第1讲操作系统引论

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1、操作系统引论一、什么是操作系统？(operatingsystemOS)操作系统是什么？简单说，它实质就是一个软件。我们知道没有任何软件的计算机称为裸机。裸机由电子元件构成，就和废铜烂铁一样，不能用。只有有了操作系统，它才能使用。各种应用软件，如游戏，word，编程工具也不能直接安装在裸机上使用，必须建立在操作系统上才能使用。现在来看，操作系统就是一个建立在应用软件和硬件之间的系统软件。如图1所示：操作系统究竟怎样在应用软件和硬件之间发挥作用的呢？这个就是操作系统的作用和功能，主要有：1、作为用户和计算机硬件之间的接口（1）提供命令方式。OS提供一组命令，用户通过使用这些命

2、令来操作计算机。（2）系统调用方式。这个在编程时候我们常用到。OS提供一组系统调用，用户可在程序中通过调用相应的系统调用来操纵计算机。比如我们常用的DOS调用，windows下的API等。（3）图形、窗口方式。用户通过屏幕的窗口和图标来操纵计算机。这个是到了windows时代的事情。2、作为计算机系统资源的管理者计算机系统的资源有四类：处理器、I/O设备、存储器、信息（数据和程序）。OS提供有效的管理：（1）处理机管理用于分配和控制处理机。以后详细讲，这里不详细说（2）存储器管理主要负责内存的分配和回收（3）I/O设备管理负责I/O设备的分配和操纵（4）文件管理负责文件的

3、存取、共享和保护3、用于扩充机器从上面的讲述我们知道，裸机在最里层，它的外面是操作系统，经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器，通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称之为虚拟机。通过上面的讲述，现在我们可以为操作系统下一个定义：是计算机系统中的一个系统软件，它管理和控制计算机系统中的硬件以及软件资源，合理组织计算机工作流程，使用户能高效地利用计算机，在用户和计算机之间起到接口的作用。二，为什么学习操作系统？为什么学它？它有什么用处？它的重要性在哪里？操作系统非常重要。你应该树立一个观念，我们现在所讲的操作系统课程，

4、是针对所有类型的计算机而言，从大型－微型计算机系统，你不能直接理解成最常用的Winows，当然Windows也是一种操作系统。之所以说它重要。1、因为操作系统是进行软件开发的基础，是计算机学科，尤其是软件工程专业方向同学必备的知识和技能。在软件开发中，你需要了解操作系统的工作原理和过程，在你编的软件中要用到硬件资源时，你会通过学习到操作系统中硬件管理的知识和调用来操作硬件。也就是说将来深入编程，能够熟练的和操作系统打交道。2、现在我们来看操作系统和其他科目的关系：图2操作系统和计算机其他科目的关系从图中，可知，操作系统的基础地位。3、生活中经常用到而没有意识到的操作系统嵌

5、入式操作系统，如手机，PDA等。4、功利一下：考研一般要考它。一、我们要通过这门课学到什么？1、掌握基本概念，原理。具备能够简单的分析、开发操作系统的能力2、掌握现在几种操作系统的原理，能够在将来工作学习的开发中熟练运用。3、掌握操作系统的发展历程，能够通过现有的操作系统中应用的技术，方法，原理的理解来掌握技术发展动向，透过技术看到本质。这个是科研或将来工作的基本。二、操作系统的发展过程几个重要概念：进程：一个可并发执行的程序对某个数据集在处理机上的执行过程和分配资源的基本单位。理解这个定义从两个方面：第一、进程为应用程序的运行实例，是应用程序的一次动态执行。第二、是资源

6、分配的基本单位。程序：是一个在时间上严格次序前后相继的操作，是一个静态的概念。程序是要实现功能的顺序步骤。进程和程序的区别：只有在内存里说进程才有意义。而程序不是（1）进程是一个动态的概念。程序是一个静态的概念。（2）进程有并发性，而程序没有。这两个区别都和进程是一个动态的概念，而程序是一个静态的概念要联系起来。当程序运行，被调入内存，这时我们说进程才有意义。那么进程是程序在内存中运行的实例，是一次动态执行，在内存中多个进程，我们就可讨论其的并发性。而程序是一个静态的概念，并不是正在运行的实例而是个很宽泛的。自然我们也不讨论它的并发执行。因为它本身就是静态而不执行。（3）

7、进程是计算机资源分配的基本单位。因为只有动态执行的东西，计算机才分配给它处理机，存储器等各种资源。如果不执行，是不会分配的。（4）不同的进程可以包含同一程序。只要该程序所对应的数据集不同。即是进程和程序不是一一对应，也就是一个进程可顺序执行多个程序，一个程序可由多个进程共用。作业：是用户向计算机提交任务的任务实体。（1）作业是用户向计算机提交的任务实体。在用户向计算机提交作业完成后，系统讲它放入外存中的作业等待队列等待执行。进程则是完成用户任务的执行实体。是向系统申请分配资源的基本单位。（2）一个作业由多个进程组成，必须至少由