《软件与操作系统》PPT课件.ppt

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1、计算机导论第四章软件与操作系统常用操作系统介绍本章主要内容计算机软件概述计算机操作系统123计算机导论4.1计算机软件概述4.1.1计算机软件的发展软件技术发展早期结构化程序和对象技术发展时期软件工程技术发展新时期4.1.2计算机软件的分类系统软件支撑软件应用软件计算机导论4.1.1计算机软件的发展软件技术发展历程大致可分为三个不同时期：1）软件技术发展早期（约为20世纪50至60年代）在计算机发展早期，计算机的应用领域较窄，主要是科学与工程计算，处理对象是数值数据。2）结构化程序和对象技术发展时期（约为20世纪70至80年代）面向对象技术的兴起是这一时期软件技术发展的主要标志。3）软

2、件工程技术发展新时期（约为20世纪90年代以后）在这个时期软件工程技术发展代表性标志有三个方面：(1)基于组件的软件工程和开发方法成为主流。(2)软件过程管理进入软件工程的核心进程和操作规范。(3)网络应用软件规模愈来愈大，复杂性愈来愈高，使得软件体系结构从两层向三层或者多层结构转移，使应用的基础架构和业务逻辑相分离。计算机导论4.1.2计算机软件的分类通常，我们把软件系统分为系统软件、支撑软件和应用软件三大类，如图4-1所示：图4-1软件系统结构示意图应用软件支撑软件操作系统硬件计算机导论4.1.2计算机软件的分类系统软件系统软件是属于计算机系统中最靠近硬件的一层。它与具体的应用无关

3、，是软件系统的核心，而其他软件一般都通过系统软件发挥作用。例如：操作系统、语言处理程序、服务程序、数据库管理系统、网络通信管理程序。支撑软件支撑软件是支撑软件开发、运行和维护的软件。应用软件应用软件是支持各种不同领域应用的专门软件，主要用以解决一些实际问题，如为特定需要而开发的面向问题的各种应用程序，还有一些子程序包、通用软件等。计算机导论4.2计算机操作系统4.2.1操作系统的目标、作用和模型操作系统的目标操作系统的作用操作系统的层次模型4.2.2操作系统的形成与发展推动操作系统发展的主要动力无操作系统时的计算机系统单道批处理系统多道批处理系统分时系统实时系统计算机导论4.2计算机操

4、作系统4.2.3操作系统的特征与服务操作系统的特征操作系统的服务4.2.4操作系统的功能存储器管理的功能处理机管理的功能设备管理的功能文件管理的功能用户接口4.2.5操作系统的进一步发展微机操作系统多处理机操作系统网络操作系统分布式操作系统计算机导论4.2.1操作系统的目标、作用和模型1.操作系统的目标在计算机硬件上配置的OS的目标有以下几点：(1)方便性(2)有效性(3)可扩充性(4)开放性计算机导论4.2.1操作系统的目标、作用和模型2.操作系统的作用(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS是一个系统软件，这种接口因而是软件接口，图4-2是OS作为接口的示意图。用户可以通过

5、以下两种方式来使用计算机：①命令方式；②系统调用方式。图4-2OS作为接口的示意图用户应用程序系统调用命令操作系统计算机硬件计算机导论4.2.1操作系统的目标、作用和模型2.操作系统的作用(2)OS作为计算机系统资源的管理者计算机资源分为四类：处理器、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序）。相应地，OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理，即：①处理机管理：用于分配和控制处理机；②存储器管理：主要负责内存的分配与回收；③I/O设备管理。负责I/O设备的分配与操纵；④文件管理。负责文件的存取、共享和保护。(3)OS用作扩充机器计算机导论4.2.1操作系统的目标、作用和模型3.操

6、作系统的层次模型该模型分为三个层次，如图4-3所示。其最底层是OS对象，中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合，其最高层是OS提供给用户使用的用户接口。图4-3OS层次模型计算机导论4.2.2操作系统的形成与发展1.推动操作系统发展的主要动力在短短的40年中，操作系统取得了如此重大的进展，其主要动力可归结为以下四个方面：(1)不断提高计算机资源利用率的需要；(2)方便用户；(3)器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。计算机导论4.2.2操作系统的形成与发展2.无操作系统时的计算机系统(1)人工操作方式。人工操作方式有以下两个缺点：①用户独占全机；②CPU等待人工操作。(2

7、)脱机输入输出方式（Off-LineI/O）。图4-4表示出了脱机输入输出过程。这种脱机I/O方式的主要优点如下：①减少了CPU的空闲时间；②提高I/O速度。图4-4脱机I/O示意图输入设备外围机磁带磁带磁带主机磁带外围机输出设备计算机导论4.2.2操作系统的形成与发展3.单道批处理系统(1)批处理系统的处理过程图3-5示出了单道批处理系统的处理流程。图4-5单道批处理系统的处理流程否是否是开始还有下一个作业？把下一个作业的源程序转换为目标程序