A-level 计算机科学/WJEC (Eduqas)/第 2 部分/操作系统
操作系统是现代计算机的关键组成部分。操作系统的目的是从软件开发人员那里移除与硬件设备通信的复杂性,例如在编写文件保存例程时。操作系统负责管理系统资源,如处理器时间、随机存取存储器 (RAM) 的分配以及辅助存储设备,如固态硬盘 (SSD)。
存在各种专门针对不同应用程序的操作系统类型,您需要了解这些类型。您可能会被要求描述哪种操作系统类型最适合特定情况,或比较不同类型之间的差异。
单用户操作系统在任何给定时间只有一个用户处于活动状态。单用户操作系统可以支持多个用户,每个用户通常都有自己的“主目录”来存储他们的文件。操作系统管理权限,控制哪些用户可以访问哪些目录。大多数桌面操作系统都是单用户操作系统,例如 Windows。
多用户操作系统允许许多用户同时访问系统资源。用户通常通过网络从另一台设备(如终端、移动设备或台式计算机)远程访问多用户操作系统。当从这些设备访问系统时,重要的是要注意处理是在远程系统上进行,而不是您使用的设备上。多用户操作系统将使用分时技术在用户之间分配其资源。
多道程序操作系统是在内存中同时保留多个任务,以便如果某个任务正在等待 I/O 操作,则 CPU 可以处理另一个任务。这样,CPU 处于空闲状态的时间减少,系统的效率提高。对于用户来说,每个任务似乎都在同时处理。
多任务操作系统是可以在同一时间处理多个程序的操作系统。CPU 时间由操作系统的调度程序在处理器之间共享。虽然计算机可能看起来像是在同时运行游戏和播放音乐,但单个处理器在任何给定时间只能处理一件事。
实时操作系统是必须对输入快速做出反应的操作系统。由于计算机非常快,输入、处理和输出之间只有几毫秒的延迟对于用户来说可能是瞬时的。实时操作系统专门设计为最大程度地减少处理开销,以实现这种快速速度。实时控制操作系统通常用于嵌入式应用程序,适用于速度是最重要因素的情况,例如飞机的自动驾驶仪系统。实时事务系统是那些设计为对输入快速做出反应的系统,但只有在整个操作成功的情况下才会保存更改。例如,自动取款机从账户中取款然后未能向用户提供纸币将是不可接受的。