第1章 操作系统引论

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1、肇庆学院计算机学院授课教师：陈岚E-mail:clan@zqu.edu.cn计算机操作系统ComputerOperatingSystems1计算机的心智——操作系统人有心智吗？有！人的心智就是人的灵气。这是每一个人的生命之气。就是这个灵气赋予了人丰富的思维、感受和行动能力。那么计算机有心智吗？当然有！这个心智就是操作系统。因为操作系统赋予了计算机以活力，操作系统是计算机赖以运转的控制中心。从启动讲起2教材计算机操作系统汤子瀛等西安电子科技大学出版社参考教材操作系统冯耀霖杜舜国西安电子科技大学出版社操作系统教程王素华人民邮电出版社操作系统基础屠立德屠祁清华大

2、学出版社操作系统教程孟庆昌西安电子科技大学出版社3第1章操作系统引论学习本章的目的是建立起OS的基本概念7/23/20214本章重点难点提示：1、*OS的概念。2、OS的引入和发展。3、OS的基本特征和功能。5谈一下你对操作系统的认识。6思考的问题：1、操作系统这门课，主要学的是什么？2、操作系统的概念应怎样定义？3、操作系统在计算机系统中处于怎样的地位？4、本课程与其他课程的关系如何？7本章主要讲述操作系统的基本概念，具体包括：操作系统的目标、作用、操作系统的发展过程、操作系统的基本特征和功能等内容。8操作系统（OperatingSystem,OS）是一组控

3、制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用计算机的程序的集合。1.1操作系统的目标和作用9操作系统是配置在计算机上的第一层软件，是对硬件的首次扩充。操作系统在计算机系统中占据着特别重要的地位，它是计算机中最重要的系统软件，是其它系统软件和应用软件运行的基础。10操作系统使计算机资源的使用更有效，即使资源的利用率更高。1.1.1操作系统的目标⑴有效性11⑵方便性1.1.1操作系统的目标操作系统使计算机系统更易于使用。12⑶可扩充性1.1.1操作系统的目标操作系统必须能方便地开发、测试和引进新的系统功能，以适应计算机硬件和体系结构的迅速

4、发展以及应用不断扩大的要求。13⑷开放性1.1.1操作系统的目标操作系统必须能提供统一开放的环境，以使其应用在不同的系统中具有可移植性，并使不同的系统能够通过网络进行集成，从而能够正确有效地协同工作。141.1.2操作系统的作用⑴从一般用户的观点来看，操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口。用户并不直接与计算机硬件打交道，而是通过操作系统提供的命令、系统调用、图形化接口来使用计算机。15应用程序用户OS作为接口的示意图系统调用命令图标窗口操作系统计算机硬件16⑵从资源管理的观点来看，操作系统是计算机资源的管理者。计算机资源可分为四类：处理机、存储器、I/O设备

5、、信息（数据和程序）。操作系统的主要功能就是针对这四类资源进行有效的管理。17处理机管理：处理机的分配和控制存储器管理：内存的分配和回收I/O设备管理：I/O设备的分配和操纵文件管理：文件的存取、共享和保护*18⑶从虚拟机(扩充机器)的观点来看，操作系统是扩充裸机的软件。在裸机（没有配置任何软件的操作系统）上覆盖了操作系统后，裸机将变成一台功能更强大、使用更方便的虚拟机。19(4)从任务组织的观点来看，操作系统是计算机工作流程的组织者。它负责在众多作业中切换处理机，并协调它们的推进速度，从而进一步提高系统的性能。201、不断提高计算机资源利用率。(批处理系统)2

6、、方便用户。(分时系统，有了交互功能)3、器件的不断更新换代。4、计算机体系结构的不断发展。（需求推动发展）1.1.3推动OS发展的主要动力211.2操作系统的发展过程在50年代中期出现了第一个简单的批处理操作系统；到60年代中期产生了多道程序批处理系统；不久后又出现了基于多道程序的分时系统；80年代是微机和计算机局域网大发展的年代，同时也是微机OS和LANOS的形成和大发展的年代。221.2.1无操作系统的计算机系统1、人工操作方式在计算机发展的早期，还未出现OS，采用人工方式使用计算机。其过程如下：23人机矛盾：人工操作的低速性和CPU运算的高速性使计算机资

7、源的利用率大大降低。此外，又出现高速的CPU和低速的I/O设备之间的矛盾。人工操作方式的缺点：用户独占全机CPU等待人工操作242、脱机输入/输出方式（Off-LineI/O）在一台外围机的控制下，预先将程序和数据从低速设备输入到磁带，当CPU需要这些程序和数据时，在从磁带高速读入内存。当CPU需要输出时，先高速的将数据写入磁带，然后在一台外围机的控制下，通过低速输出设备进行输出。25外围机输入设备（纸带机）磁盘磁盘磁盘磁盘外围机输出设备主机脱机输入/输出方式26脱机输入/输出方式的特点：减少了CPU的空闲时间提高了I/O速度271.2.2单道批处理系统批处理技

8、术是指在系统中配置一个监