西安电子科技大学出版社《操作系统》第三版课件.ppt

计算机操作系统 第 1 章 操作系统概述 第 1 章 操作系统概述 一、操作系统在系统中的地位和计算机系统的发展过程 二、现代计算机应用开发模式： 三、操作系统的功能 1、从系统的角度看操作系统 （1）追求的目标：方便用户，提高资源的利用率，保证安全可靠。 （2）具体做什么？对资源的管理和分配。 第 1 章 操作系统概述 资源包括什么：CPU、存储器、I/O设备及信息资源。正是由于这些资源，使操作系统本身和用户信息有了活动的物质基础和工作环境。 （2）为了实现对资源的管理，操作系统要解决如下基本问题： 掌握资源的使用方法。 确定资源的分配和调度原则。 执行资源的分配算法和操作。 回收资源的算法和操作。 第 1 章 操作系统概述 资源的存取控制和安全保护，合法用户操作口令字验证。 2、操作系统的功能： （1）CPU管理： CPU是计算机系统中关键的资源，为了提高CPU的利用率，现代计算机系统中，常常有多道程序同时运行。因此，CPU管理的主要任务是根据一定的原则，做好CPU的调度工作及对各种事件的处理。 （2）存储管理 存储管理的任务是：对内存资源进行合理的分配和回收。 随时掌握内存的使用情况。 进行存储空间的分配和回收工作。 多个程序共享内存，保证互不侵犯。 解决内存容量不足的问题。 补充：内存和外存的区别： 从构成、容量、速度、性能、等方面进行比较 说明二者之间的关系。 （3）设备管理 设备管理要求充分发挥主机和设备之间并行工作的能力。提高设备的利用率。 分配、启动和故障处理 提高设备的利用率和并行工作程度。 采用输入输出缓冲技术。 使用户不必为如何使用设备耗费过多的精力。 在完成I/O操作后及时回收资源。 （4）文件管理 利用辅助存储器来存储信息。 文件是一组相关信息的集合，文件的类型有：文本文件、可执行文件和多媒体数据文件等。 怎样形成信息资源？根据资源的不同，使用不同的工具。并用扩展名来表明文件的类型。 文件系统的主要特征：就是按名进行存储。 四、操作系统的分类 1、批处理系统 主要是在科学计算的大型计算机上，例如：天气预报的计算机系统，他追求的是：系统吞吐率大，作业周转时间短，资源使用高，不需要手工干预系统的执行。 单道批处理：只有一道程序的执行。 多道批处理：多个作业同时运行，成批处理，不需要用户干预。由操作系统来完成自动调度执行。 批处理是追求：提高机器效率。 2、分时操作系统 解决的问题：通过终端连接的方式，共享一台主机。对CPU而言，分别处理各个终端的请求。 分时的特点：交互性、多用户同时性、独立性。他所追求的是：对用户的请求的快速响应。 与批处理的区别是：批处理对处理长作业有效，分时对短作业有效。批处理可以合理安排各种负载的作业，分时对于 要求执行相同功能的作业是较好的。 3、实时操作系统 实时系统的主要特点：提供即时响应和高可靠性。必须对用户的外部请求在有限的时间内响应并进行处理。 与分时相比所追求的目标不同： 分时：随时可供多个用户使用，通用性强。 实时：专用的系统，只允许访问有限程序，用户不 能编写和修改程序，对可靠性要求高。 与分时相比响应时间不同： 分时：由用户所能接受的时间来确定。 实时：由外界信息的变化速度来确定。 4、网络操作系统 计算机网络是一个互连的计算机系统的群体。 这些计算机是自治的，在网络协议控制下协同工作。 系统互连要通过通信协议来实现。 系统通过通信设施执行信息交换、资源共享、互操作和协作处理。 5、分布式操作系统 系统中的每一台计算机都具有同等地位，既没有主机也没有从机，每台计算机上的资源为所有用户共享，系统中的任意若干台计算机都可以构成一个子系统，并且还能重构，任何工作都可以分布在几台计算机上，由他们并行工作协同完成。用于管理分布式计算机的系统称为分布式操作系统。 四、操作系统的特征 四、操作系统的特征 四、操作系统的特征 六、操作系统之争 DOS操作系统 OS/2操作系统 Windows操作系统 Netware操作系统 UNIX操作系统 目前计算机应用显现如下趋势，大、中型计算机走向衰落，许多企业都转向微小型计算机平台。应用模式由客户/服务器向WEB模式发展。 第二章：进程与处理机管理 引入：存储在外部介质的程序称为文件（可执行文件）要想运行必须进入内存，在内存运行的程序，我们称为进程。比如在Windows操作系统的环境下，多任务就是多个程序间断的运行，有的在运行有的在等待，所以说程序的运行就有了状态，无法用程序的概念来描述，因此，需要引入进程的概念解决这些问题。 一、多道程序设计 进程生存的环境是：内存。在CPU上得到运行的结果。 1、中断的作用：就是提高系统的实