操作系统(01-02).ppt

前言 本门课程的研究内容 需要计算机完成指定任务的过程： 用户向计算机发出指令 将操作的结果返回给用户 前言 《操作系统》课程主要研究操作系统是如何工作的（工作原理），而不是如何应用某一种操作系统。例如：执行某应用程序： 发出指令：双击文件名.exe或从开始菜单选择 操作系统按指令工作（原理）： 完成指定的功能，并将结果呈现给用户。 《操作系统》计划进度 总课时：86 学时（理论教学68，上机18学时） 第一章：操作系统 5学时 第二章：进程管理 16学时 第三章：处理机调度与死锁 10学时 第四章：存储器管理 16学时 第五章：设备管理 8学时 第六章：文件管理 10学时 第七章：操作系统接口 2学时 复习 1学时 第一章 操作系统引论 操作系统----Operating System（OS） 计算机的组成: 1、硬件子系统: 主机：中央处理器CPU、内储器 外设：外存、输入/输出设备( I/O) 第一章 操作系统引论 2、软件子系统: 系统软件：操作系统、编译系统 支撑软件：数据库管理系统 应用软件：根据用户需要而设计的软件。 第一章 操作系统引论 计算机系统的抽象视图: 第一章 操作系统引论 操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的首次扩充。 其他系统软件及应用软件都将依赖于操作系统的支持。 操作系统在计算机系统中占据着重要地位，现代计算机系统（大、中、小及微型机）都必须配置操作系统。 1.1 操作系统的目标和作用 操作系统的目标 方便性 提供了一个计算机用户与计算机硬件系统之间的接口 使计算机系统更易于使用，给用户提供一个方便的使用环境。 1.1 操作系统的目标和作用 有效性 有效地控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件（信息、数据）资源，使之得到更有效的利用 合理地组织计算机的工作流程，从而进一步改善资源的利用率及提高系统的性能。 1.1 操作系统的目标和作用 方便性、有效性是设计操作系统时，最重要的两个目标： 在过去，由于计算机系统昂贵，因而侧重于操作系统的有效性， 而近年来由于硬件资源价格的下降，转而侧重于操作系统的方便性。 1.1 操作系统的目标和作用 可扩充性 OS应采用层次化（模块化）结构 便于增加新的功能层次和模块，并能修改老的功能层次和模块， 操作系统具有良好的可扩充性，从而适应发展的要求。 1.1 操作系统的目标和作用 开放性 操作系统的应用环境逐步由单机环境转向网络环境 使来自不同厂家的计算机和设备能通过网络加以集成化，并能正确、有效地协同工作， 实现应用的可移植性和互操作性 必须有统一的开放环境，进而要求操作系统具有开放性。 1.1操作系统的目标和作用 从不同的角度观操作系统的作用 从一般用户的角度：OS作为用户与裸机之间接口。 接口：计算机中能够起到承上启下作用的部件，可以是硬件（硬接口），也可以是软件（软接口） 1.1操作系统的目标和作用 用户可通过三种方式使用计算机： （1）命令方式：用户通过键盘输入由OS提供的一组联机命令（语言）来直接操纵计算机系统。UNIX 系统、Dos系统。 （2）图形窗口方式：用户通过窗口上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。如windows操作系统。 1.1操作系统的目标和作用 （3）系统调用方式：在程序中通过调用OS子功能请求操作系统服务。 OS提供了一组定义好的、实现某功能的标准子过程（系统调用）。 例如：C语言中对文件操作（创建、打开、关闭等）的实现，都是通过系统调用实现的。 1.1操作系统的目标和作用 图1—1 OS 作为接口的示意图 1.1操作系统的目标和作用 从资源管理角度：OS作为计算机系统资源的管理者 计算机系统的资源： 软件：处理机、内存、外存、I/O设备 硬件：数据和程序 OS要对系统内的所有资源进行管理，目的是使资源得到充分利用，解决资源竞争。 1.1操作系统的目标和作用 从OS本身： OS用作扩充机器 裸机：未配置任何软件的计算机,用户无法使用。 虚拟机：在裸机基础上，配备上系统软件构成的机器称为虚拟机。 1.1操作系统的目标和作用 推动OS发展的主要动力 不断提高计算机资源利用率 ： 方便用户： 器件的不断更新换代： 计算机体系结构的不断发展： 1.2操作系统的发展过程 操作系统的形成有40年的历史： 20世纪50年代中期出现的第一个简单的单道批处理系统 20世纪60年代中期的多道程序批处理系统 不久出现了基于多道程序的分时系统。 20世纪90年代则是微