chapter01操作系统

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1、北航北海学院软件与信息工程学院操作系统原理(OS)PrinciplesofOperatingSystem主讲教师：张家耀电子邮件：Zh_jiayao@yahoo.cn教材操作系统原理教程张丽芬刘美华等电子工业出版社练习参考书操作系统课程辅导与习题解析张丽芬等电子工业出版社操作系统课程的特点：理论性强：包含大量的抽象概念涉及面广（硬件软件的体系结构、并发程序，程序设计方法，软件工程，等）（通过实践加深理解）课程形式主讲，习题课课堂讨论，书面作业考试：笔试期末考试学习要求：按时上课，认真听讲阅读参考书，整理笔记，总结思考，讨论，提问学习方式教师只指出课程要点通

2、过自学、读参考书掌握内容及时整理笔记不能只靠PowerPoint课件复习课程善于发现问题、提出问题要努力寻求问题的答案如何学好操作系统？本课程的基本目的（1）介绍操作系统的基本概念、基本结构、实现原理、设计方法和实现技术（2）介绍操作系统的演变过程、发展的新技术以及新思想（3）介绍有代表性的、典型的操作系统实例（4）培养学生分析问题、解决问题的基本能力，培养创造型人才《操作系统》计划安排理论教学48，课程实习上机环境：LINUX和WINDOWS环境第一章操作系统概论计算机系统的组成操作系统的定义和操作系统设计目的操作系统的形成与发展单机三种基本操作系统的分类操作系

3、统的功能、特征、技术指标及设计规范操作系统是做什么的？（1）控制程序的执行（2）控制硬件和软件工作（3）易于使用（4）提供基本服务（5）计算机系统的效率与安全问题1.1计算机系统的组成1.计算机系统的组成计算机系统由硬件和软件组成。两者又总称为计算机系统的资源。可划分为四个层次，个层次之间是单向调用关系：硬件（裸机）、操作系统、实用程序和应用程序，如图1.1所示。外层的软件以事先约定的方式调用内层软件或硬件提供的服务。通常把这种约定称为界面或接口(interface)。图1.1计算机系统的组成应用程序实用程序操作系统硬件计算机系统的层次和视图计算机硬件操作系统应用程

4、序实用程序终端用户程序员操作系统设计者2。操作系统的定义1）是为了建立用户与计算机系统之间的接口为裸机配置的一种系统软件。（站在用户的角度）2）是一种资源管理程序。它依据一定的策略对计算机的软硬件资源进行分配、管理和调度，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统高效地运行。（从计算机系统设计者的角度）3.操作系统设计目标或作用1）方便性：向用户提供方便、简单的使用计算机的环境。2）有效性：使计算机系统高效地工作，提高系统资源的利用率。3)OS实现了对计算机资源的抽象1.2操作系统的

5、形成与发展1.2.1顺序处理(手工操作阶段)1.硬件非常昂贵，没有操作系统[操作方式]：由程序员直接使用计算机硬件系统，启动计算机运行。当程序运行完毕后，才让下一个用户上机操作。2.这种早期的计算机存在两个问题：人工负责计算机的调度将各用户上机时间，并预先登记在一张纸上。人工负责作业编排顺序用户自己安排程序运行的步骤。作业和作业步的定义：作业：把用户在一次算题过程中要求计算机所做工作的集合叫做一个作业。作业步：在计算机上算题时，通常要经历以下步骤：编辑、编译、连接装配和运行程序。这相对独立的每一步骤叫做作业步。一个作业的各作业步之间总是相互联系的，在逻辑上是顺序执行

6、的。3.手工操作方式的缺点：用户独占全机；CPU等待人工操作浪费大量的时间，系统利用率很低。二、简单的批处理系统(BATCHPROCESSSYSTEM)1.简单的批处理模式的中心思想:[设计一个监控程序软件自动控制作业的运行]用户：不再直接与计算机打交道，而是将自己的作业(卡片叠或纸带)交给机房的操作员。操作员：将多个作业按序成批地放在一个输入设备上。监控程序：自动控制作业的输入/计算/输出。实现各作业之间的自动转接。2.手工操作阶段的两个问题已得到圆满解决：监控程序处理调度问题。一批排队的作业以尽可能快的速度执行。监控程序负责作业的编排处理问题。用户使用系统提供的

7、作业控制语言命令通过作业控制卡（或作业说明书）把对作业的控制意图提交给监控程序。减少了人工干预和等待时间，不再存在空闲的机器时间。监控程序自动读和识别作业控制卡或说明书中的命令，控制作业的执行。当作业运行中发生错误或意外时，监控程序通过控制台打字机输出信息向操作员报告。控制卡功能$JOB启动一个程序$FORTRON调用FORTRAN编译程序$LOAD调用装入程序$RUN运行程序$DATA数据卡$END作业结束卡3.批处理系统的优点系统吞吐量大，资源利用率高。（适合处理计算量大的、自动化程度高的成熟的作业。）4.缺点作业的周转时间长，用户无法对作业进行控制。5.简