操作系统教程new(第一章).ppt

OS的主要功能(6) 四、内存扩充 利用虚存技术，从逻辑上扩充内存容量 系统应有：请求调入/置换功能以支持虚存技术 OS的主要功能(7) 1.4.3 设备管理功能 任务：提高I/O利用率和速度，方便用户 一、缓冲管理 缓冲区：用来解决CPU－I/O矛盾，如：CPU快则应多创建缓冲区。 二、设备分配 包括：设备，设备控制器，I/O通信的分配和回收 OS的主要功能(8) 1.4.3 设备管理功能 三、设备处理 指控制设备进行实际的操作，包括读、写等以及向CPU发中断。 设备处理/驱动程序应能根据用户的I/O请求，自动地构成通道程序。 四、设备独立性和虚拟设备 独立性，即program与设备无关性，使program易于重定向，增加了可移植性。 虚拟设备 OS的主要功能(9) 1.4.4文件管理的功能 任务：方便用户，提供安全性 一、文件存贮空间的管理 例：creatfile：文件系统根据文件长度自动分配连续或离散的扇区，并提供“一句柄”表示该文件。 二、目录管理 使用户按名存取，提高速度。 三、文件的读、写管理和存取控制（保护） OS的主要功能(10) 1.4.5 用户接口 一、命令接口 由一组“命令”集组成，分为联机和脱机用户接口 1.联机用户接口 由一组键盘操作命令及命令解释程序所组成 2.脱机（批处理用户接口） 用JCL写作业说明书 OS的主要功能(11) 二、程序接口 系统调用 高级语言的库函数 三、图形接口 如 win的copy文件，采用“拖”来完成，生动，不需记忆 1.5 OS的结构设计 无结构 模块式 层次式 微内核 1.5.1 软件工程的基本概念 软件： 软件工程：运用系统、规范和可定量的方法开发、运行和维护软件。 1.5.2 传统的操作系统结构 1.无结构操作系统 一组过程集，各过程可相互调用，也叫整体系统结构。 缺点：逻辑复杂，维护困难. 传统的操作系统结构（2） 2、模块化操作系统 通过分解来控制大型软件复杂度。 如：进程模块、内存模块…，各模块内进一步划分子模块。 优点： 提高了OS设计的可维护性 增强的OS的可适应性 加速了OS的开发过程：并行开发模块 缺点： 接口不易确定 模块依赖关系可能复杂（对于大型软件而言） 传统的操作系统结构（3） 3、分层式操作系统 有序分层的基本概念 可简化设计的复杂度 下层为上层提供服务 层次的设置应考虑的因素 程序嵌套：各模块间嵌套关系复杂 运行频率：随层次的增高，相应软件的运行速度就随之下降 公用模块：低层 用户接口：高层 1.5.3 微内核操作系统结构 客户进程 进程服务器 终端服务器 文件服务器 存储服务器 核心 请求 回答 C/S服务器模式 提高了系统的灵活性和可扩充性 提高了软件的可靠性 适合于分布式系统 面向对象的程序设计技术 概念： 优点： a.可扩展性 b.继承性 微内核技术 引入：提高系统的灵活性； 采用C/S模式 基本功能 进程、内存、IPC等基本管理功能 微内核操作系统结构（2） 1.6 操作系统的发展 批处理操作系统（Batch system） 分时操作系统（Time-sharing system） 实时操作系统（Real time system） 多处理机操作系统（Multi-processor system） 网络操作系统（Network operating system） 分布式操作系统（Distributed system） 嵌入式操作系统（Embedded system） 1.7 微机操作系统简介（1） 1.7 微机操作系统简介（2） 1.7 微机操作系统简介（3） 操作系统引论 操作系统Operating System 主要内容 操作系统的目标、作用和模型 操作系统的发展过程 操作系统的基本特征 OS（Operating Systems)的主要功能 OS的结构设计 1.1 操作系统的目标、作用和模型 操作系统概念（p9） 一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度以及方便用户的程序集合。 方便性 计算机只能识别0、1；用户熟悉的是各种语言。 有效性 使计算机的各类资源在系统的管理下得到更有效的利用，提高系统吞吐量。 可扩充性 便于修改和增加功能（如何设计？）。 开放性 系统能支持世界标准规范。 1.1.1 操作系统的目标 1.1.2 操作系统的作用(1) 作为用户与计算机硬件系统之间的接口 图1－1 OS作为接口的从层状示意图 计算机硬件 操作系统 系统调用，命令，图标，窗口 应用程序及实用程序 系统设计者 程序员 用户 操作系统的作用(2) 作为计算机系统资源的管理者 处理机管理：分配和控制处理机 存储器管理：分配及回收内存 I/O(Input/Output)设备管理：I/O分配与