计算机操作系统

一、Python是一门编程语言 1.1、什么是语言？什么是编程语言？为什么要有编程语言？ 　　语言是是人与人之间沟通的一种介质。 　　编程语言是人和计算机之间沟通的方式。 　　人想让计算机能够理解自己要表达的内容。 1.2、什么是编程？为什么要编程？ 　　编程就是人将想要让计算机做的事，用计算机能理解的方式写出来。 　　人想要让计算机按照自己的想法做事，从而解脱劳动力。 二、计算机的组成原理 2.1、什么是计算机？ 　　计算机俗称电脑，包含人对电脑的终极渴望，像人脑一样去工作。 2.2、为什么要有计算机？ 　　人是无法不间断劳动的，因此发明计算机代替人工，解放劳动力。 2.3、计算机五大组成部分 2.3.1、控制器 　　控制器是计算机的指挥中心，用来控制其他组件，相当于人的大脑。 2.3.2、运算器 　　运算器负责计算机的数学运算以及逻辑运算，相当于人脑。 　　PS:控制器加上运算器相当于人脑。 2.3.3、存储器 　　存储器是电脑的储存功能，用来存取数据。 　　存储器分为内存和外存： 　　内存相当于人的短时间记忆。断电数据消失。 　　外存相当于记事的本子，断电数据不会消失，是用来永久保存的。 　　PS：内存的反映速度远远高于外存。 2.3.4、输入设备input 　　输入设备是计算机接收外界信息的工具，例如鼠标，键盘相当于人的眼睛，耳朵。 2.3.5、输出设备output 　

文章目录 2. 操作系统原理介绍 2.1 操作系统的目标和功能 2.1.1 作为用户/计算机接口的操作系统 2.1.2 作为资源管理器的操作系统 2.2 操作系统发展简史 2.2.1 串行处理 2.2.2 简单批处理系统 2.2.2.1 从监控程序的角度来看 2.2.2.2 从处理器的角度来看 2.2.2.3 硬件层面需要进行的支持 2.2.2.4 运行模式的概念 2.2.3 多道批处理系统 2.2.3.1 多道批处理系统的硬件支持 2.2.3.2 多道批处理系统需要注意的新问题 2.2.4 分时系统 I/O调用的过程 2. 操作系统原理介绍 这篇文章主要想从基础介绍一下操作系统是如何运行的，主要专注于操作系统是如何对应用程序进行调度的。需要有 前一篇 文章作为基础 2.1 操作系统的目标和功能 2.1.1 作为用户/计算机接口的操作系统   一个应用程序可以使用一种语言开发，如果没有操作系统的话，每一个开发者都需要十分了解计算机的硬件指令才行，这是不可想象的。操作系统做了一层抽象，就像开发应用程序的时候会写的各种工具类一样，操作系统对这些部分的操作提供了封装的模块，应用程序只需要调用就好了。   同时还有一些通用的工作，比如创建程序，管理文件，控制io设备等,操作系统对这些操作都做了封装来简化编程。 下面是操作系统面向开发者或者用户的一些功能 程序开发

什么是虚拟机？ [1]　通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出二台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装 操作系统 、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正计算机。因此，当你在虚拟机中进行 软件评测 时，可能系统一样会崩溃；但是，崩溃的只是虚拟机上的 操作系统 ，而不是物理计算机上的 操作系统 ，并且，使用虚拟机的“Undo”（恢复）功能，你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。 VMware 在详细介绍之前，有几个概念要说明： 1. VM（Virtual Machine）——虚拟机，指由Vmware模拟出来的一台虚拟的计算机，也即逻辑上的一台计算机 2.HOST——指物理存在的计算机，Host′s OS指HOST上运行的操作系统 3. Guest OS——指运行在VM上的操作系统。例如在一台安装了 Windows NT的计算机上安装了Vmware，那么，HOST指的是安装 Windows NT的这台计算机，其Host′s OS为 Windows NT。VM上运行的是Linux，那么Linux即为Guest OS。 特点 1.可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机， 就如同网络上一个独立的PC。 　 2

CPU的调度 最大化cpu的利用 CPU-I/O Burst Cycle 大多程序通过IO获得数据，通过CPU对数据进行处理，再通过IO将结果输出出去 进程可分为两类 1、CPU绑定的进程， 对CUP用的多很少IO 2、IO绑定的进程， 对IP用的多很少cpu 调度 大概四种情况： 1、一个进程从运行态到等待态时。非抢占式 2、一个进程从运行态到就绪态。抢占式 3、一个进程从等待到就绪状态。抢占式 4、进程退出。非抢占式 关于非抢占式和抢占式 非抢先式的调度时自愿的 抢先式的时被动的 分配过程 恢复状态，切换上下文 切换到用户模式 跳到正确的位置 进程调度和线程调度没有什么区别，为了表达的方便一律说的进程调度 调度策略评价指标 1、CPU利用率，越高越好 2、吞吐率， 指的是单位时间里系统运行了多少进程，越高越好 3、周转时间，指的是对一个进程来说创建到结束一共多少时间，所有时间加在一起。Wall TIme（周转时间），越短越好 4、等待时间， 从结束到退出中间有一些时间，可以运行但没被运行的，就是再就绪队列里的时间。 越低越好 5、响应时间，一个进程在等待一个事件，当这个事件发生了需要过多长时间这个进程才能被调度运行，开始对事件进行响应 ，越小越好 前两个指标是针对整个系统的，后三个指标是针对单独的进程的，所以后三个指标一般加个平均。 最短作业优先调度算法 SJF

操作系统的发展史 一、手工操作——穿孔卡片 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 。：手工操作的慢速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作方式已严重损害了系统资源的利用率（使资源利用率降为百分之几，甚至更低），不能容忍。唯一的解决办法：只有摆脱人的手工操作，实现作业的自动过渡。这样就出现了成 批处理 。 二、批处理——磁带存储 批处理系统：加载在计算机上的一个 系统软件 ，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。 2.1 联机批处理系统 主机与输入机之间增加一个存储设备——磁带，在运行于主机上的监督程序的自动控制下，计算机可自动完成：成批地把输入机上的用户作业读入磁带，依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行并把计算结果向输出机输出

（1）打开安装包后，一直点击下一步 （2）修改 安装路径 ，之后一直点击“Next” （3）选择 操作系统 ，之后点击“ Next” PS：查看自己电脑的操作系统，右键计算机--->属性（如选图所示） （4）耐心等待安装 （5）点击“ Finish ”，安装完毕 来源： CSDN 作者： super_DuoLa 链接： https://blog.csdn.net/super_DuoLa/article/details/104134283

操作系统(OS) 操作系统作为接口的示意图 | 没有安装操作系统的计算机,称为裸机 如果想在裸机上运行自己写的程序,就必须用机器语言书写程序 如果计算机安装了操作系统,就可以在操作系统上安装支持的高级语言环境,用高 级语言开发程序. 操作系统的作用: <1>对计算机硬件直接进行操作; <2>将对计算机硬件的操作封装成系统调用供程序员调用 来源： CSDN 作者： 楼下滴小丑 链接： https://blog.csdn.net/weixin_44534874/article/details/103949284

1.系统中所有的信息，包括磁盘文件、存储器中的程序、存储器中存放的用户数据以及网络上传输的数据，都是由一串位表示的，区分不同对象的唯一方法就是我们都到这些数据对象时的上下文。 2.程序的生命周期都是从高级语言（如C语言）开始的，因为这种形式能够被人读懂，但是为了在系统中运行程序，每条高级语言源程序都必须被其他程序转化为一系列的低级机器语言指令，然后这写指令按照一种称为可执行目标程序的格式打包好，并且以二进制磁盘文件的形式存放起来，目标程序也称为可执行目标文件。 3.将一个源程序翻译成可执行目标文件，翻译过程可以分为4个阶段：预处理、编译、汇编、链接。 1）预处理，预处理器根据以字符#开头的指令，修改原始的程序，比如：#include<stdio.h>。 2）编译，编译器将预处理得到的文本文件翻译成汇编语言的文本文件。 3）汇编，汇编器汇编语言的文本文件翻译成机器语言指令，并且把这些指令打包成可重定位目标程序的格式，并且将结果以二进制的形式保存在.o文件中，它的字节编码是机器指令不是字符，所以文本编辑器打开是乱码。 4）链接，源程序需要用到一些库函数，则在链接阶段，连接器把需要用到的函数以.o文件的形式链接到可执行目标文件中。目标文件可以被加载到内存中执行。 4.计算机系统的硬件组成：总线、I/O设备、主存、处理器。 1）总线，一组电子管道，它携带字节信息在各个部件之间传递

在Windows系统以及有图形界面的其他操作系统中要想执行一个程序，必须在窗口中双击它，或者在命令行界面中输入相应的执行命令。从计算机底层机制上讲，这其实是在一个已经运行起来的操作系统的可视化界面或命令行界面中执行一个程序。感觉要进入先有鸡还是先有蛋的循环之中了。但是，在开机加电的一瞬间，内存中什么程序也没有，没有任何程序在运行，不可能有操作系统，更不可能有操作系统的用户界面。 既然软件方法不可能执行BIOS，那就只能靠硬件方法完成了。这让我想起了老式打字机，每打完一行字都要手动推一下滑杆，手动换位，挺麻烦的。 理解参考 实模式，保护模式 Intel x86架构的CPU可以分别在16位实模式和32位保护模式下运行。为了兼容，也为了解决最开始的启动问题，Intel将所有x86架构CPU（包括最新型号的CPU）的硬件都设计为加电即进入16位实模式状态运行。同时，还有一点非常关键，即将CPU硬件逻辑设计为加电瞬间强行将代码段寄存器（cs）的值置为0xFFFF，偏移量（IP）的值置为0x0000，这样CS:IP就指向0xFFFF0这个地址位置。BIOS程序的第一条指令就设计在这个位置上。 以上是一个纯硬件完成的动作！如果此时这个位置没有可执行代码，那就什么也不做，计算机就此死机。反之，如果这个位置有可执行代码，计算机将从这里的代码开始，沿着后续程序一直执行下去

Python ---- platform模块说明 #!/usr/bin/env python #coding=utf-8 #platform_mode.py import platform ''' python中，platform模块给我们提供了很多方法去获取操作系统的信息 如： import platform platform.platform() #获取操作系统名称及版本号，'Linux-3.13.0-46-generic-i686-with-Deepin-2014.2-trusty' platform.version() #获取操作系统版本号，'#76-Ubuntu SMP Thu Feb 26 18:52:49 UTC 2015' platform.architecture() #获取操作系统的位数，('32bit', 'ELF') platform.machine() #计算机类型，'i686' platform.node() #计算机的网络名称，'XF654' platform.processor() #计算机处理器信息，''i686' platform.uname() #包含上面所有的信息汇总，('Linux', 'XF654', '3.13.0-46-generic', '#76-Ubuntu SMP Thu Feb 26 18:52:49 UTC 2015',