《操作系统教学一新》PPT课件

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1、操作系统袁俊（一）概念7/17/20211OpratingSystem操作系统的作用操作系统的发展操作系统的特征与功能多道程序设计的概念操作系统的模型本章学习目标7/17/20212OpratingSystem§1计算机系统计算机系统层次结构操作系统计算机硬件应用软件实用软件(编译系统DBMS工具软件诊断程序编辑程序装入程序装配程序…)硬件系统软件系统系统软件用户程序员7/17/20213OpratingSystem用户1用户2用户3用户4用户n财务系统航空订票上网浏览电子商务科学计算（应用程序）编译程序汇编程

2、序编辑程序数据库（系统程序）操作系统计算机硬件………7/17/20214OpratingSystem一、计算机硬件硬件系统CPU主机内存RAMROM外设输入设备输出设备外部存储器运算器控制器具有总线结构的计算机系统具有通道结构的计算机系统7/17/20215OpratingSystem二、计算机软件软件：使用计算机所必须的程序和各种文档的集合。程序：是指令（语句）的有序集合。计算机软件可分为：应用软件：所有与用户应用相关的程序，如财务、管理决策、电子邮件、办公自动化软件等都属于应用软件范畴。系统软件：实用程序层

3、语言处理、DBMS、编辑软件以及链接程序、装配程序、装人程序、诊断程序等应用程序开发环境、运行环境。操作系统操作系统下层直接与硬件相邻，控制硬件运行。向上支撑各级软件运行，上层各软件通过操作系统访问硬件，实现各程序间的通信。7/17/20216OpratingSystem§2、操作系统一、操作系统定义：管理系统资源、协调系统工作流程、方便用户使用的程序的集合。二、操作系统的作用1、管理系统资源：计算机系统包括各种软件和硬件资源，归纳起来有如下四类：处理器、存储器、I/O设备和信息（数据和程序）。OS是计算机系统

4、的资源管理者；2、操作系统为用户提供方便的使用接口用户可按需要键入操作命令，或从“菜单”中选择命令，操作系统按用户给予的命令控制系统（程序）运行，完成相关任务。用户以最简单、方便的方式操作计算机运行。OS是用户与计算机系统间的接口；7/17/20217OpratingSystem§2、操作系统3、协调系统工作流程在系统中同时运行各种系统程序、各种用户程序，这些程序要争夺CPU、内存、总线、外设等各种资源。为保证它们有条不紊地运行必须由操作系统来协调、管理4、OS具有强大的虚拟功能：操作系统有扩充机器的功能，在原

5、有硬件的基础上附上各层软件，把裸机改造成功能强大的虚拟机。7/17/20218OpratingSystem§3、操作系统的形成和发展推动操作系统发展的动力不断提高资源利用率的需要方便用户器件的不断更新换代计算机体系结构的不断发展一、无操作系统时代的计算机1、人工操作方式特点：用户独占全机人工操作，慢且易出错整个运行过程是顺序式7/17/20219OpratingSystem§3、操作系统的形成和发展2、脱机输入输出方式为了解决人机矛盾及CPU和外设的矛盾50年代出现脱机输入输出技术。由于程序和数据的输入输出都是

6、在外围机的控制下完成（脱离主机）固称为脱机输入输出方式。其优点：减少CPU空闲时间，缓和了人机矛盾；提高了I/O速度，缓和了CPU与外设的矛盾。二、批处理操作系统单道批处理系统（SimpleBatchSystem)将一批作业以脱机方式输入到磁带上，在系统中配置监控程序（Monitor),在它的控制下，使这批作业能一个个地连续处理。由于系统对作业的处理是成批进行、但内存中只保持一道作业，固称为单道批处理系统。7/17/202110OpratingSystem§3、操作系统的形成和发展（续一）其特征：自动性，磁带上

7、的一批作业能自动逐个运行，无需人工干预；顺序性，各作业顺序进入磁带、顺序进入内存，各作业的完成顺序与进入内存的顺序相同；单道性，内存中仅有一道程序运行。多道批处理系统多道程序基本概念60年代中期引入多道程序设计技术，形成多道批处理系统。该系统中，用户提交的作业在外存上形成后备队列，由作业调度程序以一定算法从后备队列中挑选若干作业入内存，使它们共享CPU和其它资源，以达到提高资源利用率和系统吞吐率的目的。优点：提高CPU利用率；提高内存和I/O设备利用率；提高系统吞吐率7/17/202111OpratingSys

8、tem§3、操作系统的形成和发展（续二）多道批处理系统的特征多道性无序性调度性作业调度进程调度多道批处理系统的优点和缺点优点：资源利用率提高；系统吞吐量大。系统吞吐量指单位时间系统完成的总工作量。缺点：平均周转时间长；平均周转时间指作业进入系统开始，直到其完成并退出系统所经历的时间。批处理系统中由于作业要排队，依次处理，因而作业的调度周转时间较长。无交互能力。用户一旦将作业交给系统，不