操作系统讲义-第一章操作系统引论

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1、第一章操作系统引论Tuesday,August10,20211操作系统讲义主要内容1.1操作系统的概述1.2操作系统的目标和作用1.3操作系统的发展过程1.4操作系统的基本特性1.5操作系统的主要功能1.6操作系统的结构设计Tuesday,August10,20212第一章操作系统引论1.1操作系统概述计算机系统=硬件+软件1.什么是操作系统？硬件：计算机的物理装置本身，如CPU，内存，硬盘，终端设备等软件：计算机执行的程序，UNIX，WINDOWXP，Office，Oracle等计算机软件的分类应用软件支撑软件系统软

2、件操作系统的概念操作系统（OperatingSystem-OS）是一组控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，以及方便用户使用的程序的集合。Tuesday,August10,20213第一章操作系统引论1.1操作系统概述下面哪些是操作系统？2.理解操作系统UNIX，SQLServer，Word，DOS，WindowsXP，PowerPoint，Linux操作系统的定位它是裸机之上的第一层软件裸机：没有配置任何软件的物理计算机它对下：控制和管理系统内的各种资源（软件和硬件），有效地组织多道程序运行它对上

3、：扩充硬件功能，提供众多服务，方便用户使用Tuesday,August10,20214第一章操作系统引论1.1操作系统概述3.计算机系统的层次结构信息管理系统，飞机订票系统，银行系统，地理信息系统，CAD软件…测试工具，编辑工具，项目管理工具，DFD编辑器，语言转换工具…语言编译程序，连接装配程序，数据库管理软件，网络软件…操作系统裸机用户用户用户用户应用软件支撑软件系统软件Tuesday,August10,20215第一章操作系统引论1.2操作系统的目标和作用方便性方便使用计算机系统，避免用户自己编写程序的繁琐工作。

4、1.操作系统的目标有效性合理组织计算机的工作流程，进一步改善资源的利用率，提高系统的吞吐量。可扩充性VLSI超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegratedcircuites)，计算机技术以及计算机网络Internet的发展的需求。开放性遵循世界标准规范，如开放系统互联OSI国际标准。Tuesday,August10,20216第一章操作系统引论1.2操作系统的目标和作用它作为用户和计算机硬件之间的接口2.操作系统的作用它作为计算机系统资源的管理者a.处理器管理b.存储器管理c.I/O设备管理d.信息

5、管理它作为扩充机器通常把覆盖了软件的机器称作扩充机（ExtendedMachine）或者虚拟机（VirtualMachine）。用户计算机硬件操作系统接口Tuesday,August10,20217第一章操作系统引论1.2操作系统的目标和作用不断提高计算机资源利用率最初的动力--计算机系统的昂贵。3.推动操作系统发展的主要动力方便用户使用主要因素--改善用户上机、调试的条件。器件的不断更新换代微机从8位发展到16位，进而发展到32，现在已经达到64位。计算机体系结构的不断发展计算机：单处理机系统多处理机系统计算机网

6、络。操作系统：单处理机OS多处理机OS网络OSTuesday,August10,20218第一章操作系统引论1.3操作系统的发展过程1）人工操作方式用户独占全机资源；CPU等待人工操作；CPU和I/O串行操作。1.无操作系统的计算机系统上机特点：人工安装I/O输入人工启动CPU计算I/O输出人工取结果效率极低2）脱机输入/输出方式人工I/O输入到磁盘CPU自动I/O输入CPU计算CPU自动I/O输出人工从磁盘取结果减少了CPU的空闲时间；提高I/O速度。主要优点：Tuesday,August10,

7、20219第一章操作系统引论1.3操作系统的发展过程1）联机批处理（慢速I/O直接与主机相连）2.单道批处理系统解决了作业自动转接，减少人工干预。2）脱机输入/输出方式a.自动性b.顺序性c.单道性主要特征：纸带机卡片机打印机…卫星机主机输入带输出带执行带系统带系统带：系统程序记录在磁带上。执行带：源程序被翻译成目标程序。批处理系统：将作业按一定的原则组成作业流，有系统监督程序自动控制完成目的：使整个作业流能自动地、顺序地运行，以节省操作时间，改善机器性能。Tuesday,August10,202110第一章操作系统引

8、论1.3操作系统的发展过程将作业在外存上排成一个队列，称为后备队列，由作业调度程序按照一定的算法从后备队列中选择若干个（并不是同时）作业进入内存，形成多道批处理。即指多个作业同时进入内存，处于运行状态，可并行运行，但在某一时刻，真正在CPU上运行的只有一个作业，为此引入多道程序设计技术。多道无序调度性宏观上并行微观上串行3.多道批