計算機作業系統相關論文

General 更新 2024年11月24日

  計算機作業系統,是電子計算機系統中負責支撐應用程式執行環境以及使用者操作環境的系統軟體。但是我們該如何寫有關計算機作業系統的論文呢?下面是小編給大家推薦的,希望大家喜歡!

  篇一

  淺談計算機作業系統

  摘 要:21世紀是資訊化時代,計算機的應用將更加廣泛,為了更好的使用計算機,應該對作業系統基本瞭解,因此本文主要對作業系統的概念和發展史進行探討,並對Windows,UNIX和Linux作業系統做了簡單的介紹,使廣大讀者加深對計算機作業系統的理解。

  關鍵詞:計算機作業系統;Windows;UNIX;Linux

  當今現代,人們學習、生活等都已經不能離開計算機,計算機由硬體和軟體組成,在計算機系統軟體中最重要的軟體就是作業系統。作業系統如同指揮官一樣,指揮著計算機裡的所有部件,並指揮它們按照某個計劃協同工作。計算機系統越複雜,作業系統的作用和地位就越重要。

  一、作業系統概述

  作業系統,負責管理計算機硬體資源和軟體資源,並通過這種管理為使用者提供服務,成為計算機和使用者之間的介面。作業系統的主要功能是:1處理機管理;2儲存器管理;3檔案管理;4裝置管理;5使用者介面。基本上所有的作業系統都具有如下的特徵:1併發性;2共享性;3虛擬性;5不確定性。

  二、作業系統發展史

  作業系統的產生迄今已有70年的時間,最早期的作業系統誕生於20世紀50年代中期,只是簡單的單道批處理作業系統;接著演變成了多道程式批處理系統,與此同時,實時作業系統也應運而生;最後伴隨著微型機、多處理機和計算機網路的發展,與之相對應的微機OS、多處理機OS和網路OS也隨之迅速發展。

  一序列處理系統

  世界上最早的計算機誕生之時,並沒有作業系統,當時程式設計師直接和硬體打交道,具體流程是:首先程式設計師將已經穿孔的紙帶或卡片裝入記憶體,接著通過控制檯或開關啟動程式執行,最後當程式全部執行完畢,取出紙帶或卡片和運算結果。該系統嚴重地降低了計算機資源的利用率,形成了所謂的人機矛盾。

  二單道批處理系統

  為了解決上述的人機矛盾,提出了一種批量處理的思想,即一次輸入一批作業。該系統的具體流程是:首先以離線的方式將一批作業輸入到磁帶上,並配上監督程式,該監督程式負責作業的順序執行,當一個作業完成時,監督程式會自動選擇下一個作業,重複以上過程,直到該批作業全部執行完為止。該系統提高了系統的處理能力,可以成批的執行作業,然而實際執行時,記憶體中只能執行一道作業,會降低程式的執行速度。

  三多道批處理系統

  為了解決單道批處理系統每次只能執行一道作業的問題,多道程式設計技術應運而生,該系統的具體流程是:首先在記憶體中放入多道作業,在實際執行過程中,允許他們交替執行,比如當一道作業因為I/O請求中斷時,CPU此時空閒,因此可以執行另一道作業。該系統有效的提高了CPU的利用率和系統吞吐量,然而資源利用率較高,作業的平均週轉週期較長。

  四分時作業系統

  分時處理系統可以說是應使用者的需求而形成的一種作業系統,分時處理系統也採用了多道處理技術,但卻與多道批處理系統之間存在截然不同的效能差別,主要表現在分時系統具有如下特徵:①多路性;②獨立性;③及時性;④互動性。

  五實時作業系統

  實時作業系統就是指系統可以及時地對外部事件的請求做出響應,並在規定的時間內完成事件的處理,並可以控制所有實時任務協調一致的執行。該系統與分時系統相似,最大的不同在於要滿足處理與時間的關係。

  三、經典作業系統介紹

  從作業系統誕生到發展至今,出現過幾種較為經典的作業系統分別是Windows、UNIX和Linux。

  一Windows

  Windows在1985年問世,起初僅是MS-DOS之下的應用程式,直到微軟在2000年推出Windows 2000,第一個脫離MS-DOS基礎的圖形使用者介面作業系統才算面世。Windows是一款基於圖形使用者介面GUI的視窗、單使用者多工的計算機作業系統。Windows作業系統在全球桌面作業系統市場中佔有非常大的比例,同時在中低端的伺服器市場上也有一定的應用。目前Windows系統在技術方面已經相當成熟,並且不斷完善,深受人們的喜愛。

  二UNIX

  UNIX最早由KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcIlroy於1969年開發,是一個功能極強,效能最為全面的多使用者多工作業系統。最初的UNIX是用匯編語言編寫的,但移植性較差,後來採用高階語言開發,使得修改和移植都相當方便。因為UNIX的成功,也推動了一系列UNIX衍生產品,最為著名的有蘋果公司研發的Mac OS X作業系統和Linux系統。目前,因為UNIX的高效強大,安全可靠等諸多優點,使之成為大型機、網路伺服器以及工作站的主流作業系統,成為高階產業的領跑者。

  三Linux

  Linux作業系統由林納斯・託瓦茲於1991 年研發出來,從嚴格意義上講,Linux只是一個核心,基於Linux核心的完整作業系統才是Linux作業系統。Linux可以看成是對UNIX的傳承,和UNIX類似,是一款多使用者多工的作業系統,並且可以免費使用和自由傳播。Linux作業系統的發展相當純熟,已經成為伺服器和嵌入式系統的市場上的主流作業系統之一,Linux正在逐步進軍桌面作業系統市場,因為其具有免費開源、安全,高效等特性,將成為Windows作業系統的最大威脅。目前,世界上運算最快的10臺超級計算機所採用的作業系統都是Linux作業系統。

  四、結束語

  綜上所述,計算機作業系統如同計算機的大腦,支配著計算機完成各種任務,計算機作業系統的發展歷經了序列處理系統時代,單道批處理系統時代,多道批處理系統時代,分時作業系統時代和實時作業系統時代,隨著科技的飛速發展,計算機作業系統將會變得更加完善。

  參考文獻:

  [1]Gary Nutt.作業系統[M].北京:機械工業出版社,2005.

  [2]何炎祥,李飛,李寧.計算機作業系統[M].北京:清華大學出版社,2003.

  [3]呂曉鑫.計算機作業系統綜述[J].河南科技,201224.

  [4]戴啟成.淺述我國計算機作業系統的發展趨勢[J].黑龍江科技資訊,201235.

  篇二

  淺談對計算機作業系統的認識

  摘要:計算機作業系統,是電子計算機系統中負責支撐應用程式執行環境以及使用者操作環境的系統軟體,同時也是計算機系統的核心與基石。本文對計算機作業系統的使命、功能和學習竅門等方面進行了簡單的分析和闡述。

  關鍵詞:計算機 作業系統

  一、作業系統的使命

  每當我們開啟計算機,啟動成功後,首先映入眼簾的就是作業系統的介面。我們所做的一切工作都是在作業系統之上來完成的。可是誰也不會去想:為什麼滑鼠的拖拖拽拽就能完成對檔案、磁碟、各種軟硬體資源的管理,誰也沒意識到是因為有了作業系統的支撐,我們才那麼方便地使用計算機。如果有一天離開了作業系統,我們的計算機也就成了一堆廢鐵,什麼事也幹不了。

  作業系統的目標是為使用者提供一個良好的介面,方便使用者使用計算機,同時對內部各種軟硬體資源能夠進行有效地管理和分配,使整個系統能高效率的執行。作業系統所做的這一切是為了誰?歸根結底:為了使用者。想想十幾年前的作業系統,那時還是DOS的年代,整個操作還是以命令方式進行,作業系統啟動成功後,游標躺在螢幕的左上角,等待使用者輸入命令,所以要想學會使用計算機,必須要記住各種命令的名字、格式、引數。現在作業系統進步了,身上穿著五顏六色的衣服,衣服上有各式各樣的按鈕和圖示,使用者只需點選和選擇就可以完成對計算機的操作。作業系統的服務是越來越到位了。

  二、作業系統的功能

  作業系統主要有五大功能:處理機管理、儲存器管理、裝置管理、檔案管理、使用者介面。我們現在使用的大多是PC機,都是隻有一塊CPU,而有時卻要在計算機上執行多個程式。每道程式在什麼時候使用CPU,這需要合理的分配協調才行,作業系統關於處理機的分配有相應的排程演算法,這些工作都有作業系統幫你代勞。

  記憶體儲器是存放程式與資料的,如何存放才能井井有條,互不干擾,而且能充分合理的利用有限空間,這都需要操心,這一切也是作業系統的事。

  當你要使用裝置的時候,例如要使用印表機時,只要單擊印表機按鈕即可將內容傳到印表機進行後臺列印。都是因為有了作業系統,才可以這麼輕鬆的呼叫外部裝置,還不影響當前處理的工作,所以對裝置的管理也是非常重要的。

  檔案的操作對於每個使用者來說是家常便飯,每次存取檔案只需知道地點和檔名即可,你可曾想過你要存取的檔案是放在哪個道哪個扇區上嗎?有時你不想讓自己的檔案被外人看到,還可設定許可權。這些幕後的工作都由作業系統完成,你只需要對檔案進行操作就可以了。

  作業系統還為使用者使用提供了兩種方式的介面:命令介面和系統呼叫介面。命令介面可使使用者互動的使用計算機,敲入一條命令,系統響應返回結果,使用者根據結果再敲人下一條命令,如此反覆。

  系統呼叫是為程式設計人員提供的,每個系統凋用都是一個能完成特定功能的子程式,這樣程式設計人員就可站在作業系統的肩膀上編制程式,沒必要所有的功能都從頭編起,作業系統提供的功能只需申請呼叫即可,這就是拿來主義。看來作業系統要管的事很多,設計出一個優秀的作業系統還真不容易。

  三、Windows XP的學習竅門

  在學作業系統時,千萬不要把所有的理論都往Windows作業系統中套,因為Windows只是PC機上的單使用者多工的作業系統,除此之外還有Unix、Linux等更復雜的作業系統。課程是以一個大的範圍講的,所以不能坐在Windows這個“井”裡看《作業系統》這門課程。

  Windows XP是微軟公司推出的最新一代視窗作業系統,其目標是取代Windows ME和Windows 2000,並作為微軟公司NET戰略中的重要組成部分,成為使用者卓越介面系統事實上的標準。XP是Experienee體驗的縮寫,微軟公司的用意是強調新的軟體將會帶給使用者前所未有的計算機體驗。Windows XP集Windows ME和WiMows 2000的優良效能於一身,相比之下,Windows XP具有更漂亮的操作介面,更好的安全性和可靠性,操作更加容易,尤其增強了在因特網、多媒體與家庭網路等方面的功能,並在此基礎上發展了許多新的特性和功能。作為微軟公司自Windows各版本以來最為重要的一個作業系統,它不僅僅是上訴版本的簡單升級,與前面幾個作業系統相比,Windows XP是以Windows 2000技術為核心開發的作業系統,因此穩定性比Windows 98或Windows ME更好,並且由於新增了許多上網、視訊、影音等功能,所以比Windows2000更具有吸引力。此外,WindOW8 XP還提供了系統還原功能,可以確保WindowsXP的執行正常無誤。WindowsXP的啟動更快。當安裝已寫入數碼相機等外圍裝置時,可以不用重新啟動而直接完成安裝工作。其強大的多媒體功能支援DVD、MP3等多種格式,還可以進一步的使用Mvoie Marker自編電影。操作方面,Windows XP提供了工作嚮導的操作方式,在每一個資料夾視窗的左邊多提供了“一般工作窗格”可以用來快速的處理一些常用的操作,極大的提高了使用者的工作效率。另外就是學習的時候儘量理論聯絡實際,這要靠老師的指導和課外的實踐,只有這樣才能理解掌握作業系統中的各種原理和機制,否則作業系統這門課程就變成了教條主義。

  篇三

  試談計算機作業系統課程教學改革

  0引言

  作業系統課程是電腦科學與技術專業的一門基礎核心課程。本課程從作業系統實現資源管理的管理的觀點出發,闡述如何對計算機系統中的硬、軟體資源進行管理,使計算機系統協調一致地、有效地為使用者服務,充分發揮資源的使用效率,提高計算機系統的服務質量。通過本課程的學習使學生掌握計算機作業系統的控制計算機硬體的基本原理以及設計方法和實現技術。但該課程教學過程中普遍重點偏向作業系統原理的理論教學,而學生在沒有學習該課程前對作業系統的認識只是在使用層面,使得學生在學習的過程中總覺得本課程所學內容與實際所用作業系統的偏差很大。從而導致學生在學習本課程的過程中缺乏興趣和信心,教學效果很不理想。

  1教學過程中存在的問題

  1.1 教學內容側重理論,實踐環節薄弱作業系統課程要有好的教學效果,就要引導學生自己動手設計、實現一個具體作業系統例項。但要做到這一點並不容易,這不僅要求學生在學習該課程之前就要掌握組合語言、C語言、計算機硬體、作業系統結構等多種知識,而且還需要學生抽出大量的時間和精力放在該實驗上。這樣的要求學生不易做到。因此現有的教學過程往往重點偏向作業系統原理的理論教學,對學生的實踐環節不是很注重。

  1.2 教學目標與社會需求脫節本課程的教學目標要使學生掌握計算機作業系統的控制計算機硬體的基本原理以及設計方法和實現技術,這個教學目標使得學生能夠具備自主研發作業系統軟體的能力,本身沒有問題,但由於計算機行業本身的特點,前沿的技術總是掌握在少數公司的手裡,同時還有版權的保護問題,使得學生投入大量精力自主開發的作業系統軟體沒有多大的實際意義。而市場上更需要的是對現有的作業系統能夠熟練使用和對其核心進行修改、編譯的人才。

  1.3 教學方法簡單、教學手段匱乏近年來,計算機作業系統的發展飛快,新的開發思想和基本概念不斷湧現並隨著市場的需求出現了多種不同的作業系統產品。但部分高校教師仍採用“黑板、粉筆”的傳統教學手段講授理論知識,即使有些教師使用了電子教案,也只是單純地播放理論知識課件,不能做到與實踐聯絡緊密的教學內容,使得學生感覺到課程枯燥難學,難以激發學生的學習興趣。

  2計算機作業系統課程教學改革的措施

  2.1 把握開頭、激發興趣好的開始是成功的一半,好的開頭可以很好的提高學生的學習興趣,激發學生的學習熱情,使學生由被動學習轉為主動學習,學習效率能得到大幅提高。初始課程內容應包含以下內容。

  2.1.1 編寫簡單的載入程式和核心,通過自己編寫的簡單載入程式和作業系統核心啟動計算機裸機,使得學生對計算機的啟動和作業系統核心有個感性的認識,結合課本目錄啟發學生一個完善的作業系統核心所必須具備的功能,並引導學生了解通過作業系統理論課程的學習可以對現有簡單核心進行完善。從而激發學生的學習興趣。

  2.1.2 引導學生進行linux作業系統入門學習,使得學生對linux作業系統感到不再陌生,並使學生明確認識到可以通過以後的學習掌握linux作業系統核心編譯和裁剪等技術。同時提供市場linux作業系統相關就業資訊,使得學生能感到linux作業系統核心的學習可以學以致用。提高學生的學習熱情。

  2.1.3 對作業系統課程做一個簡單明要的介紹,使學生認識到,學習本課程不僅可以掌握作業系統課程理論知識,同時還可以培養學生自身的邏輯思維能力,有助於對其它理論課程的理解,可為以後學習新型作業系統及和開發應用軟體打下堅實的基礎。

  2.2 理論聯絡實際,加強實踐教學環節作業系統是一門理論性比較強的課程。但單純的理論講解很容易使學生感到枯燥乏味。因此作業系統課程的實踐是一個非常重要的教學環節。但要引導學生去編碼實現一個具備記憶體管理、程序排程、檔案管理等功能的小型作業系統對剛學作業系統課程的學生來說不太容易實現。所用建議實踐教學環節應該分為以下步驟進行:①老師演示,學生感官認識。在此過程中,老師先完成一個具有引導功能、中斷功能和能夠實現簡單命令功能的真實模式作業系統核心雛形,但整個作業系統架構不是很完善,功能也比較欠缺。之後通過理論課程的學習引導學生突破真實模式和補全記憶體管理、裝置管理、檔案管理等模組程式。②將作業系統的每一大管理功能分為一個專案,分組讓學生實現,不同的小組完成不同的功能模組,所有專案的完成,就實現了一個具備基本功能的作業系統。③最終引導學生去研究閱讀Linux核心原始碼,學習linux核心原始碼的含義和linux作業系統的設計方法和具體實現技術。

  2.3 教學方法與教學手段的改進在教學中,教師實行啟發式教學,把培養學生學習興趣作為入門嚮導,改變以教師為中心的課堂教學方式更改為以教師引導,學生完成過程的合作式課堂教學方式。在整個教學過程中,做到不是教師強迫學生去學,而是學生為了解決自己遇到的問題不得不自己去學的形式。這樣效果會更好,效率也高。積極不斷地革新教學手段,重視現代資訊科技和現代教育手段在教學中的應用。多媒體教學裝置和方法的使用對學生對一些抽象概念的理解很有幫助。多媒體教學圖文並茂,而且可以自由往返以前所講的內容進行復習和重複。也可以方便的插入各種圖片及影音資料,這對激發學生的學習興趣和吸引學生的注意力很有幫助。

  3結語

  教學是大學教師的根本任務,為了提高教學質量,對教學改革的探索與實踐是很有意義的事情。教學改革的研究不僅可以不斷提高授課技巧,還能獲得學生的尊重和學校的認可。本文從課程教學改革方面進行了一些的探索,本文的探索只是作者在“作業系統”課程教學過程中的一點心得體會,希望能與同行分享。


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