计算机操作系统3.ppt

计算机操作系统 华东理工大学计算机系 参 考 书 William Stallings, Operating Systems(3rd edition), 清华大学出版社, 1998年6月 张尧学著，计算机操作系统教程(2nd)，清华大学出版社，2000年8月 庞丽萍，操作系统原理（第三版），华中科技大学出版社，2000年12月 Linux方面的书籍。 课程的性质 操作系统是计算机专业重要的核心课程，也是一门教师难教、学生难学的课程。该课程教学难点集中表现在： ①内容十分庞杂，涉及面广，与计算机软、硬件 及用户都有着密切的交互； ②实践性强，与实际运行着的各类操作系统有着密切的联系； ③技术发展快。 先修课程：高级语言程序设计、数据结构、计算机系统、计算机组成原理等 课程要求 作业、上机实验：30% 考试：70% 上课要求： 请关闭您的手机和呼机，以免影响上课； 上课时不能开小会。 第一章 引 论 学习本章的主要目的是使学生建立起操作系统的基本概念。 要求掌握什么是操作系统，操作系统在计算机系统中的作用，操作系统要做些什么；掌握操作系统的基本类型及特点。深入领会多道程序设计技术。 主要内容 1.1 什么是操作系统 1.2 操作系统的发展历史 1.3 操作系统的分类 1.4 操作系统的特征 1.5 操作系统的功能 1.6 常用的操作系统 1.1 什么是操作系统 1.1.1 操作系统的地位和目标 1.1.2 操作系统的作用和组成 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1.1.1 操作系统的地位和目标 4、操作系统在计算机系统中的地位 5、引入操作系统的目标 有效性（系统管理人员的观点）：管理和分配硬件、软件资源，合理地组织计算机的工作流程； 方便性（用户的观点）：提供良好的、一致的用户接口，弥补硬件系统的类型和数量差别； 可扩充性及开放性（系统开发人员的观点）：硬件的类型和规模、操作系统本身的功能和管理策略、多个系统之间的资源共享和互操作；强调系统的开放程度。 操作系统的作用(1)OS是计算机硬件、软件资源的管理者。 管理对象包括：CPU、存储器、外部设备、信息（数据和软件）； 管理的内容：资源的当前状态（数量和使用情况）、资源的分配、回收和访问操作，相应管理策略（包括用户权限）。 操作系统的作用(2)OS是用户使用系统硬件、软件的接口。 系统命令（命令行、菜单式、命令脚本式、图形用户接口GUI）； 系统调用（形式上类似于过程调用，在应用编程中使用）。 操作系统的作用(3)OS是扩展机(extended machine)/虚拟机(virtual machine) 在裸机上添加功能：设备管理、文件管理、存储管理（针对内存和外存）、处理机管理（针对CPU）； 另外，为合理组织工作流程：作业管理、进程管理。 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 (1) 提高资源的利用率和系统性能：计算机发展的初期，计算机系统昂贵，用作集中计算 (2) 方便用户：用户上机、调试程序，分散计算时的事务处理和非专业用户（商业和办公、家庭） (3) 器件的发展：CPU的位宽度（指令和数据）、快速外存 (4) 计算机体系结构的不断发展 操作系统举例 MS OS: MS DOS, MS Windows 3.x, 95, 98, ME, NT, 2000, XP UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux NOS: Novell Netware RTOS: VxWorks, pSoS, Nucleus …… 1.2 操作系统的发展历史 1.2.1 手工操作 1.2.2 单道批处理系统(simple batch processing) 1.2.3 多道批处理系统(multiprogramming system) 1.2.4 分时系统(time-sharing system) 1.2.5 实时系统(real-time system) 1.2.1 手工操作 工作方式 用户：用户既是程序员，又是操作员；用户是计算机专业人员； 编程语言：机器语言； 输入输出：纸带或卡片； 计算机的工作特点 独占性：用户独占全机，不出现资源被其他用户占用，资源利用率低； CPU等待用户：计算前，手工装入纸带或卡片；计算完成后，手工卸取纸带或卡片；CPU利用率低； 人工干预； 串行性。 主要矛盾：人— 机矛盾 计算机的高速度，手工操作的低效率（造成浪费）； 快CPU、慢I/O； 用户独占全机的所有资源； 提高效率的途径 专门的操作员，批处理，脱机输入/输出 1.2.2 单道批处理系统(simple batch processing,uniprogramming) 批处理中的作业的