软件基础讲义new

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1、第8单元操作系统基础计算机软件基础Thesoftwarebasicofcomputer下一页教学目标l了解OS的基本概念及功能上一页停止放映下一页第2页学习要求l通过本单元的学习：–应懂得操作系统在计算机系统中的地位和作用；–了解OS的基本职能和功能；认识OS是计算机资源的管理中心、人机间唯一的界面和接口、是所有应用程序的支持平台；上一页–要能区分不同类型的操作系统及停止放映其特征。下一页第3页教学内容第一部分：操作系统基本概念第二部分：文件系统第三部分：进程管理上一页停止放映下一页第4页本单元涉及的章节l4.1操作系

2、统概述–4.1.1操作系统定义–4.1.2CPU及进程管理–4.1.5外存及文件系统l4.2三种典型OS的特点及比较上一页停止放映下一页第5页第一部分：操作系统基本概念计算机系统=计算机硬件+计算机软件计算机硬件是构成计算机系统的物理部件和设备的总称。硬件的核心是主机；主机的核心是CPU。计算机软件是构成计算机系统的逻辑部上一页件及文档资料的总称。软件的核心系统软件；系统软件的核停止放映心是操作系统。下一页第6页一、基本术语l操作系统的两大基本职能l计算机语言编译系统l计算机资源l操作系统的五大功能上一页停止放映下一页

3、第7页⒈操作系统的两大基本职能l面向机器：管理和操控全部计算机资源；提高系统效率。l面向用户：提供人机界面；提供便捷的操作环境。上一页停止放映下一页第8页⒉计算机语言编译系统命令翻译操作系统结果上一页计算机识别机器语言，人识别高级语言；停止放映语言编译器充当人机之间的“翻译”。下一页第9页⒊计算机资源计算机硬件设备资源文件数据库上一页其他用户内存单元停止放映应用程序远程用户下一页第10页⒋操作系统的五大功能操作系统功能文件管理进程管理上一页存储器管理停止放映作业管理设备管理下一页第11页二、操作系统的发展lOS是伴随计

4、算机技术的发展而发展的。其发展大致经历了四个阶段。1、早期阶段——无操作系统2、第2阶段——第1代操作系统3、第3阶段——第2代操作系统4、第4阶段——第3代操作系统上一页停止放映下一页第12页1、早期阶段l在50年代，计算机硬件主要采用电子管器件，几乎无外部设备；l软件只用机器语言，无操作系统，称为“裸机”。上一页停止放映下一页第13页系统特点：l硬件采用电子管器件，运算速度低，系统稳定性、可靠性差；l系统中硬件占绝大部分比重，而软件只占很小比重；l外部设备很少，I/O操作简单。上一页停止放映下一页第14页操作特点：

5、l手工操作输入纸带（卡片）、电传打字机输出结果、在控制台上用搬键输入命令等；l没有OS，只能用机器指令控制、操作计算机；l用户独占整个系统资源，利用率低；CPU等待人工操作；l用户既是操作员又是程序员；即用户必须是计算机上一页专家；l主要用于科学计算。停止放映下一页第15页面临的问题：l人机矛盾日益突出、系统资源利用率低。上一页停止放映下一页第16页2、第2阶段为解决人机矛盾，提高资源利用率，人们很自然想到：让计算机保持不间断工作、减少人工干预程度。于是产生了把“零散的单一程序处理”变为“集中的成批程序处理”的处理方式

6、。“批处理”操作系统由此而产生；被称为“第1代操作系统”。上一页停止放映下一页第17页系统特点：l把一批性质相同的程序（例如，求解不同边界条件的微分方程）按序存放在存储介质中；l一次性提交给计算机进行处理；l减少了手工操作的时间，使系统有相对较长的连续运行时间，从而提高了CPU上一页利用率。停止放映下一页第18页操作特点：l程序员和操作员有了明确的分工；程序员负责把实际问题抽象为计算机能够求解的模型，再用算法语言把它编为可在计算机上运行的程序；而上机操作则由操作员来完成；l开始摆脱手工操作方式，由批处理监管上一页程序来

7、完成成批程序的处理。停止放映下一页第19页面临的问题：l高速CPU和低速I/O的矛盾加剧。由于计算机技术的发展，CPU处理速度提高很快，但I/O的速度却很慢，系统整体效率没有得到应有的提高。上一页停止放映下一页第20页3、第3阶段为解决高速CPU和低速I/O不匹配的矛盾，在硬、软件资源方面做了巨大的改进，由此诞生了许多新技术：¶高质量、高效率的高级语言编译器：FORTRAN、COBOL、PASCAL等；·分时系统将CPU划分为很小的时间片，采用循环轮作方式处理多道程序；¸CPU和I/O的并行处理技术；包括：通道技术、上

8、一页缓冲技术、多道处理技术、中断技术等。停止放映由此产生了第二代操作系统。下一页第21页系统特点：l多道处理一个CPU同时处理多个程序；同时将多个程序装入内存、并同时运行的机制；大大提高了CPU的利用率；l通道技术将I/O处理从CPU的控制下独立出来的一套处理机制，也称为“I/O处理机”；CPU不再直接控制I/O设备，而是通过通道