操作系统授课讲义-1精选.pptVIP

* 小-大型计算机的硬件组织 多路通道(低速) 选择通道 成组多路通道(高速) 处理机 存储器 .... 终端 打印机 ..... 磁盘 磁带 控制线 数据线 * 计算机软件组织 计算机软件包括系统软件和应用软件 系统软件：操作系统，语言处理系统， 和常用的例行服务程序。 应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。 * 计算机系统软件层次关系 应用软件 银行系统 航空定票系统 浏览器 系统 编译器 编辑器 命令解释器 软件 操作系统 硬件 机器语言 ( 裸机 ) 微程序 物理设备 User mode ：用 户 态 Kernel mode ：核 心 态 或 管 态 (supervisor mode) * 虚拟机的概念 软件与硬件的关系：软件是在硬件基础上对硬件的性能加以扩充和完善。 软件之间的关系：一部分软件运行要以另一部分软件的存在并为其提供一定的运行条件为基础；新添加的软件可以看作是在原来那部分软件基础上的扩充与完善。 “虚拟机”：一个裸机在每加上一层软件后，就变成了一个功能更强的机器，把这“新的更强功能的机器”称作虚拟机。 OS的地位：紧挨硬件层的第一层软件，对硬件进行首次扩充，同时又是其他软件运行的基础。 * 软件的层次与虚拟机的概念 用 户 1 计算机硬件（裸机） 操 作 系 统 应 用 程 序 用 户 N ......... * 1.2 OS的形成和发展 什么是OS： 1.自底向上--OS是用来高效地控制和管理系统资源的程序集合。 2.自顶向下--OS是为用户提供一个等价的扩展计算机或称虚拟机，以方便用户使用计算机的程序集合。 定义：“用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合”--资源管理者！ * OS的形成和发展（2） “分析机”：Charles Babbage(1792~1871) Ada Lovelace 第一代计算机（1945~1955）：真空管和插板 第二代计算机（1955~1965）：晶体管和单道 批处理系统 第三代计算机（1965~1980）：集成电路芯片 和多道程序系统 第四代计算机（1980~现在）：个人计算机 * 1.3 多道程序设计（Multiprogramming） 把一个以上作业存放在内存，并同时运行，共享处理机时间和外部设备等系统资源。 单处理机：“多个作业同时运行”指每个作业都已开始运行但尚未结束。任一时刻处理机上运行的作业只有一个！ 多道程序设计的概念 其根本目的在于提高CPU 的利用率，充分发挥并行性。 * 多道：在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序 宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行状态 微观上串行（对于单处理机系统）：内存中的多道程序轮流分时地占有CPU，交替运行，即每一时刻在处理机上运行的作业只有一个。 多道程序运行的特征 * 1.4 OS的功能和特性 OS——系统资源管理者 四大功能：处理机，存储器，I/O设备，信息（文件） 中断管理，I/O系统管理，错误管理 多道程序设计OS的特性： 并行性与并发性 (Parallel / Concurrence)： 计算与I/O操作之间，主存中各程序（进程）之间 共享性(Sharing)：CPU，主存，外存，数据文件 不确定性、随机性 ….. * 1.5 OS的类型 按硬件的大小：大型机OS，小型机OS，微型机 OS 按用户数：单用户OS，多用户OS 按硬件结构：单CPU，多CPU，网络，多媒体 典型分类： (1)批处理OS (2)分时OS (3)实时OS (4)多处理机操作系统 (5)网络OS * （1）批处理OS(Batch Processing System) * （2）分时系统（Timesharing System） 分时：把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，分时间片提供给不同用户轮流使用。 目的：及时响应并服务于联机用户（交互作用） 特征： 多路性：一机对多台终端 交互性：人机对话，联机操作 独占性：用户好象独占系统全部资源 * （3