オペレーティングシステムの基本機能
オペレーティングシステムは主に、マルチチャネルバッチ処理システム、タイムシェアリングシステム、リアルタイムシステムの3つの基本的なオペレーティングシステムで構成されています。バッチ処理システムは、リソース使用率とシステムスループットが高く、タイムシェアリングシステムはタイムリーな応答を得ることができます。リアルタイムシステムにはリアルタイムの特性があります。それらの共通の基本的な特性は、同時実行、共有、仮想、および非同期です。
同時
システム内のプログラムを同時に実行できるという機能により、OSはシステム内のリソース使用率を効果的に提供し、システムのスループットを向上させることができます。
並列および並行性
並列処理と並行性は2つの異なる概念です。並列処理とは、2つ以上のイベントが同時に発生することを意味し、並行性とは、2つ以上のイベントが同じ時間間隔で発生することを意味します。
共有
通常の状況での共有の意味は、オペレーティングシステム環境での共有の意味とまったく同じではありません。
相互に排他的な共有
システム内の一部のリソース（プリンターなど）は複数のプロセス（スレッド）に提供できますが、一定期間内にリソースにアクセスできるのは1つのプロセスのみであると規定する必要があります。このため、複数のプロセスによるそのようなリソースへの相互排他的アクセスを保証するメカニズムをシステムに確立する必要があります。
同時アクセス
システムには、複数のプロセスが一定期間内に「同時に」アクセスできるようにする別のタイプのリソースがあります。ここでの「同時」とは、シングルプロセッサ環境での巨視的な意味ですが、微視的なビューでは、これらのプロセスはリソースに交互にアクセスします。複数のプロセスから「同時に」アクセスできる一般的なリソースは、ディスクデバイスです。再入可能コードで記述された一部のファイルは、「同時に」共有することもできます。つまり、複数のユーザーが同時にファイルにアクセスできます。
バーチャル
時分割多重
（1）仮想プロセッサテクノロジ。
（2）仮想デバイス技術。
宇宙分割多重技術
周波数分割多重技術は、比較的広い周波数範囲のチャネルを狭い周波数範囲の複数のチャネル（周波数帯域と呼ばれる）に分割し、周波数帯域のいずれか1つはユーザーのペアだけが話すためのものです。周波数分割多重技術は、物理チャネルを数千の音声チャネルに分割できます。周波数分割多重技術は、チャネル使用率を向上させることができます。スペース分割多重技術は、ストレージスペースの使用率を向上させるためにストレージスペースの管理に使用されます。
非同期
マルチプログラム環境では、システムにより複数のプロセスを同時に実行できます。シングルプロセッサ環境では、一度に実行できるプロセスは1つだけで、残りのプロセスは待機することしかできません。実行中のプロセスが印刷要求などの特定のリソース要求を行い、この時点でプリンターが他のプロセスのために印刷している場合、プリンターは重要なリソースであるため、実行中のプロセスは、プリンターがアイドル状態になるまでプロセッサを待機して解放する必要があります。 。そして、プロセッサが再び取得されると、プロセスを続行できます。リソースの制限やその他の要因により、プロセスの実行は通常、「オールインワンゴー」では不可能ですが、「ストップアンドゴー」方式で実行できます。
OSを導入する目的：
マルチプログラムの操作に適した操作環境を提供し、マルチプログラムを整然と効率的に実行できるようにし、システム内のさまざまなリソースを最大限に活用し、ユーザーの使用。
運動
1.1。オペレーティングシステムとは何ですか？
オペレーティングシステムは、コンピュータハードウェア上に構成されたソフトウェアの最初の層であり、ハードウェアシステムの最初の拡張です。その主な機能は、これらのデバイスを管理し、それらの使用率とシステムスループットを改善し、ユーザーとアプリケーションにユーザーが使用するのに便利なシンプルなインターフェイスを提供することです。
2.2。オペレーティングシステムの役割のどのような側面を表現できますか？
（1）OSは、ユーザーとコンピューターハードウェアシステム間のインターフェイスとして機能します。
（2）コンピュータシステムリソースの管理者としてのOS。
（3）OSはコンピュータリソースの抽象化を実現します。
3.オペレーティングシステムの主な目標は何ですか？
コンピュータシステムでオペレーティングシステムを構成する主な目標は、利便性、有効性、スケーラビリティ、およびオープン性です。その中で、OSを設計する際の2つの最も重要な目標は利便性と有効性です。
4.4。バッチシステム、タイムシェアリングシステム、リアルタイムシステムの目標は何ですか？
バッチ処理システムの目標：
（1）短い平均ターンアラウンドタイム
（2）高いシステムスループット
（3）高いプロセッサ使用率
タイムシェアリングシステムの目標は次のとおりです。
（1）高速応答時間
（2）バランスの取れた
リアルタイムシステムの目標はい：
（1）期限の保証
（2）予測可能性
5.5。OSはどのようにしてコンピュータリソースの抽象化を実現しますか？
OSは、最初にベアメタル上のI / Oデバイス管理ソフトウェアの層をカバーし、コンピューターハードウェア操作の第1レベルの抽象化を実現します。
次に、ソフトウェアの第1層のファイル管理ソフトウェアをカバーし、第2レベルの抽象化を実現します。ハードウェアリソース操作の。OSは、コンピュータハードウェアに多層システムソフトウェアをインストールすることでシステム機能を強化し、ハードウェア操作の詳細を隠し、それらによるコンピュータリソースの抽象化を実現します。
6.6。オペレーティングシステムの開発を促進するためのいくつかの主な推進力がありますが、違いは何ですか？
主な力は5つの側面から来ています：
（1）コンピュータリソースの利用率を継続的に改善します。
（2）ユーザーにとって便利です。
（3）デバイスの継続的な更新。
（4）コンピュータアーキテクチャの継続的な開発。
（5）常に新しいアプリケーション要件を提示します。
7。マルチパスバッチ処理システムが解決する必要のある問題？
（1）プロセッサの競合の問題。
（2）メモリの割り当てと保護の問題。
（3）I / Oデバイス割り当ての問題。
（4）ファイルの編成と管理の問題。
（5）ジョブ管理の問題。
（6）ユーザーとシステム間のインターフェースの問題。
8.8。マルチパスバッチ処理システムの形成と開発の主な推進力と長所と短所は何ですか？
マルチパスバッチ処理システムの形成と開発を促進する主な推進力は、リソースの使用率とシステムのスループットを向上させることです。長所と短所：
（1）高いリソース使用率。（2）システムスループットが大きい。
（3）平均ターンアラウンドタイムが長い。（4）インタラクティブ機能はありません。
9.9。ハードリアルタイムタスクとソフトリアルタイムタスクとは何ですか？そして、説明してみてください。
ハードリアルタイムタスクとは、システムがタスクの期限に間に合う必要があることを意味します。そうしないと、予測できない結果が発生する可能性があります。例：産業および兵器の制御など。
ソフトリアルタイムタスクとは、期限が厳しくなく、タスクの期限を逃すことがあり、システムへの影響が少ないことを意味します。例：情報クエリシステム。
10.10。OSの主な機能は何ですか？その最も基本的な特徴は何ですか？
並行性、共有、仮想性、非同期性の4つの基本的な特性であり、最も基本的な特性は並行性です。
11.11。マイクロカーネルオペレーティングシステムの利点は何ですか？なぜこれらの利点があるのでしょうか？
（1）システムのスケーラビリティを向上させます。（2）システムの信頼性を高めます。
（3）携帯性に優れています。（4）分散システムのサポートを提供します。
（5）オブジェクト指向技術を組み込む。
12.12。ここから、マイクロカーネルオペレーティングシステムについて説明します。
（1）十分に小さいカーネル。（2）クライアント/サーバーモデルに基づく。
（3）適用メカニズムと戦略の分離の原則。（4）オブジェクト指向技術を使用する。
13.ファイル管理の主な機能は何ですか？その主なタスクは何ですか？
ファイル管理の主な機能：ファイルストレージスペース管理、ディレクトリ管理、ファイル読み取り/書き込み管理および保護。
ファイル管理の主なタスク：ユーザーファイルとシステムファイルを管理して、ユーザーの使用を容易にし、ファイルのセキュリティを確保します。
14.メモリ管理の主な機能は何ですか？それらの主なタスクは何ですか？
メモリ管理の主な機能は、メモリ割り当て、メモリ保護、アドレスマッピング、およびメモリ拡張です。
（1）メモリ割り当て：プログラムごとにメモリを割り当てます。
（2）メモリ保護：各ユーザープログラムが独自のメモリ空間で実行され、相互に干渉しないようにします。
（3）アドレスマッピング：アドレス空間の論理アドレスをメモリ空間と対応する物理アドレスに変換します。
（4）メモリ拡張：要求呼び出し機能、置換機能などを実現するために使用されます。