操作系统教程（第三版）

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1、操作系统教程(第三版)高等教育出版社出版2003年6月Ch1操作系统概论1.1操作系统概观1.2操作系统的形成和发展1.3操作系统提供的服务和用户接口1.4操作系统的结构1.5流行操作系统简介1.1操作系统概观1.1.1操作系统的定义和目标1.1.2操作系统的作用和功能1.1.3操作系统的主要特性1.1.1操作系统的定义和目标操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。它可被看作是用户和计算机硬件之间的一种接口，是现

2、代计算机系统不可分割的重要组成部分。操作系统的主要目标方便用户使用扩大机器功能管理系统资源提高系统效率构筑开放环境计算机系统的层次结构(1)用户1用户2用户3用户4用户n财务系统航空订票上网浏览电子商务科学计算（应用程序）编译程序汇编程序编辑程序数据库（系统程序）操作系统计算机硬件………计算机系统的层次结构(2)硬件层：提供基本的可计算性资源操作系统层：对硬件作扩充和改造，提供了操作系统接口；资源的调度和分配，信息的存取和保护，并发活动的协调和控制等许多工作系统程序层：提供扩展指令集；提供种类繁多的实用程序应用层

3、：解决用户不同的应用问题操作系统和硬件组成了一个运行平台，其他软件都运行在这个平台上。1.1.2操作系统的作用与功能操作系统的作用OS作为用户与计算机硬件之间的接口改造硬件设施，使之更易使用；提供系统调用，扩展机器功能；组织工作流程，提供运行环境OS作为虚拟计算机：在计算机裸机上加上一层又一层软件来组成整个计算机系统OS作为计算机系统的资源管理者：硬件资源和信息资源操作系统作为计算机系统的资源管理者(1)例1，用户想把一批信息存储到某个设备上，必须先弄清楚该设备的存储格式、读写命令和各种情况下的中断处理步骤。而

4、让用户了解设备的物理细节将会十分困难，甚至束手无策。这些工作只能让操作系统代劳。操作系统作为计算机系统的资源管理者(2)例2，若内存中能装入两道程序并同时启动运行，不但可充分利用内存资源，当一道程序等待I/O完成时，可让另一道程序占有CPU运行，使得I/O设备和CPU同时保持忙碌，这类高效的工作方式，需要解决许多技术问题，这只有靠操作系统来做。操作系统作为计算机系统的资源管理者(3)例3，三个需要打印输出信息的应用程序在同时运行，打印机上三个程序的输出结果会交错夹杂、混乱不堪。一种解决方案：程序输出时，先把各

5、自的结果存在磁盘上，等到某程序生成的输出全部存入后，才启动打印机输出，消除了杂乱无章的局面，这种做法只有操作系统才办得到。操作系统作为计算机系统的资源管理者(4)也有人将操作系统定义为：是能使诸用户有效、方便地共享一套计算机系统资源的一种系统软件。操作系统作为计算机系统的资源管理者(5)操作系统的重要任务之一(1)对资源进行抽象研究，找出各种资源共性和个性，有序地管理计算机中的硬件、软件资源，跟踪资源使用情况，监视资源的状态，满足用户对资源的需求，协调各程序对资源的使用冲突；操作系统作为计算机系统的资源管理

6、者(6)操作系统的重要任务之一(2)研究使用资源的统一方法，让用户简单、有效的使用资源，最大限度地实现各类资源的共享，提高资源利用率，从而，使得计算机系统的效率有很大提高。操作系统的功能处理机管理存储管理设备管理文件管理网络与通信管理用户接口处理机管理•处理中断事件•处理器调度进程控制和管理进程同步和互斥进程通信和死锁线程控制和管理处理器调度，分作业调度，中程调度，低级调度等存储管理存储管理具有四大功能：存储分配存储共享地址转换与存储保护存储扩充设备管理设备管理具有以下功能：设备分配缓冲管理设备驱动设备独立性实现

7、虚拟设备文件管理文件管理要完成以下任务：提供文件逻辑组织方法提供文件物理组织方法提供文件的存取方法提供文件的使用方法实现文件的目录管理实现文件的存取控制实现文件的存储空间管理网络与通信管理联网操作系统应具有以下管理功能：网上资源管理功能数据通信管理功能网络管理功能，包括:故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理和配置管理。1.1.3操作系统的主要特性第一个特性--并发性第二个特性--共享性第三个特性--异步性第四个特性--虚拟性第一个特性--并发性(1)并发性（Concurrence）指两个或两个以上的事件或活动在

8、同一时间间隔内发生发挥并发性能够消除系统中部件和部件之间的相互等待，有效地改善系统资源的利用率，改进系统的吞吐率，提高系统效率内存中同时有多个用户程序，或内存中同时有操作系统程序和用户程序被启动交替、穿插地执行，都是并发性的例子。第一个特性--并发性(2)并发性使系统变得复杂化如何从一个活动切换到另一个活动？怎样将各个活动隔离开来，使之互不干扰，免遭对方破坏？怎样让多个活