《操作系统陆丽娜》PPT课件

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1、本课程内容第1章操作系统概述第2章进程与线程第3章处理机调度第4章进程同步与死锁第5章存储管理第6章文件管理第7章设备管理第8章操作系统的安全性(课程设计)1第1章操作系统概述问题：你知道哪些操作系统？8/6/202121.1操作系统的概念1.OS的基本概念2.OS的主要特性3.OS的主要功能341.操作系统的基本概念（1）层次模型是叠加在硬件上的第一层软件，是其他软件和硬件之间的接口作用与地位（2）目标方便性有效性扩展性开放性（3）定义操作系统是一种系统软件:管理系统资源合理组织计算机工作流程改善人机界面提供各

2、种服务，为用户使用计算机提供良好运行环境财务系统航空订票系统上网浏览程序游戏程序…（应用程序）编译程序汇编程序编辑程序…数据库系统（系统程序）操作系统（OS）计算机硬件图1.1计算机系统的层次结构用户1用户2用户3用户n……5（4）作用OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS作为计算机系统资源的管理者OS用作裸机的扩充机器62.操作系统的特性并发性(concurrence)共享性(sharing)虚拟性(virtual)不确定性(nondetermistic)7操作系统的特征（续）（1）并发性（concurre

3、ncy）并发：内存中的多个进程宏观上同时执行，但微观上是串行的（因为单CPU）改进资源的利用率并行（parallel）：与并发相似，但多指硬件支持8操作系统特征（续）（2）资源的使用共享性（sharing）互斥共享（临界资源如打印机、磁带机）同步共享（如可重入代码，磁盘文件）9（3）设备的虚拟性（Virtual）一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体－－分时间或分空间。虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段，可提高资源利用率操作系统特征（续）操作系统中实现的虚拟有:虚CPU虚存储器虚设备10（4）不确定性每一程序运

4、行速度不可预知且难以重现并发程序运行结果可能不确定硬件和软件的中断的发生不可预测操作系统特征（续）11处理机管理（CPU，多道程序设计，进程，线程）存储管理（内存，内存分配，虚拟扩充内存）设备管理（I/O，隐藏物理细节，与CPU并行工作）文件管理（软资源，文件组织、存取控制和保护）用户接口（命令，系统调用）网络与通信管理（资源共享、数据通信）3.操作系统的主要功能121.2操作系统的发展过程与分类1.OS发展过程2.手工操作系统3.批处理操作系统4.分时操作系统5.实时操作系统6.桌面操作系统7.网络操作系统8.

5、分布式操作系统9.嵌入式操作系统131.操作系统发展过程动力:人的需求+计算机本身发展的推动硬件体系结构软件要求141.操作系统发展过程OS发展阶段:第一代（1946-1955年）：电子管时代，无操作系统第二代（1955-1965年）：晶体管时代，批处理系统第三代（1965-1980年）：集成电路时代，多道程序设计第四代（1980年-至今）：大规模和超大规模集成电路时代，分时系统。现代计算机正朝着巨型、微型、并行、分布、网络和智能化几个方面发展手工阶段（无操作系统）-〉批处理操作系统-〉多道程序系统-〉分时操作系

6、统-〉实时操作系统-〉网络操作系统-〉分布式操作系统-〉嵌入式操作系统151.操作系统发展过程操作系统的分类根据应用领域来划分桌面操作系统、服务器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统根据所支持的用户数目来划分单用户（MSDOS、OS/2)、多用户系统（UNIX、Windows)根据源码开放程度来划分开源操作系统（Linux)和不开源操作系统（Windows)根据硬件结构来划分网络操作系统（Netware、WindowsNT、OS/2warp)、分布式系统)、多媒体系统根据作业处理方式来划分批处理系统(MVX、D

7、OS/VSE)、分时系统（Linux、UNIX、XENIX）、实时系统（VRTX、RTOS,RTWINDOWS)162.手工操作工作方式用户：既是程序员又是操作员；用户是计算机专业人员；编程语言：为机器语言；输入输出：纸带或卡片；计算机的工作特点用户独占全机：资源利用率低；CPU等待用户：手工装入纸带或卡片；手工卸取纸带或卡片缺点计算机的有效机时严重浪费；效率低。机器速度作业在机器上所运行的时间人工操作时间手工操作时间占总运行时间1万次/秒1小时3分钟3/(60+3)=4.7%60万次/秒1分钟3分钟3/(1+3

8、)=75%172.手工操作提高效率的途径专门的操作员，批处理，脱机输入输出联机方式脱机方式183.批处理操作系统单道批处理操作系统批处理系统中的作业的组成用户程序数据作业说明书（作业控制语言）单道批处理系统(simplebatchprocessing)利用磁带把若干个作业分类编成作业执行序列，每个批作业由一个专门的监督程序（Monitor）自动依次处理内存始终保持一道作业