计算机软件技术基础4-1 操作系统ppt课件.ppt

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1、第四章操作系统§4.1概论§4.2处理机管理§4.3存储管理§4.4设备管理§4.5文件管理§4.6作业管理与用户界面§4.7常见的操作系统§4.8小结14.1概论4.1.1什么是操作系统？操作系统是最基本的系统软件，是用户和计算机之间的接口,是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程以及方便用户的程序的集合。对操作系统的描述一般有以下二种观点：一是虚拟机的观点:把硬件全部隐藏起来，给用户提供一个友好的、易于操作的界面。操作系统提供了系统调用，组成了虚拟机的高级指令系统，实现多个用户可以同时使用一台机器.二是资源管理的观点:操作系统管理

2、计算机资源，并提供一个有序的和可控的分配，使各种资源得到充分的使用和方便用户。总之，操作系统是一种系统软件，由它来统一管理系统的资源和控制程序的执行，是所有其它软件运行的基础，是用户使用计算机的接口。24.1概论4.1.2操作系统的特性在多任务操作系统中，“并发”是宏观上的概念，是指两个或两个以上的事件在同一时间间隔中发生。一段时间内，多个进程在“同时”运行,多个计算机“事件”在“同时”发生。如果计算机只有一个处理器(即CPU)，该计算机在任何时刻都只能运行一个进程。如果多个进程在极短的时间内交替执行，而使得用户察觉不到这种交替，就形成了一种宏观上的“

3、并发”。也就是在一个人类可以感觉的事件间隔内，这些进程的执行效果好像是它们被同时执行一样，但进程之间仍是交替运行的。1、并发性(Concurrence)3“并发”和“共享”是操作系统的两个最基本特征，它们互为存在条件，即资源共享是以程序的并发执行为存在条件，没有并发执行，就不可能有共享；反之，若不能很好地实现共享，则程序的并发执行必将受到影响。4.1概论资源的共享是指计算机系统中的硬件资源和软件资源不仅仅为某一程序或者某一用户所独享，多个拥有授权的程序或用户都可以使用。资源共享是为了提高计算机系统资源的利用率。从某种意义上讲，并发也可以看作是资源共享的

4、一种形式。根据资源属性的不同，资源共享的方式有两种：互斥访问。计算机系统中的许多资源(比如打印机)，虽然多个程序都能够使用，但是在一段时间内却只能允许一个程序使用。同时访问。计算机系统中还有一类资源，允许多个进程在一段时间内同时访问。当然，这里所说的“同时”，仍然是宏观上的。这类资源中，最有代表性的当属磁盘了。2共享性(Sharing)4虚拟性的作用在于向用户提供一个方便、高效、易于使用的操作系统。所谓“虚拟”，就是把物理实体映射为一个或者多个逻辑实体。物理实体是实际存在的，硬件上的概念，而逻辑实体则是“虚拟”的，软件上的概念，只是用户的一种看法和

5、感觉。比如在多任务操作系统中，虽然只有一个CPU处理器，但是多个进程在极短的时间间隔中交替运行。4.1概论3虚拟性(Virtual)54.1概论4.1.3操作系统的功能从资源管理的角度来看，操作系统通过对处理器、存储器、I/O设备和文件等计算机资源进行合理的分配、调度，提高资源的利用率，最大限度地发挥计算机的效能，提高计算机系统在单位时间内的信息处理能力(一般把单位时间的处理能力叫做吞吐量)，提供良好的用户界面。为此，操作系统的主要功能有：处理器管理。处理器管理的主要功能就是对处理器的分配、调度实施最有效的管理，最大限度地提高它的处理能力。在多任务环

6、境中，处理器的分配、调度都是以进程为单位的，所以处理器的管理可以归结为进程管理。存储器管理。内存管理为每个进程分配内存，当进程被撤消时回收分配出去的内存是内存管理的主要内容。每个进程只能在自己的内存空间中运行，否则会相互干扰甚至于破坏整个系统，所以内存保护也是内存管理的内容之一。64.1概论设备管理。计算机系统中的设备主要指键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、数码相机、磁盘、磁带、光盘驱动器等I/O设备。文件管理。计算机中的所有信息，譬如程序、文档、数据等都是以文件的形式保存在硬盘、磁带、优盘、光盘等外部存储介质上，供授权用户使用。作业管理。作

7、业就是用户的一个完整的计算任务，即运行应用程序所需要的数据以及控制应用程序执行的指令的集合。用户把应用程序和所需的数据以作业的形式提交给操作系统，操作系统在执行完应用程序之后，把结果输出给用户。7计算机初创时：这一阶段没有操作系统,采用人工操作方式。50年代中期：用监控程序来管理用户所提交的程序，这种自动定序的处理方式称为“批处理”方式，而且是串行执行作业，因此称为单道批处理。60年代中后期：允许多个程序同时存在于内存中，由处理机以切换的方式使多个程序可以同时运行。这时，管理程序已经迅速地发展成为一个重要的软件分支--操作系统。80年代中期：通过通信系

8、统，把地理上分散的计算机群和工作站设备联结起来，达到数据通信和资源共享的目的，发展成了网络操作