第一章 操作系统概述ppt课件.ppt

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1、目录第一章操作系统概述第二章进程(线程)管理第三章处理机调度第四章死锁第五章存储管理第六章虚拟存储管理第七章I/O设备管理第八章文件系统第一章操作系统概述本章内容1.1操作系统的概念1.2操作系统的发展与分类1.3操作系统的主要功能1.4操作系统的主要特征1.5操作系统的结构设计1.6操作系统的运行环境1.1操作系统的概念1.1.1计算机系统资源1．计算机硬件1.1操作系统的概念2．计算机软件计算机硬件是所有计算机软件运行的物质基础。光有硬件的计算机系统，用户使用起来非常不方便，而且硬件资源的利用率极低。计算机软件能充分发挥硬件潜能、扩充硬件功能，并能组织、协调

2、好硬件的使用，完成各种系统任务和应用任务。计算机硬件和软件相辅相成、互相促进、缺一不可。计算机软件根据完成任务的不同可分为固化软件、系统软件、工具软件和应用软件等。1.1操作系统的概念系统软件系统软件是指为程序运行提供运行环境的软件。系统软件管理着计算机系统中的各种资源，生成计算机可识别的机器指令，为各类程序提供良好的运行环境。系统软件种类繁多，包括：操作系统、编译系统、数据库管理系统、分布式软件系统等操作系统是计算机系统中最底层的系统软件，它为用户管理好系统中的各种软硬件资源，提高这些资源的利用率，为计算机用户提供良好服务。操作系统是计算机系统的核心控制软件1

3、.1操作系统的概念1.1.2操作系统地位1.1操作系统的概念1.1.3操作系统的定义操作系统是配置在计算机硬件上的第一层系统软件，它由许多程序模块组成。操作系统为用户控制和管理着计算机系统中的所有软硬件资源，使计算机系统高效工作；同时又为用户提供良好的用户接口，使用户能够方便、有效、安全地使用计算机。两个重要特征：①高效资源管理②方便用户使用1.1操作系统的概念1.1.4操作系统的设计目标1．高效性2．方便性3．可扩充性4．开放性1.2操作系统的发展与分类1.2.1操作系统发展历史1．第一代计算机（1946-1955年）：计算机主要由电子管组成，无操作系统2．第

4、二代计算机（1955-1965年）：计算机主要由晶体管组成，出现监控程序1.2.1操作系统发展历史3．第三代计算机（1965-1980年）：采用集成电路芯片，出现多道批处理系统4．第四代计算机（1980-1990）：采用大规模集成电路芯片，出现成熟商用操作系统5．第五代计算机（1990-至今）：计算机主要由超大规模集成电路芯片组成1.2操作系统的发展与分类1.2.2操作系统分类1.批处理操作系统批处理操作系统（BatchProcessingOperatingSystem）的工作流程为：用户将作业交给系统操作人员，系统操作人员将多个用户的作业组成一批输入磁带，然后

5、启动批处理操作系统。系统自动从磁带上加载作业到内存执行，最后把执行结果输出。根据系统一次加载作业的道数，批处理操作系统分为单道批处理操作系统和多道批处理操作系统。1.2.2操作系统分类（1）单道批处理操作系统每次只加载一道作业到内存中执行。硬件配置如下图所示：单道批处理的处理流程如下图所示：图单道批处理系统的处理流程源程序有错吗？否还有下一个作业？是否停止把作业的源程序转换为目标程序装配目标程序运行目标程序是开始1.2.2操作系统分类1.2.2操作系统分类2．单道批处理系统的特征主要特征如下：(1)自动性(2)顺序性(3)单道性1.2.2操作系统分类单道批处理的

6、主要问题：系统中仍有许多资源空闲，设备利用率低，系统性能较差。为了提高效率，考虑让计算机同时接受两道算题。1.2.2操作系统分类（2）多道批处理操作系统每次加载多道作业到内存中并发执行，各个作业轮流使用处理机和其他系统资源，最终依次完成。批处理系统适合处理大批无交互的作业。单道和多道程序运行举例如下图所示。1.2.2操作系统分类图程序工作示例1.2.2操作系统分类多道批处理系统的优缺点多道批处理系统是三大基本操作系统类型之一。主要优缺点如下：(1)资源利用率高(2)系统吞吐量大：系统吞吐量是指系统在单位时间内所完成的总工作量(3)平均周转时间长：作业的周转时间是

7、指从作业进入系统开始，直至其完成并退出系统为止所经历的时间(4)无交互能力1.2操作系统的发展与分类2.分时操作系统分时操作系统是指将多个用户程序装入内存，系统把CPU的运行时间分成一个个的时间段，每个时间段称为一个时间片。时间片大小通常为几十毫秒，用户程序轮流获得CPU的时间片。当系统分给用户程序的时间片用完后，系统强行收回CPU，该用户程序等待下一次获得时间片时再继续执行。重点回顾操作系统的概念操作系统的发展与分类1.2操作系统的发展与分类3.实时操作系统所谓“实时”，即立即、及时的意思。实时操作系统能及时响应外部事件请求并在规定的时间内处理完毕。实时任务按

8、截止时间分为：硬实时任务