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操作系统第一章OS引论.ppt

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计算机操作系统,,课程名称:操作系统 OperatingSystemOS专业基础课程 核心课程之一,问题之一:数字电子计算机信息处理机? 硬件的发展(速度、存储容量) 软件的形成与发展(系统软件、应用软件) 计算机的工作原理、体系结构发生变化,问题之二:单CPU计算机同时处理多个事务? CPU能够同时执行多道程序 软件的支持,上述问题的解决均与操作系统有关 系统软件 资源的管理者 计算机系统的灵魂本课程的目的与要求 掌握OS基本工作原理、实现算法及相关概念、术语 通过上机实验及OS实例解析,掌握求解OS相关问题的思路及方法,提高解决类似问题及分析问题的能力 为后继课程打下良好的基础 参考书(主要) 《计算机操作系统》学习指导与题解 西安电子科技大学出版社,梁红兵等编著 《操作系统习题与解析》(第3版) 清华大学出版社,曾平等编著,第一章 OS引论,,一、OS概述 1)用户面前的计算机系统,,2)OS地位与作用 OS:计算机裸机的第一层扩充操作系统是上层其他软件的运行基础,地位 裸机(硬件):心脏 OS:大脑(灵魂) 作用: 管理计算机系统的软、硬件资源 扩充计算机的功能(为用户提供虚机器) 用户与计算机系统的接口 3)OS基本功能 处理机管理(进程、线程管理) 存储器管理(内存管理) 设备管理 文件管理 用户接口,4)OS的目标 有效性(提高资源利用率、工作效率、吞吐量)方便性(方便用户使用计算机) 可扩充性(便于功能的扩充) 开放性(可移植,彼此兼容、方便互连) 5)OS的结构 无结构(早期注重功能实现) 模块化结构(分模块设计,结构清晰) 层次结构(从功能扩充角度,逐层设计) 微内核结构(现代计算机,支持多处理机)采用客户/服务器模式、面向对象技术。,6)归纳 操作系统(OS):软件,系统软件控制、管理计算机资源,对作业进行调度,方便用户使用(计算机)的程序的集合。或 计算机软、硬件资源管理程序的集合。地位:大脑,计算机的灵魂 作用:三个方面 基本功能:五大管理功能过去注重资源管理和利用(有效性),现今则更关注方便用户的使用(方便性)。,二、OS形成与发展1)早期的计算机操作方式 人工操作方式利用纸带存储(穿孔)存储程序和数据,由操作员输入计算机(光电机)直接运行。特点:用户独占全机,完全由程序员控制, CPU等待人工操作,CPU利用利用率低。, 脱机输入/输出(I/O)方式特点: I/O不占用主机,CPU利用率高,提高了I/O的速度。但用户无法联机操作,不方便。,2)批处理操作方式 单道批处理系统(监督程序)作业:用户要求计算机所做的工作集合(事务处理), 多道批处理系统 (管理程序)多道程序设计的概念:同时装入多道程序在内存,选择其中一道程序先执行,当CPU因故空闲时,选择另一道程序占用CPU执行  并发执行 (见下页),3)OS的形成与发展过程 无OS监督程序管理程序 OS(多种类) 4)OS发展的主动力  提高计算机资源的利用率  方便用户操作使用计算机  硬件的不断发展(器件的更新)  体系结构的发展与变化,5)OS分类  批处理系统  分布式系统  分时系统  网络系统  实时系统  嵌入式系统  微机操作系统单用户OS(单任务,多任务) 多用户OS(多任务) 通用OS、专用OS  多处理机操作系统,,三、各类OS简介1)多道批处理系统  工作原理, 特点:多道性、无序性、调度性  优、缺点 资源利用率高,系统吞吐量大; 平均周转时间长,无交互能力。,2)分时系统 工作原理, 特点:多路性、独立性、交互性、及时性  优、缺点: 交互能力强,用户可独立使用计算机 管理复杂,及时性不够强,3)实时系统主要用于实时控制及实时事务处理 特点 及时性强,可靠性高 同样具有多路性 4)其他O.S 微机OS 分布式OS 网络OS 嵌入式OS 各种专用OS,四、OS基本功能简介1)处理机管理: 处理机的分配,进程(线程)的控制、调度与管理2)存储器管理: 内存的分配、地址转换、逻辑扩充、共享与保护3)设备管理:设备的分配、设备处理(驱动、中断) 缓冲的实现与管理,逻辑扩充4)文件管理:文件的操作、文件目录管理,文件存储空间的管理,文件共享与保护5)用户接口: 命令接口、程序接口、图形接口的识别与处理,五、本章小结 何为OS,OS的地位、作用、基本功能 OS的形成与发展 多道程序并发执行的概念 OS的基本类型,各类OS的区别与特点 注、1.3节OS基本特性学完2-6章后再消化、理解;1.5节OS结构设计只需一般了解,不作考核要求。,
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