操作系统简介

理论

为什么有成千上万台彼此不同的计算机，却能够运行相同的程序？你有没有想过程序是如何与硬件交互的？答案是：我们有操作系统。

§1. 操作系统

操作系统 (OS) 是一套管理所有其他应用程序与硬件之间通信的软件。它使计算机不再只是几个金属部件，而是一个能够有效执行不同任务的复杂系统。

操作系统有很多种。对于个人电脑来说，最流行的是 Microsoft Windows、macOS 和 Linux 发行版。最流行的两种移动操作系统是 Android 和 iOS。甚至智能水壶和冰箱都有自己的操作系统！

当然，适用于如此多种设备的操作系统种类繁多。它们的共同点在于它们为程序和使用者提供的方法。

一方面，您最喜欢的浏览器在 Windows 和 macOS 上是一样的，这只是一个假象。另一方面，您可以在使用相同操作系统的不同计算机上运行相同的应用程序。

§2. 操作系统功能

操作系统控制计算机软件和硬件之间的通信。操作系统可以授予程序对处理器单元、内存、硬盘、网络、外围设备和其他资源的受限访问权限。

您可以运行浏览器、媒体播放器和十个其他应用程序，而操作系统会分配应用程序正常运行所需的所有资源。同时，操作系统充当公平的裁判，不允许任何应用程序使用超出其实际需要的资源。

作为应用程序和硬件之间的中介，操作系统使我们能够与设备通信，而无需了解其具体细节或机制。

任何操作系统都有几个基本功能。以下是其中一些的列表：

• 数据保护和安全访问；
• 资源管理;
• 硬件与外设之间的交互；
• 文件管理;
• 运行其他程序。

现代操作系统还有更多的功能可以区分，但是上面列出的功能对于初学者来说已经足够了。

§3. 操作系统组件

这 核心 是所有操作系统的必备核心部分。通常，它是您打开计算机时最先加载的程序之一。它提供了运行所需程序的所有必要手段。

启动操作系统时，您通常会看到图形用户界面 (GUI)。该界面允许用户使用图形图标和音频指示器与设备交互。与操作系统交互的另一种方法是使用基于文本的终端中的命令，即命令行界面 (CLI)。

有两种类型的内核： 单片 和微内核单片内核是一个执行大部分操作系统功能的大型程序。同时，微内核仅执行操作系统功能的一小部分，但我们可以使用称为 驱动程序.

除了内核和图形用户界面之外，操作系统还有其他重要部分。现在，使用下图来复习我们迄今为止所涵盖的所有内容：

§4。结论

操作系统以我们上面描述的方式高效地分配计算机资源。必须了解，没有操作系统，计算机就无法使用。

现在您已经了解了操作系统的主要功能及其基本元素。让我们测试一下您到目前为止所学到的知识！

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实践任务及答案

给出了任务和答案选项。正确选项以 蓝色的 颜色。

№1. 内核

问题： 找到正确的定义。

匹配左列和右列的项目：

• 单片内核——是一个执行大多数操作系统功能的程序；
• 微内核——执行操作系统功能的较小子集，可以通过附加模块（驱动程序）进行扩展；
• 内核——是任何操作系统的必需部分，它的核心。

№2. 图形用户界面

问题： GUI 代表什么？

从列表中选择一个选项：

• 图形用户界面✔
• 通用用户界面
• 获取更新信息
• 图形用户指南

№3. 条款

问题： 将术语与其定义相匹配：

匹配左列和右列的项目：

• 操作系统——管理计算机硬件、软件资源，并为计算机程序提供通用服务；
• 内核——任何操作系统的主要部分，为程序提供对计算机资源的协调访问；
• CLI——基于文本的界面，人们可以通过命令与计算机进行交互；
• GUI——允许用户使用图形图标与设备交互的用户界面。

№4. 主要功能

问题： 操作系统的主要功能是什么？

从列表中选择一个选项：

• 它使用登录名和密码保护对用户数据的访问
• 它执行所有算术和逻辑运算
• 它控制所有计算机软件和硬件之间的通信✔
• 它为计算机的所有组件供电

№5. 匹配概念

问题： 尝试猜测并根据理论找到左侧概念与右侧概念对应的正确匹配。

匹配左列和右列的项目：

• 用户空间——应用程序和库；
• 硬件——处理器、内存和设备管理；
• 操作系统——处理器、内存、设备；

№6. 操作系统

问题： 选择所有操作系统：

从列表中选择一个或多个选项

• iOS ✔
• macOS ✔
• Android ✔
• 图形用户界面
• 微软 Windows ✔
• 核心
• 命令行界面

№7. CLI

问题： CLI 是什么的缩写？

从列表中选择一个选项

• 命令语言解释器
• 命令行解释器
• 通用Linux接口
• 命令行界面✔
• 调用级接口

№8. 狮身人面像之谜

问题： 现在，根据该理论尝试解答著名的狮身人面像的一个谜语：

“有一种事物有两种类型：
其中很大一个，可以做很多事情，
小二做几个，
从任何角度来看，两者都很重要。
当你打开计算机时
它加载得很快，是最早加载之一”。

从列表中选择一个选项：

• 内核 ✔
• 操作系统
• BIOS
• 司机

解释： 内核是任何操作系统的主要部分，它为程序提供对计算机资源的协调访问。它执行操作系统功能的一小部分，并可以通过附加模块（驱动程序）进行扩展。

№9. 互动

问题： 有哪些界面可以让用户与设备交互？

从列表中选择一个或多个选项：

• 用户空间接口
• 图形用户界面✔
• 命令行界面 ✔
• 操作系统进程管理

№10. 操作系统功能

问题： 选择与操作系统直接相关的功能：

从列表中选择一个或多个选项：

• 文件管理✔
• 播放音频和视频文件
• 硬件与外设之间的通信✔
• 资源管理✔
• 检索并显示网站内容
• 数据保护和安全访问✔