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操作系统的作用与基本功能

低頻约 28 分钟5 个术语过去问 13 题

本单元目标

  • 能说明 操作系统 作为基础软件承担哪些工作,以及为什么需要它
  • 能说明 虚拟存储 的目的,以及主存储器与辅助存储器之间的换入换出增多时会发生什么
  • 能区分确认用户身份的功能,与按用户决定是否允许操作的设置
术语总表(5 个)
术语一句话管理对象
OS管理硬件、为应用程序提供通用功能的基础软件整台计算机的资源
仮想記憶借用辅助存储器的一部分,使主存储器看起来比实际更大的机制主存储器(内存)
ユーザー管理登记用户账户,并在登录时确认是否为本人的功能用户
ファイル管理把数据作为文件按名称处理,并用文件夹层级加以整理的功能文件和文件夹
アクセス権决定哪个用户可以对该文件进行哪些操作的设置每个用户能否进行各项操作

术语

操作系统(OS,Operating System)是管理硬件、为应用程序提供通用功能的 基础软件(基本ソフトウェア)。

  1. 用户
  2. 应用软件(应用程序)
  3. 操作系统(基础软件)
  4. 硬件

应用程序只需请操作系统代为显示画面、读写存储设备,不必自己掌握每种设备的细节控制。让多个程序并行运行的 多任务(マルチタスク),也是靠操作系统分配处理器的时间才得以实现。PC 刚开机时,运行的是负责设备初始设置、独立于操作系统的 BIOS 程序。

类比有点像铁路公司。线路和信号都由它一手管理,乘客(应用程序)只要选好目的地上车,就能到站。

记法Operating 意为“操作、使运转”。负责让机器运转起来的系统,所以叫 Operating System。

考点

  • 常考操作系统(OS)把处理器、主存储器(主記憶)等资源分配给正在运行的各个程序使用。
  • 常考多任务(マルチタスク)是操作系统的一项功能:把处理器时间切成细小的片段,轮流分给多个任务,使它们看起来在同时运行。
  • 常考PC 开机后,BIOS 先于操作系统运行,之后操作系统才被载入。

该术语的过去问 3 题 OS

虚拟存储(仮想記憶)是操作系统的一种机制:把辅助存储器的一部分当作主存储器的延伸来使用,让系统看起来拥有比实际主存储器更大的内存。

  1. 主存储器装不下的程序
  2. 把暂时不用的部分移到辅助存储器
  3. 把需要的部分调回主存储器
  4. 比主存储器更大的程序得以运行

通过反复调出调入,就能运行比主存储器更大的程序。

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操作系统把主存储器放不下的部分移到辅助存储器,轮到使用时再调回主存储器。借助这种调出调入,程序可以不受主存储器实际容量的限制运行,但主存储器本身并没有增加。调出调入过于频繁、处理速度变得极慢的状态叫作 抖动(スラッシング)。

类比就像后台和舞台。舞台上能站的人数有限,但演完的演员退回后台、下一位登台,就能演出一场有很多角色的戏。不过换人太频繁,戏就演不下去了。

记法virtual 意为“实质上的”。虽然不是真正的主存储器,却实际起着内存的作用,所以叫 virtual memory。

考点

  • 常考虚拟存储(仮想記憶)的目的,是让大小超过主存储器实际容量的程序也能运行。
  • 常考抖动(スラッシング)源于主存储器(主記憶)不足,因此增加主存储器即可消除。
  • 常考选择把哪一部分移出主存储器的方法之一,是挑出最近一次使用距今最久者的 LRU 方式。

该术语的过去问 3 题 仮想記憶

ユーザー管理用户管理

在术语表中打开 ユーザー管理

用户管理(ユーザー管理)是操作系统的一项功能:为每个用户登记 账户(アカウント),并在登录时确认是否为本人(认证,認証)。

  1. 登记账户
  2. 登录时核对 ID 和口令
  3. 以已识别的用户身份使用

确认之后,操作系统就把这些操作当作该用户的操作来区分。

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即使多人共用一台计算机,只要按用户分开账户,操作系统就能分辨是谁在操作。用户还可以按部门等归入 组(グループ)统一管理。这样识别出来的用户,就是后面要学的访问权限中的“对谁”。

类比就像会员制健身房的前台。入会时登记为会员,每次到馆都凭会员卡确认是否为本人。

记法登录界面就是用户管理的入口。

考点

  • 易混用户管理(ユーザー管理)中的认证,是确认“这个人是谁”的环节;可以进行哪些操作,则由访问权限(アクセス権)的设置决定。

ファイル管理文件管理

在术语表中打开 ファイル管理

文件管理(ファイル管理)是操作系统的一项功能:以 文件(ファイル)为单位给数据命名并加以处理,再用 文件夹(フォルダ,即目录)的层级进行整理。

  • 最上层文件夹
    • 文档文件夹
      • 会议记录文件
      • 日程表文件
    • 照片文件夹
      • 旅行文件夹
        • 图像文件

用户无需知道数据实际存放在存储设备的哪个位置,只要指定名称就能打开或保存文件。文件夹里还能再建文件夹,因此可以把文件归类到像树枝分叉一样的层级中。

类比近似图书馆的分类书架。先找学科的书架,再找其中更细的分区,一步步缩小范围,就能找到想要的书。

记法路径中的“/”或“\”(日文系统里显示为“¥”),是向下进入一层文件夹的分隔符。

该术语的过去问 1 题 ファイル管理

访问权限(アクセス権)是规定哪个用户可以对该文件或文件夹执行 读取(読取り)、写入(書込み)等哪些操作的设置。

销售汇总文件的用户读取写入
财务人员允许允许
销售人员允许不允许
访客账户不允许不允许

操作的种类有:读出内容的读取、改动内容的写入、作为程序运行的 执行(実行)等。权限可以按用户或按组授予,基本思路是只给予业务所需的部分(最小权限,最小権限)。

类比就像公寓里不同的钥匙。住户的钥匙既能开自己的房门,也能开公共区域,而给快递员的密码只能打开快递柜。

记法R、W、X 是 Read、Write、eXecute 的首字母,分别对应读、写、运行。

考点

  • 常考要复制某个文件来生成另一个文件,复制的人必须拥有读取原文件的权限。
  • 常考打开文件阅读内容需要读取权限(読取り権限),修改后覆盖保存则需要该文件的写入权限(書込み権限)。

该术语的过去问 2 题 アクセス権

「用户管理」与「访问权限」的区别

比较点用户管理访问权限
关键决定的内容操作的人是谁允许此人进行哪些操作
起作用的时机登录时操作文件或文件夹时
设置的单位每个用户各自的账户按文件或文件夹,分别针对用户和组

要点

  • 操作系统 是承担资源分配和设备控制的基础软件,应用程序调用它的功能来运行。
  • 虚拟存储 是借助辅助存储器让主存储器显得更大的机制,换入换出过多时处理会变慢。
  • 借助 文件管理,数据可以按名称和文件夹层级来处理。
  • 访问权限 是按用户决定允许哪些操作的设置,阅读内容需要读取权限,保存修改需要写入权限。

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