4 操作系统.ppt

 第 4 章 操作系统（有 * 号的标题表示最基本的内容） 4.1 操作系统的概念 4.1.1 操作系统的功能与任务 4.1.2 操作系统的发展过程 4.1.3 操作系统的分类 4.2 多道程序设计 * 4.2.1 进程与程序的区别 4.2.2 进程 4.2.3 进程之间的通信 *4.3 存储空间的组织 4.3.1 内存储器的管理技术 4.3.2 外存储器中文件的组织结构 本节内容提示 1.操作系统概述 （1）概念、职能、分类和发展 （2）相关技术（多道处理、通道技术、中断技术） （3）常见操作系统简介 2. 内存管理 （1）文件的概念及分类 （2）文件系统的功能和特点 （3）文件系统的组织和存储结构 （4）DOS、WINDOWS、UNIX的文件系统简介 4.1 操作系统基本概念4.1.1 操作系统的功能与任务 1.定义：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机工作流程、方便用户使用计算机并提高计算机响应速度而设计的一套程序的集合。 资源角度：是计算机资源管理系统，负责计算机系统的全部资` 源的分配、控制、调度和回收。 用户角度：操作系统是计算机与用户之间的接口。 进程角度：是动态、合理地组织计算机工作流程的软件。 2.评价（地位和作用）： 操作系统是直接与硬件相邻的第一层软件，是其他软件运行的基础，是系统软件中最基本、最核心的部分。 二、操作系统的两大基本职能 面向计算机： 管理和操控全部计算机资源；提高系统效率。 面向用户： 提供人机界面；提供便捷的操作环境。 4.1.2 操作系统的发展 OS是伴随计算机技术的发展而发展的。其发展大致经历了四个阶段。 （1）早期阶段，从20世纪40年代末到50年代中期—无操作系统 几乎无外部设备，软件只用机器语言，无操作系统。手工操作、系统资源利用率低。 （2）第 2阶段， 20世纪50年代中期—— 第1代操作系统 把 “零散的单一程序处理” 变为 “集中的成批程序处理” 的处理方式。“批处理”操作系统（监管程序）由此而产生。（如医院透视）程序员和操作员分工。 （3）第 3阶段—— 第2代操作系统 通道技术、缓冲技术、中断技术等。由此产生了第二代操作系统。 （4）第 4阶段—— 第3代操作系统 多道处理技术的引入，CPU利用率提高。如UNIX、WINDOWS等。 几种相关技术 多道程序技术 在计算机内存中同时存放多道相互独立的程序，它们在操作系统的控制下，共享系统的硬件和软件资源；大大提高了CPU的利用率。 通道技术 将I/O处理从CPU的控制下独立出来的一套处理机制，也称为“I/O处理机”；CPU不再直接控制I/O设备，而是通过通道去控制，从而实现了CPU和I/O设备之间的并行工作，缓解了CPU和I/O速度不匹配的矛盾； 中断技术 在程序运行中，出现了某种紧急事件，必须暂时中止现行程序，转去处理此事件，然后再恢复中断程序的运行技术。 4.1.3 操作系统的分类 （1）按处理器特点分： 分时OS 采用分配时间片的方法，一个CPU可为多个用户服务。 实时OS 在较短时间内即响应用户要求并完成处理的OS。 （2）按适用面分: 专用OS 为特定应用目的或特定机器环境而配备的OS。 通用OS 为通用计算机系统配备的OS。 （3）按用户数量分： 单用户OS 只能服务于单个用户的OS；如MS-DOS。 多用户OS 能为多个用户服务的OS；如UNIX、WINDOWS 。 （4）按任务处理方式分： ?　交互式OS 能为用户提供交互式操作支持的OS。 ? 批处理式OS 以批处理方式处理用户作业的OS。 （5）按硬件环境和控制方式分： ? 集中式OS 指驻留在一台计算机上或管理一台计 算机的OS。 ? 分布式OS 用于管理分布式计算机的OS。 二、常用、主流OS简介 MS-DOS UNIX WINDOWS 1.MS-DOS MS-DOS 16位机、基于字符（命令行）方式的OS ? MS-DOS操作系统的特点: 1) 系统简单，层次性强 2) I/O重定位 3) 管道操作：把一个命令或程序的输出送到另一个命令或程序中去并依次形成一个连续的处理过程。 4) 树形文件目录系统 最早的版本DOS1.0，在1981年8月发布；它由4000行汇编代码组成，运行于8K内存中，使用Intel8086微处