操作系统原理PPT.ppt

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1、操作系统原理武汉大学计算机多媒体课程1、《操作系统原理》教材2、《操作系统原理实验大纲》指导教材3、《操作系统课件》多媒体教案课程使用的媒体一、操作系统的有关概念二、进程管理三、存储器管理计算机发展简史操作系统的发展过程计算机发展简史按硬件发展划分为四代。对计算规律的模拟存储程序式计算机存储程序式计算机模型存储程序式计算机模型的基本方案是，如要使计算机能够自动地计算，必须有一个存储器用来存储程序和数据；同时要有一个运算器，用以执行指定的操作；有一个控制器，以便实现自动操作；另外，辅以输入/输出部件，以便输入原始数据和输出计算结果。于是形成了现代计算机的基本组成形

2、式。如图1.1所示。图1.1存储程序计算机的组成操作系统的发展过程按技术发展与分支划分类别操作系统的类型早期批处理执行系统多道成批系统分时、实时系统、个人机系统多处理机、分布式系统无操作系统的计算机从第一代计算机诞生到20世纪50年代中期还未出现操作系统，这时的计算机采用人工操作方式。其过程是：图1.2手工操作计算机单道批处理系统与多道批处理系统及执行系统所谓批处理系统是指加载在计算机上的一个系统软件，在它的控制下，计算机能够自动地成批地处理一个或多个用户的作业。首先出现的是联机批处理系统。如下图所示。脱离主机控制的输入/输出批处理系统在外设处理数据时，主机处理

3、“忙等”状态，这样高速的主机与慢速的外设矛盾就显现出来。为了克服与缓解主机与外设的矛盾。我们引入脱机批处理系统，即脱离主机控制的输入/输出批处理系统。如图1.4所示。图1.4脱机批处理系统在单道批处理系统中，内存中仅有一道作业，中断和通道技术出现以后，虽然可以实现输入/输出设备与中央处理机并行操作，但由于属于同一道作业的可并发执行的进程不多，大多数进程是有同步关系的，这使系统中仍有较多的空闲资源，致使系统的性能较差。为了进一步提高资源的利用率和系统对作业的吞吐量，在60年代中期，引入了多道程序设计技术，由此而形成了多道批处理系统。单道程序与多道程序的执行过程如图

4、1.5和图1.6所示。在操作系统中引入多道程序设计技术以后，会使系统具有以下特征。（1）多道性（2）无序性（3）宏观上并行、微观上串行（4）调度性分时系统分时技术是把处理机的时间分成很短的时间片，这些时间片轮流地分配给各个联机的各作业使用。如果某作业在分配给它的时间片用完时仍未完成，则该作业就暂时中断，等待下一轮运行，并把处理机的控制权让给另一个作业使用。这样在一个相对较短的时间间隔内，每个用户作业都能得到快速响应，以实现人机交互。分时系统与多道批处理系统相比，具有完全不同的特征，由上所述可以归纳成以下几点：（1）多路性（2）独立性（3）及时性（4）交互性什么是

5、操作系统操作系统的性质操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。以下软件哪些是操作系统?UNIXWordDOSVBOfficeFoxProWindows98WindowsNTLinuxPowerPoint以下软件是操作系统：UNIXDOSLinuxWindows98WindowsNT设置OS的目的扩充机器功能，方便用户使用。提高系统效率。操作系统的共同性质1、从功能上看具有五大功能----存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口2、从层次上看是裸机之上的第一层软件,为

6、其他软件的建立和运行提供基础。裸机操作系统其他软件...用户1。4节3、从服务上看提供众多基础服务,方便用户使用,构成软件平台。4、从内部特征上看---支持并发性---实现资源共享---完成进程的异步前进以多道成批系统为例并发共享不确定性1.3OS的服务功能程序执行I/O操作文件系统管理出错检测资源分配统计保护一系统调用是应用程序与OS的接口进程或作业控制：实现进程或作业的所有活动文件管理和设备管理信息维护：用户与系统交互信息二系统程序文件管理状态信息文件修改程序设计语言支持程序装入与执行工具性软件命令解释程序的实现方法1.5操作系统逻辑结构设计分层实现的软件设

7、计方法1.5操作系统逻辑结构设计单块结构层次结构:分层实现的软件设计方法.虚拟机客户/服务器模型:再用户进程方式下实现系统的多数功能;核心只负责客户与服务器的通信;适用于分布式系统;注意对关键基础服务的处理.1。8UNIX系统的特点和结构UNIX的主要特点UNIX系统结构UNIX系统核心结构一、操作系统的有关概念二、进程管理三、存储器管理进程概念程序的顺序执行与并发执行程序的顺序执行概念一个程序由若干个程序段组成，而这些程序段的执行必须是顺序的，这种程序执行的方式就称为程序的顺序执行。例如：程序顺序执行的特点1顺序性处理机严格按照程序所规定的顺序执行，即每个操

8、作必须在下一个操作开始之