操作系统第一章.ppt

第一章 操作系统引论 chapter 1 Introduction to Operating System 操作系统的目标和作用 操作系统的发展过程 操作系统的基本特征 操作系统的功能 操作系统的结构设计 3 从扩充机器的角度 to abstract the computer resources。 裸机上覆盖了OS，则功能更强，使用更方便。即OS可用于将一台裸机扩充为一台扩充机或称虚拟机。 1.2 操作系统的发展过程 The development of OS 2 多道批处理系统的特征： 多道性(multi-program) ： 无序性(out-of-order) ： 调度性：作业从提交给系统到完成需经过作业调度和进程调度。 3 多道批处理系统的优缺点： 优点： 资源利用率高； 系统吞吐量大（High throughput） 缺点： 平均周转时间长（turnaround) ； 无交互能力。 4 多道批处理系统需要解决的问题 处理机管理问题（如何分配、何时回收）； 内存管理问题（如何分配、保护而能“各得其所”）； I/O设备管理问题（分配）； 文件管理问题（方便用户使用并有足够安全性、一致性）； 作业管理问题（不同类型作业的协调）。 五、分时系统(Time-Sharing System) 六、实时系统 (Real-Time System) 3 实时、分时系统的比较(Comparison between real-time system and time-sharing system) 七、微机操作系统的发展 微机操作系统按字长可分为8位、16位、32位、64位 按照运行方式分类： 单用户单任务操作系统： MS-DOS(16位单用户单任务标准) 单用户多任务操作系统：Windows(32位) 多用户多任务操作系统：多个用户通过使用各自的终端使用同一台机器，共享主机系统中的资源，每个用户程序可分为几个任务，并发执行。 UNIX UNIX于是Bell实验室开发，UNIX 7.0先被广泛应用于中小型机上，后被简化移植到Intel8080，称为Xenix。先在最有名的两个变形为Solaris和Linux 1.3 操作系统的基本特征 The basic features of OS 1 并发(Concurrence) 并行性(parallelism)：指两个或多个事件在同一时刻发生； 并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内(时间段内)发生。 程序不能并发，需引入进程。为降低系统开销，引入线程。 2 共享(Sharing) 系统中的资源可供内存中多个并发的进程共同使用。可有两种共享方式： 互斥共享(mutual exclusive sharing mode) 同时访问(simultaneously access mode) 。 1.4操作系统的功能 the function of OS 1.5 操作系统的结构设计The structure design of of OS 无结构的操作系统 模块化OS结构 分层式OS结构 微内核OS结构 1.5 .1 软件工程的基本概念The basic concepts of software engineering 1. 软件的含义 （The meaning of software) 软件和硬件的三点差别： ? 硬件是物理部件，软件是逻辑部件； ? 硬件产品允许有误差，软件不允许有误差； ? 软件的维护比硬件的维护要复杂的多。 2. 软件工程的含义(The meaning of SE) 运用系统的、规范的和可定量的方法，来开发、运行和维护软件。 模块化OS的优缺点(The relative merits of modular OS) 优点： （1）提高了设计的正确性、可理解性和可维护性。 （2）增强了OS的可适应性。 （3）加速了操作系统的开发过程。 缺点： （1）功能划分和模块接口难保正确和合理； （2）模块之间的依赖关系（功能调用关系）复杂（调用深度和方向），降低了模块之间的相对独立性－－不利于修改。 3. 分层式OS结构(Layered OS structure) 1) 有序分层的基本概念 (The basic concepts of ordered layer) 从资源管理观点出发，划分层次。某一层次上代码只能调用低层次上的代码，使模块间的调用变为有序性。 系统每加一层，就构成一个比