更受欢迎的3.0版本了。

Windows 2.0奇迹

Windows 2.0利用了英特尔286处理器提高的处理速度、扩大的内存以及动态数据交换(DDE)技术带来的应用程序间的通信能力。2.0对图形功能的支持增强，用户可以叠加窗口，控制屏幕布局，可以用组合键快速使用Windows的功能。许多Windows的开发人员针对2.0写出了他们毕生的第一个Windows应用程序。

接下来的Windows 2.03, 进一步挖掘了英特尔 386处理器的保护模式和延伸内存能力。后续的Windows版本继续在处理速度、可靠性以及可用性上得到提升。让您可以在 Win9x 的环境下使用 NTFS 格式的硬盘。有两个版本，有“只读”(Read-Only)，也就是只能让Win9x读取NTFS文件系统中的文件，但是不能写入文件；还有可以直接读取/写入NTFS文件系统的版本。

Windows 2.0与苹果公司

当Windows 2.0发布之时，用户界面与苹果公司（Apple）的Macintosh计算机的GUI（图形用户界面）很相似。Apple对这模仿者的出现显然有些气恼，并对Microsoft提起了诉讼，指控Bill剽窃了他们的创意。Microsoft则声明他们早先曾和Apple有过一个协议，该协议给予了他们使用Apple特征的权利。4年之后，Microsoft赢了官司。因此，Windows 2.0得以继续在商店的货架上进行销售。但由于缺乏软件开发者的支持，Windows 2.0的销量很不理想。毕竟，一个没有兼容软件的操作系统没有什么用。

Microsoft Windows 3.x(1990~1994)

Windows 3.0

1990年5月22日，Windows 3.0发布，由于在界面、人性化、内存管理多方面的巨大改进，终于获得用户的认同。之后微软公司趁热打铁，于1991年10月发布了windows 3.0的多语版本，为windows在非英语母语国家的推广起到了重大作用。

Windows 3.0比起Windows2.0有很多改善，不过仍然缺乏多媒体功能和网络功能，推出后不久就被接踵而至的Windows3.1取代。

Windows 3.x具备了模拟32位操作系统的功能，显示效果大有长进，对当时最先进的386处理器有良好的支持。这个系统还提供了对虚拟设备驱动（VxDs）的支持，极大改善了系统的可扩展性，计算机用户再不必在购买Windows3.x时煞费苦心地查证自己的硬件是否可以被系统支持了，因为他完全可以另外安装一个驱动程序。

为了帮助硬件厂商开发驱动程序，同时方便其他软件公司设计Windows中的应用程序，微软发布了Software Development Kit （SDK），这个惯例一直延续至今。在这方面，微软想必深谙“与人方便、与己方便”的道理，与苹果公司特立独行的风格形成鲜明对照。

Windows 3.x使用了一组新的图标，这让他的面貌得到很大改观，再也不是一幅灰头土脸的样子了。不过这并不是微软的独创，而是模仿了苹果公司Macintosh的设计。直到今天苹果电脑（OS X）的图标设计仍然是计算机中的上上之品，不过苹果在个人电脑市场中的地位已经今非昔比。

windows 3.1

Windows 3.1 是在1992年4月份发布，与 windows 3.0相比改进很多 。在当年首两个月，在市场中，就售出超过300万份，包括从windows3.0版升级的在内。

1992年4月，windows 3.1发布，在最初发布的2个月内，销售量就超过了一百万份，至此微软公司的资本积累和研究开发进入良性循环。这个系统既包含了对用户界面的重要改善也包含了对80286和80386对内存管理技术的改进。为命令行式操作系统编写的MS-DOS下的程序可以在窗口中运行，使得程序可以在多任务基础上可以使用，虽然这个版本只是为家庭用户设计的，很多游戏和程序仍然要求DOS存取。

Windows 3.1没有补充新的功能，但是纠正一些现有的大部分网络有关的问题。

Windows 3.1添加了对声音输入输出的基本多媒体的支持和一个CD音频播放器，以及对桌面出版很有用的TrueType字体。

中文版的Windows 3.1是将英文版汉化的结果，很多地方不符合中国的国情，微软及时采取措施，发布了适合中国人使用的改进版本Windows 3.2,该版本在中国获得了极大的成功，为Windows 95在中国的辉煌打下了坚实的基础。

Windows 3.2

另外微软还特别给中国研发了“Windows 3.2”1994年，windows 3.2的中文版本发布，相信国内有不少windows的先驱用户就是从这个版本开始接触windows系统的；由于消除了语言障碍，降低了学习门槛，因此很快在国内流行了起来。

Microsoft Windows 95(1995.8.24)

概述 Windows 95是一个混合的16位/32位Windows系统，其版本号为4.0，由微软公司发行于1995年8月24日。

介绍

Windows 95是微软之前独立的操作系统MS-DOS和视窗产品的直接后续版本。第一次抛弃了对前一代16位x86的支持，因此它要求英特尔公司的80386处理器或者在保护模式下运行于一个兼容的速度更快的处理器。它以对GUI的重要的改进和底层工作（underlying workings）为特征。同时也是第一个特别捆绑了一个版本的DOS的视窗版本（Microsoft DOS 7.0）。这样，微软就可以保持由视窗3.x建立起来的GUI市场的统治地位，同时使得没有非微软的产品可以提供对系统的底层操作服务。也就是说，视窗95具有双重的角色。它带来了更强大的、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，同时也结束了桌面操作系统间的竞争。（技术上说，Windows图形用户界面可以在DR-DOS上运行，也可能可以在PC-DOS上运行——这个情况直到几年后在法庭上被揭示，这时其它一些主要的DOS市场的商家已经退出市场了。）在市场上，视窗95绝对是成功的，在它发行的一两年内，它成为有史以来最成功的操作系统。

Windows 95以强大的攻势进行发布，包括了商业性质的Rolling Stones的歌曲“Start Me Up”。很多没有电脑的顾客受到宣传的影响而排队购买软件，但他们甚至根本不知道Windows 95是什么。

产品

Windows 95标明了一个“开始”按钮的介绍以及桌面个人电脑桌面上的工具条，这一直保留到现在视窗后来所有的产品中。

后来的Windows 95版本附带了Internet Explorer 3，然后是Internet Explorer 4。当Internet Explorer 4被整合到操作系统后，它将给系统带来一些新特征。Internet Explore被用来给系统的桌面提供HTML支持。这个也是在微软的反托拉斯案中的焦点，因为整合Explorer排挤了微软的竞争对手Netscape的产品。

游戏性

游戏也开始在Windows下面运行得比较快了。因为在Windows 95面世以前，那些运行在Windows下的游戏都是被取笑的对象。它们又慢，又难看，而且玩起来很无聊。人人都知道好游戏都要在DOS下面运行，否则它就根本算不上游戏。终于，Windows 95改变了这一切。游戏玩家再也不需要为获得可用的基本内存和扩展内存来运行某个游戏程序而整天折腾config.sys和autoexec.bat了。现在，只需安装Windows，安装好后就可以开始游戏了。Windows 95真是个出乎意料的好东西。

Microsoft Windows 97(1996.8)

Windows97

是Windows95OSR2的俗称(OSR=OEMServicerelease),它是Windows954.00.950b版，是Microsoft于1996年8月对Windows95的第二次升级，第一次是1996年2月13日，Microsoft发布了一组免费升级程序ServicePack1,当时的Windiws95版本号升成了4.00950a。Windows97修正了Windows95的一些错误，还增加了一些新功能，如支持USB接口和FAT32文件系统，捆绑了IE3.01，内含PWS(PersonalWebServer)和Java支持等。

Microsoft Windows 98(1998.6.25)

概述

视窗操作系统98版（Windows 98），是美国微软公司发行于1998年6月25日的混合16位/32位的Windows操作系统，其版本号为4.1，开发代号为Memphis。

特点

这个新的系统是基于Windows 95上编写的，它改良了硬件标准的支持，例如MMX和AGP。其它特性包括对FAT32文件系统的支持、多显示器、Web TV的支持和整合到Windows图形用户界面的Internet Explorer，称为活动桌面(Active Desktop)。

此外并在记忆管理中，改进了Windows 95将16位元程序码与32位元程序码，在同一记忆体区段混合存放，易导致一个程序发生错误就会连带造成整个系统当机的问题。从Windows98开始，记忆体管理上有革新的进步，即是将16位元与32位元程序码放在不同记忆体区段执行，一旦某一应用程序错误，可以单独关闭该程序，但不影响整个系统持续正常的运作。

从Windows 98开始的多进程操作系统，也与Windows 95的先占性多工有着完全不同的改善。它可以由使用者决定是平均分配系统资源进行多工，或是将某一个较不急于达成、或完成时间较长的程序设为背景（后台）执行，高度的增加多工作业的实用性。

98第二版

Windows 98 SE（第二版）发行于1999年5月5日。它包括了一系列的改进，例如Internet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing、对DVD-ROM和对USB的支持。另外98SE的核心部分比Windows 98多支援了影音串流媒体接收能力，以及5.1声道的支援。

市场反应

Windows 98被人批评为没有足够的革新。即使这样，它仍然是一个成功的产品。第二版被批评为不能在第一版的基础上自由升级。但这仅限于OEM版的98SE，只要是98SE正式销售版，依然可以在98第一版上进行直接升级。

Windows 98的后续产品是Windows ME。

厂商支援

Windows 98已于2006年 7月11日起停止重大安全更新。

Microsoft Windows 2000(1999.12.19)

概述

Microsoft Windows 2000（微软视窗操作系统2000，简称Win2K），是由微软公司Windows NT系列的32位视窗操作系统。起初称为Windows NT 5.0。英文版于1999年12月19日上市，中文版于次年二月上市。Windows 2000是一个preemptive、可中断的、图形化的及面向商业环境的操作系统，为单一处理器或对称多处理器的32位Intel x86电脑而设计。它的用户版本在2001年10月被Windows XP所取代；而服务器版本则在2003年4月被Windows Server 2003所取代。一般来说，Windows 2000被划分为一种混合式核心 (hybrid kernel) 的操作系统。

Windows 2000有四个版本：

Windows 2000 Professional

即专业版，用于工作站及笔记本电脑。它的原名就是Windows NT 5.0 Workstation。最高可以支持两个均衡的多处理器，最低支持64MB内存，最高支持4GB内存。

Windows 2000 Server

即服务器版，面向小型企业。全新安装时最高支持对称2路处理器（SMP），由NT Server升级时最大可支持4路处理器。最大支持4GB内存。支持Internet信息服务（IIS）、动态目录管理（Active Directory）等服务。

Windows 2000 Advanced Server

即高级服务器版，面向大中型企业的服务器领域。它的原名就是Windows NT 5.0 Server Enterprise Edition。最高可以支持8处理器，最低支持128MB内存，最高支持8GB内存。

Windows 2000 Datacenter Server

即数据中心服务器版，面向最高级别的可伸缩性，可用性与可靠性的大型企业或国家机构的服务器领域。8路或更高处理能力的服务器（最高可以支持32颗处理器），最低支持256MB内存，最高支持64GB内存。

另外，微软提供了限量版的Windows 2000 Advanced Server Limited Edition，发行于2001年，用于运行于Intel的IA-64架构的安腾(Itanium)纯64位微处理器上。由来首先介绍一下Windows 2000的由来。Windows 2000，原名Windows NT 5. 0，是微软公司产品研发投入最大的一个产品之一。它结合了Windows 98和Windows NT 4.0的很多优良的功能/性能与一身，这也是我们给它改名的一个原因。她是Windows家族的一个新的延伸，超越了Windows NT的原来含义。

微软公司有很多软件产品，随着产品线的不断扩充和发展，目前逐渐注重在推行产品家族的品牌，比如Windows, Office, BackOffice和Visual Studio系列。针对企业用户，微软在这些产品家族的基础上，集成发展Digital Nervous System（数字神经系统）的企业理念，根据不同的场景，如知识管理、业务经营和电子商务等来组织产品线，以满足企业用户进行数字化经营的需要。

Windows家族是微软的核心产品线之一，包括Windows 98等9x系列、Windows CE等超小型系列，以及Windows NT/ Windows 2000这一个企业操作系统系列。由于微软的不断研发开拓和 OEM伙伴的支持，Windows家族产品已经达到很高的市场占有率。这种PC操作系统的统一，给用户和应用软件开发商带来了选择多样和降低成本的好处。微软把自己定位在生产"Enabling Technology"的公司，生产平台性产品和开发工具，为第三方软件开发商提供众多的增值机会。突破刚才介绍了很多细节的信息，下面我们来重点谈一谈Windows 2000自身在设计思想和技术实现上的突破。

微软认为Windows代表了一种通用的平台，这种通用平台可以运行在各种不同的设备上，帮助用户连接到Inter net并获得Internet的强大威力。而Windows 2000在上述功能外，还可以帮助企业用户构建一个数字化经济的基础设施。同时微软还与众多的业界伙伴合作，共同来提高用户的计算体验的质量。

Microsoft Windows Me(2000.9.14)

概述与意义

Windows ME（Windows Millennium Edition）是一个16位/32位混合的Windows系统，由微软公司发行于2000年9月14日。 Windows Me是最后一个基于DOS的混合16位/32位的Windows 9X系列的Windows，其版本号为4.9。其名字有三个意思，一是纪念2000年，Me是英文中千禧年（Millennium）的意思。另外也是指自己，Me在英文中是我的意思。此外Me还有多媒体应用的意义（多媒体英文为multimedia)。

这个系统是在Windows 95和Windows 98的基础上开发的。它包括相关的小的改善，例如Internet Explorer 5.5。其中最主要的改善是用于与流行的媒体播放软件RealPlayer竞争的Windows Media Player 7。但是Internet Explorer 5.5和Windows Media Player 7都可以在网上免费下载，而RealPlayer虽然是免费下载但他使用复杂，其Plus版甚至需要掏腰包，所以在WINME中IE、WMP获得了一胜仗。Movie Maker是这个系统中的一个新的组件。这个程序提供了基本的对视频的编辑和设计功能，对家庭用户来说是简单易学的。用户评价有人抱怨这个系统只是Windows 98的升级版本，不应该独自成为一个版本。也有人批评Windows Me是一个较为失败的产品，不稳定的过渡产品。即使这样，现在仍然有很多人使用它。

XP

Windows ME的后续产品是Windows XP，微软第一个基于Windows NT内核的消费桌面操作系统，即Windows XP Home Edition。提高系统稳定性虽然Windows ME倍受批评，但只要根据以下地方，Windows ME仍可稳定运作：尽量使用Windows ME专用驱动程序，Windows 98的驱动程序未必与Windows ME完全兼容。 关闭“系统还原”功能。 在\Windows\Options\Install资料夹内的WIN_22.CAB提取vcomm.vxd、vdmad.vxd、configmg.vxd、vmouse.vxd和ntkern.vxd，拷贝到\Windows\System\Vmm32，并提取同一档案内的vdd.vxd和vflatd.vxd，拷贝到\Windows\System。 使用定时释放内存的软件（如FreeRam等等）。

Windows Me的数字

在1999年4月，微软正式公布Windows ME成为 Windows 9x 系列中最后一个产品。2003年12月，微软宣布将 Windows ME由免费技术支持转为付费技术支持。2006年6月29日，Windows ME和Windows 98/98SE一样停止了全部安全更新。2006年7月11日，对于Windows ME提供安全更新的服务器也被微软永久关闭。自此，Windows ME彻底丧失了技术支持。

第3章 Microsoft Windows XP(2001.8.24)

Windows XP或视窗XP是微软公司发布的一款视窗操作系统。它发行于2001年8月24日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版(Home)和专业版(Professional)。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。且家庭版只支持1个处理器，专业版则支持2个。字母XP表示英文单词的“体验”(experience)。

Windows XP，或视窗XP是微软公司的一款视窗操作系统。Windows XP于2001年8月24日正式发布(RTM，Release to Manufacturing)。它的零售版于2001年10月25日上市。Windows XP原来的代号是Whistler。字母XP表示英文单词的“体验”（experience）。Windows XP的外部版本是2002，内部版本是5.1（即Windows NT 5.1），正式版的Build是5.1.2600。微软最初发行了两个版本：专业版(Windows XP Professional)和家庭版(Windows XP Home Edition)，后来又发行了媒体中心版(Media Center Edition)和平板电脑版(Tablet PC Editon)等。

Windows XP Professional专业版除了包含家庭版的一切功能，还添加了新的为面向商业用户的设计的网络认证、双处理器支持等特性，最高支持2GB的内存。主要用于工作站、高端个人电脑以及笔记本电脑。

Windows XP Home Edition家庭版是面向家庭用户的版本。由于是面向家庭用户，因此家庭版在功能上有一定的缩水，主要表现在：

没有组策略功能

只支持1个CPU和1个显示器（专业版支持2个CPU和9个显示器）

没有远程桌面功能

没有EFS文件加密功能

没有IIS服务

不能归为域

没有连接Netware服务器的功能

简述操作系统的概念及它的主要功能。

计算机操作系统的基本概念

　操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。下面是我整理的计算机操作系统的基本概念，希望大家认真阅读！

　1、操作系统做什么

　注：计算机系统结构作为从程序设计者角度所看到的计算机属性，在计算机系统的层次结构中处于机器语言级;而计算机组织作为计算机系统结构的逻辑实现和物理实现，其任务就是围绕提高性能价格比的目标，实现计算机在机器指令级的功能和特性。研究和建立各功能部件间的相互连接和相互作用，完成各个功能部件内部的逻辑设计等是逻辑实现的内容;把逻辑设计深化到元件、器件级，则是物理实现的内容。

　计算机系统可以大致分为四个组成部分：计算机硬件、操作系统、系统程序与应用程序和用户。

　硬件为系统提供基本的计算资源，应用程序规定了用户按何种方式使用这些资源，操作系统控制和协调各用户的应用程序对硬件的使用。

　从两个视角探索操作系统：用户视角和系统视角。

　A、用户视角：

　对于PC用户，系统设计是为了让单个用户单独使用其资源，其目的是优化用户所进行的工作。对于这种情况，操作系统的设计目的是为了用户使用方便，性能是次要的，而且不在乎资源使用率。

　对于大型机用户，操作系统设计为资源使用做了优化：确保所有的CPU时间、内存和I/O都得到充分使用，并且确保没有用户使用超出其权限以外的资源。

　对于工作站用户，操作系统的设计目的是个人使用性能和资源使用率的折中。

　对于手持计算机用户，方便个人使用，最大化利用电池能源是操作系统设计的要点。

　B、系统视角：

　从系统视角，操作系统相当于资源分配器。操作系统管理CPU时间、内存空间等系统资源，在面对许多甚至冲突的资源请求，操作系统必须决定如何为每个程序和用户分配资源，以便计算机系统能有效而公平的运行。

　2、计算机系统组织

　计算机通过运算器、存储器、控制器、输入输出子系统等主要功能部件的相互连接和相互作用，借以实现机器指令级的各种功能和特性。从最基本的功能和作用原理来说，计算机是在控制器的全面控制下，接收经数字化编码的输入信息(程序和数据)，把它存放在存储器中，根据程序的要求对数据进行快速运算，产生结果数据输出。因此，可以把运算器、存储器、控制器、输入输出子系统看成是一台计算机的逻辑组成中最基本的功能部件。

　存储设备层次(按总线速率由高到低)：

　寄存器——高速缓存(Cache)——主存——磁盘——光盘——磁带

　3、计算机系统体系结构

　通过采用的通用处理器的数量来分类。

　A、单处理器系统

　在单处理器系统中，有一个主CPU能够执行一个通用指令集，包括来自用户进程的指令。

　B、多处理器系统

　多处理器系统的优点：

　增加吞吐量;规模经济;增加可靠性。

　分类：

　非对称多处理器(asymmetric multiprocessing)系统——主从关系;

　对称多处理器(symmetric multiprocessing)系统——对等关系。

　C、集群系统

　集群计算机共享存储并通过局域网连接或更快的内部连接。

　分类：

　非对称集群：一部分机器处于热备份模式，其余的机器运行应用程序。

　对称集群：两台或多个主机都运行程序，互相监视。

　4、操作系统结构

　操作系统理论研究者有时把操作系统分成四大部分：

　驱动程序：最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。

　内核：操作系统内核部分，通常运行在最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。

　接口库：是一系列特殊的程序库，它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口(API)，是最靠近应用程序的部分。例如，GNU C运行期库就属于此类，它把各种操作系统的内部编程接口包装成ANSI C和POSIX编程接口的形式。

　外围：是指操作系统中除以上三类以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高级服务的部件。例如，在微内核结构中，大部分系统服务，以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此列。

　在这里，需要介绍一些关于内核的知识。

　内核是操作系统最核心最基础的构件，内核结构往往对操作系统的外部特性以及应用领域有着一定程度的影响。

　内核的结构可以分为单内核、微内核、混合内核、外内核等。

　单内核(Monolithic kernel)，又称为宏内核。此架构的特性是整个核心程序都是以核心空间(Kernel Space)的身份及监管者模式(Supervisor Mode)来运行(宏内核被实现为运行在单一地址空间的单一的进程，核心提供的所有服务，都以特权模式，在这个大型的核心地址空间中运作，这个地址空间被称为核心空间(kernel space))。相对于其他类型的操作系统架构，如微核心架构或混核心架构等，这些核心会定义出一个高级的虚拟接口，由该接口来涵盖描述整个电脑硬件，这些描述会集合成一组硬件描述用词，有时还会附加一些系统调用，如此可以用一个或多个模块来实现各种操作系统服务，如进程管理、共时(Concurrency)控制、存储器管理等。

　微内核(Microkernel)，又称为微核心。微内核结构是1980年代产生出来的较新的内核结构，强调结构性部件与功能性部件的分离。微核心的设计理念，是将系统服务的实现，与系统的基本操作规则区分开来。它实现的方式，是将核心功能模块化，划分成几个独立的进程，各自运行，这些进程被称为服务器(service)。所有的服务器进程，都运行在不同的地址空间。只有需要绝对特权的进程，才能在具特权的运行模式下运行，其余的进程则在用户 空间运行。

　混合内核(Hybrid kernel)像微内核结构，只不过它的组件更多的在核心态中运行，以获得更快的执行速度。混合内核，一种操作系统内核架构，结合整块性核心与单核心两种设计方法。它的架构实作方式接近于整块性核心。最有名的混合核心为Windows NT核心与XNU。

　外内核(Exokernel)的设计理念是尽可能的减少软件的抽象化，这使得开发者可以专注于硬件的抽象化。外核心的设计极为简化，它的目标是在于同时简化传统微内核的讯息传递机制，以及整块性核心的软件抽象层。外核的目标就是让应用程序直接请求一块特定的物理空间，一块特定的磁盘块等等。系统本身只保证被请求的资源当前是空闲的，应用程序就允许直接存取它。

　在众多常用操作系统之中，除了QNX和基于Mach的UNIX等个别系统外，几乎全部采用单内核结构，例如大部分的Unix、Linux，以及Windows(微软声称Windows NT是基于改良的微内核架构的，尽管理论界对此存有异议。

　5、操作系统操作

　*双重模式操作*：

　为了确保操作系统地正常执行，必须区分操作系统代码和用户定义代码的执行。许多操作系统所采取的方法是提供硬件支持以允许区分各种执行模式。

　至少需要两种独立的操作模式：用户模式(user mode)和监督程序模式(monitor mode)(也称为管理模式(supervisor mode)、系统模式(system mode)或特权模式(privileged mode))。在计算机硬件中增加一个称为模式位(mode bit)的位以表示当前模式：监督程序模式(0)和用户模式(1)。有了模式位，就可以区分操作系统所执行的任务和用户所执行的任务。

　系统引导时，硬件开始处于内核模式。接着，装入操作系统，开始在用户模式下执行用户进程。一旦出现陷阱或中断，硬件会从用户模式切换到内核模式。因此，只要操作系统获得了对计算机的控制，它就处于内核模式。系统在将控制交还给用户程序时会切换到用户模式。

　双重模式操作提高了保护操作系统和用户程序不受错误用户程序影响的手段。其实现为：将能引起损害的机器指令作为特权指令。如果在用户模式下试图执行特权指令，那么硬件并不执行该指令，而是认为该指令非法，并将其以陷阱的形式通知操作系统。

　系统调用为用户程序请作系统代表用户程序完成预留给操作系统的任务提供了方法。系统调用通常采用陷阱到中断向量中的一个指定位置的方式。当系统调用被执行时，硬件会将它作为软件中断。控制权会通过中断向量转交到操作系统的中断处理程序，模式位设置成内核模式。系统调用服务程序是操作系统的一部分。内核检查中断指令以确定发生了什么系统调用;参数表示用户程序请求什么类型的服务。请求所需要的其他信息可通过寄存器、堆栈或内存来传递。内核检验参数是否正确和合法，再执行请求，然后将控制返回到系统调用之后的指令。

　6、进程管理

　进程是系统工作的单元。系统由多个进程组成，其中一些是操作系统进程(执行系统代码)，其余的是用户进程(执行用户代码)。所有这些进程可以潜在地并发执行，如通过在单CPU上采用CPU复用来实现。

　操作系统负责下述与进程管理相关的活动：

　*创建和删除用户进程和系统进程;

　*挂起和重启进程;

　*提供进程同步机制;

　*提供进程通信机制;

　*提供死锁处理机制。

　7、内存管理

　内存是现代计算机系统操作的中心。内存通常是CPU所能直接寻址和访问的唯一大容量存储器。

　操作系统负责下列有关内存管理的活动：

　*记录内存的哪部分正在被使用及被谁使用;

　*当有内存空间是，决定哪些进程可以装入内存;

　*根据需要分配和释放内存空间。

　8、存储管理

　操作系统对存储设备上的物理属性进行了抽象，定义了逻辑存储单元，即文件。操作系统将文件映射到物理介质上，并通过这些物理介质来访问这些文件。

　A、文件系统管理

　文件管理是操作系统最为常见的组成部分。文件是由其创建者定义的一组相关信息的集合。通常，文件表示程序(源程序和目标程序)和数据。

　操作系统负责下列有关文件管理的活动：

　*创建和删除文件;

　*创建和删除目录来组织文件;

　*提供操作文件和目录的原语;

　*将文件映射到二级存储上;

　*在稳定介质上备份文件。

　B、大容量存储器管理

　绝大多数现代计算机系统都采用硬盘作为主要非易失存储介质来存储程序和数据。许多程序都存储在硬盘上，要执行时才调入内存，在执行时将硬盘作为处理的来源地和目的地。因此，硬盘的适当管理对计算机系统尤为重要。

　操作系统负责下列有关硬盘管理的活动：

　*空闲空间管理;

　*存储空间分配;

　*硬盘调度。

　C、高速缓存

　高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。硬件高速缓存基于著名的局部性原理，该原理既适用于程序结构也适用于数据结构。在有高速缓冲存储器的.计算机系统中，中央处理器存取主存储器的地址划分为行号、列号和组内地址三个字段。于是，主存储器就在逻辑上划分为若干行;每行划分 为若干的存储单元组;每组包含几个或几十个字。高速存储器也相应地划分为行和列的存储单元组。二者的列数相同，组的大小也相同，但高速存储器的行数却比主 存储器的行数少得多。

　高速缓存主要由三大部分组成：

　*Cache存储体：存放由主存调入的指令与数据块。

　*地址转换部件：建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。

　*替换部件：在缓存已满时按一定策略进行数据块替换，并修改地址转换部件。

　操作系统执行高速缓存管理，对高速缓存大小和置换策略的仔细选择可以极大提高性能。

　D、I/O子系统

　I/O子系统包括如下几个部分：

　*一个包括缓冲、高速缓存和假脱机的内存管理部分;

　*通用设备驱动器接口;

　*特定硬件设备的驱动程序。

　9、保护和安全

　保护是一种控制进程或用户对计算机资源的访问的机制。这个机制必须为强加控制提供一种规格说明方法和一种强制执行方法。

　安全的主要工作是防止系统不受外部或内部攻击。这些攻击范围很广，包括病毒和蠕虫、拒绝服务攻击、身份偷窃、服务偷窃。

　10、分布式系统

　分布式系统是将一组物理上分开来的、各种可能的异构的计算机系统通过网络连接在一起，为用户提供系统所维护的各种资源的计算机的集合。

　分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统)，而不是硬件。内聚性是指每一个数据库分布节点高度自治，有本地的数据库管理系统。透明性是指每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的，看不出是本地还是远程。

　网络操作系统(Network Operating System)提供跨网络的文件共享、包括允许不同计算机上的进程进行消息交换的通信方法等功能。

　11、专用系统

　*实时嵌入式系统

　*多媒体系统

　*手持系统

　12、计算环境

　*传统计算

　*客户机-服务器计算

　*对等计算

　*基于Web的计算

　拓展：计算机三级考试网络操作系统基本概念

　1.单机操作系统

　单机操作系统包括几个方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理等。

　(1)操作系统的管理功能

　①进程管理：所谓进程(Process)就是一个将执行的程序，它附有该进程的地址空间、相应的寄存器组以及运行程序所需要的其他信息。操作系统必须提供一种启动进程的机制。在DOS中，该机制就是EXEC函数。在Windows中启动进程的函数是CreateProcess。

　②内存管理：操作系统的内存管理功能是管理内存资源，主要实现内存的分配与回收、存储保护以及内存的扩充等。

　③文件系统：文件系统负责管理在硬盘和其他大容量存储设备中存储的文件，通过文件管理向用户提供创建文件、删除文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

　DOS通过文件表FAT寻找磁盘文件; Windows通过虚拟文件表VFAT来寻找磁盘文件; OS/2通过高性能文件系统HPFS来寻找磁盘文件。一般来说，HPFS的性能要比FAT和VFAT都好。

　④设备I/O操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外围设备按用户程序的要求进行操作。DOS使用驱动程序来管理设备。

　(2)操作系统的结构

　操作系统通常有4类组件。

　①驱动程序;

　②内核;

　③接口库;

　④外围组件

　2.网络操作系统

　网络操作系统(NOS)是指能使网络上各个计算机方便而有效地共享网络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。

　网络操作系统的基本任务是：屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，实现网络系统资源的共享管理，并提供网络系统的安全保障。

　什么是Web OS?Web OS是一个运行在网页浏览器中的虚拟操作系统，更精确地说，Web OS是一个运行在网页浏览器中的应用程序集合。因此，有人把NOS称为服务器操作系统，把Web OS称为客户端操作系统。

　3.网络操作系统的分类

　一般来说，网络操作系统可以分为两类：专用型NOS与通用型NOS。

　4.网络操作系统的基本功能

　网络操作系统的基本功能有：文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、信息服务、分布式服务、网络管理服务、Internet/Intranet服务。

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什么叫操作系统？常见的操作系统有哪些？

有关简述操作系统的概念及它的主要功能如下：

基本概念：操作系统是指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，以提供给用户和其他软件方便的接囗和环境，它是计算机系统中最基本的系统软件。

主要功能：操作系统作为用户与计算机硬件之间的接囗，要为其上层的用户、应用程序提供简单易用的服务。

资料拓展：

1、计算的操作系统对于计算机可以说是十分重要的，从使用者角度来说，操作系统可以对计算机系统的各项资源板块开展调度工作，其中包括软硬件设备、数据信息等，运用计算机操作系统可以减少人工资源分配的工作强度，使用者对于计算的操作干预程度减少，计算机的智能化工作效率就可以得到很大的提升。

2、其次在资源管理方面，如果由多个用户共同来管理一个计算机系统，那么可能就会有冲突矛盾存在于两个使用者的信息共享当中。协调计算机系统的各个组成部分，就需要充分发挥计算机操作系统的职能，对各个资源板块的使用效率和使用程度进行一个最优的调整，使得各个用户的需求都能够得到满足。

3、最后，操作系统在计算机程序的辅助下，可以抽象处理计算系统资源提供的各项基础职能，以可视化的手段来向使用者展示操作系统功能，减低计算机的使用难度。?

4、操作系统的功能 ：进程管理，其工作主要是进程调度，在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占， 进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况 下，组织多个作业或任务时，就要解决处理器的调度、 分配和回收等问题 。

什么是操作系统

操作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。

操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。

操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows2000、Netware等。

计算机资源可分为两大类：硬件资源和软件资源。硬件资源指组成计算机的硬设备，如中央处理机、主存储器、磁带存储器、打印机、显示器、键盘输入设备等。软件资源主要指存储于计算机中的各种数据和程序。系统的硬件资源和软件资源都由操作系统根据用户需求按一定的策略分配和调度。

操作系统的处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。

操作系统的文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

操作系统的存储管理功能是管理内存资源。主要实现内存的分配与回收，存储保护以及内存扩充。

操作系统的作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。

常见的操作系统有.win98 winme win2000 winnt win2003 其中win200有多个版本..最常见的就是前面几种了. 还有DOS 还有就是linux操作系统..这是一个网络操作系统..还有就是windowsce这些了一般都不常用的

简述操作系统的概念和基本功能

操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。

按应用领域划分主要有三种：桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统。

一.桌面操作系统

桌面操作系统主要用于个人计算机上。个人计算机市场从硬件架构上来说主要分为两大阵营，PC机与Mac机，从软件上可主要分为两大类，分别为类Unix操作系统和Windows操作系统：

1、Unix和类Unix操作系统：Mac OS X，Linux发行版（如Debian，Ubuntu，Linux Mint，openSUSE，Fedora等）；

2、微软公司Windows操作系统：Windows XP，Windows Vista，Windows 7，Windows 8，Windows NT等。

二.服务器操作系统　

服务器操作系统一般指的是安装在大型计算机上的操作系统，比如Web服务器、应用服务器和数据库服务器等。服务器操作系统主要集中在三大类：

1、Unix系列：SUN Solaris，IBM-AIX，HP-UX，FreeBSD等；

2、Linux系列：Red Hat Linux，CentOS，Debian，Ubuntu等；

3、Windows系列：Windows Server 2003，Windows Server 2008，Windows Server 2008 R2等。

三.嵌入式操作系统

嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统广泛应用在生活的各个方面，涵盖范围从便携设备到大型固定设施，如数码相机、手机、平板电脑、家用电器、医疗设备、交通灯、航空电子设备和工厂控制设备等，越来越多嵌入式系统安装有实时操作系统。

在嵌入式领域常用的操作系统有嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及广泛使用在智能手机或平板电脑等消费电子产品的操作系统，如Android、iOS、Symbian、Windows Phone和BlackBerry OS等。

主要功能：

操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如文件，程序库，知识库，系统软件和应用软件等。

关于简述操作系统的概念和基本功能回答如下：

1.概念

操作系统是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。根据运行的环境，操作系统可以分为桌面操作系统，手机操作系统，服务器操作系统，嵌入式操作系统等。操作系统是人与计算机之间的接口，也是算机的灵魂。

2.主要功能

计算的操作系统对于计算机可以说是十分重要的，从使用者角度来说，操作系统可以对计算机系统的各项资源板块开展调度工作，其中包括软硬件设备、数据信息等，运用计算机操作系统可以减少人工资源分配的工作强度，使用者对于计算的操作干预程度减少，计算机的智能化工作效率就可以得到很大的提升。

其次在资源管理方面，如果由多个用户共同来管理一个计算机系统，那么可能就会有冲突矛盾存在于两个使用者的信息共享当中。为了更加合理的分配计算机的各个资源板块，协调计算机系统的各个组成部分，就需要充分发挥计算机操作系统的职能。

对各个资源板块的使用效率和使用程度进行一个最优的调整，使得各个用户的需求都能够得到满足。最后，操作系统在计算机程序的辅助下，可以抽象处理计算系统资源提供的各项基础职能，以可视化的手段来向使用者展示操作系统功能，减低计算机的使用难度。

进程管理，其工作主要是进程调度，在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占，进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下，组织多个作业或任务时，就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。

存储管理分为几种功能：存储分配、存储共享、存储保护、存储扩张。设备管理分有以下功能：设备分配、设备传输控制、设备独立性。文件管理：文件存储空间的管理、目录管理、文件操作管理、文件保护。作业管理是负责处理用户提交的任何要求。