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操作系统引论-* 操作系统Operating Systems 参考书目（reference） 邹恒明 《计算机的心智-操作系统之哲学原理》 机械工业出版社 孙钟秀 《计算机操作系统教程》(第四版) 高等教育出版社 郑扣根 译 《操作系统概念》 高等教育出版社 李善平 《操作系统学习指导和考试指导》 浙江大学出版社 胡元义 《操作系统课程辅导与习题解析》 人民邮电出版社 引子：智者的挑战 As you will. 对操作系统的看法, 认识, 掌握, 使用. 第一章 操作系统引论 操作系统的目标、作用 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 1.1 操作系统的目标和作用 1.1.1　操作系统的目标 1．方便性（用户的观点） 　　 计算机硬件只能识别0和1 2．有效性（系统管理人员的观点） (1) 提高系统资源利用率 　　 (2) 提高系统的吞吐量 3．可扩充性 便于修改和增加功能 4．开放性　 系统能支持世界标准规范 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 OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使 用计算机系统 图1-1 OS作为接口的示意图 计算机硬件 操作系统开发人员 应用软件开发人员 用户 操作系统 系 统 软 件 支撑软件 应用软件 软件接口 用户与操作系统的接口 1.命令接口 1)联机命令接口 由一组键盘操作命令及命令解释程序所组成 2)脱机命令接口 用JCL写的作业说明书 2.程序接口 访问系统资源，取得系统服务的唯一途径 系统调用，高级语言的库函数 3.图形接口 GUI （交互式命令接口） （批处理用户接口） 操作系统的作用(2) 作为计算机系统资源的管理者 硬件 CPU 数据、信息 软件 文件 运算器 控制器 存储器 输 入 输 出 I/O 操作系统的作用(3) OS用作扩充机器(extended machine） 裸机； 覆盖了软件的机器称为扩充机或虚拟机； 硬件是软件的建立与活动的基础，软件是对硬件功能的扩充。 操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源,合理地对各类作业进行调度,以方便用户使用计算机系统的程序(软件)集合。 完全无软件的计算机系统称为 1.2 操作系统历史 1.2.1无操作系统时的计算机系统 SOSC(single operator,single console) 人工操作方式 缺点 : (1)用户独占全机 (2)CPU等待人工操作 脱机I/O方式 优点 : (1)减少CPU空闲时间 (2)提高I/O速度 人机矛盾 资源浪费 外围机 磁盘 输入设备 处理机 磁盘 外围机 输出设备 输入 处理 输出 1.2.2 单道批处理系统(Simple Batch Processing System) 用户程序 监督程序 I/O操作 I/O中断请求 启动I/O I/O完成 结束中断 时间 t1 t2 t4 t3 I/O中断请求 启动I/O I/O完成 结束中断 t5 t6 t7 t8 单道程序运行情况 t0 内存中驻留的作业数 作业通常是指用户在一次计算或事物处理过程中要求计算机系统所作的工作的集合。 特征：自动性、顺序性、单道性 1.2.3 多道批处理系统 (Multiprogrammed Batch Processing System) 程序A 调度程序 程序B 程序C 程序D I/O中断请求 运行B I/O完成 I/O中断请求 启动I/O 时间 多道程序运行情况 I/O启动A被调度 A结束 C被调度 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t0 t9 t10 A运行 启动I/O 批处理系统示意图 1.2.3