《操作系统第四版第一章.ppt

计算机系统的组成 操作系统在计算机系统中的地位 1.1 操作系统的目标和作用一、操作系统的目标 有效性（系统管理人员的观点） 使CPU及各I/O设备有效利用（充分忙碌） 方便性（用户的观点） 以命令方式（或图形方式、程序方式）代替手工方式操作机器，提供良好的、一致的用户接口。 可扩充性（开放的观点） 便于修改或增加功能 开放性 结构开放乃至源代码开放 二、操作系统的作用 1.2 操作系统发展过程 一、未配置操作系统的计算机系统1.人工操作方式  硬件非常昂贵，没有操作系统。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； 缺点： 2.脱机输入/输出方式 二、单道批处理系统1.单道批处理系统的处理过程 三、多道批处理系统1.多道程序设计的基本概念 2.多道批处理系统的特征 3.多道批处理操作系统优缺点 操作系统的定义 有效：系统效率，资源利用率 四、分时操作系统 2.分时系统实现中的关键问题 3.分时系统的特征 五、实时系统 实时： 指计算机对于用户请求能足够快地进行处理，并做出反映。要求毫秒、微秒级。 实时操作系统的应用： ?实时控制系统 此类实时控制系统主要用于生产过程的自动控制，实验数据自动采集，武器的控制、包括火炮自动控制、飞机自动驾驶、导弹的制导系统。 ?实时信息处理系统 这类系统主要用于实时信息处理，象飞机订票系统、情报检索系统。 实时系统与分时系统的比较 * 网络操作系统 a. 计算机网络 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,是互连起来的计算机的集合. b. 网络操作系统 是使网络上各计算机能方便地进行网络通信、有效地共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件和有关规程的集合。 网络操作系统 * 分布式操作系统 分布式计算机系统是为分散处理、协同完成任务而将多个分散的计算机经互连网络连接而成的计算机系统，分布式操作系统是在它上配置的操作系统。 分布式操作系统是能直接对系统中各类资源进行动态分配和管理，有效控制和协调诸任务的并行执行，允许系统中的处理单元无主、次之分，并向系统提供统一的、有效的接口的软件集合。 分布式操作系统与网络操作系统的区别 分布性 处理上的分布性是分布式操作系统的最基本特征。网络虽有分布处理的功能，但网络的控制功能，则大多集中在某个主机或服务器上，它的控制方式集中的，分布式系统的处理分布是资源、功能、任务和控制都是分布的。 透明性 分布式操作系统负责全系统的资源分配和调度、任务划分、信息传输协调工作，并为用户提供一个统一的界面，标准的接口，用户通过这一界面实现所需要的操作和使用系统资源。分布式OS通常很好地隐藏系统内部的实现细节，如对象的物理位置、并发控制、系统故障等对用户都是透明的。 分布式操作系统与网络操作系统的区别 统一性 分布式系统要求一个统一的操作系统，实现系统操作的统一性，而网络系统一般是在各自操作系统基础上加上负责网络访问功能模块，网络各操作系统不一致。 健壮性 由于分布式系统的处理和控制功能是分布的，设备出现故障时，可通过容错技术实现系统重构，从而仍保持系统的正常运行，因而系统具有健壮性,即具有较好的可用性和可靠性。而网络系统其控制功能大多集中在主机和服务器中，使系统具有潜在的不可靠性。 六、微机操作系统的发展 单用户单任务操作系统 单用户多任务操作系统 多用户多任务操作系统 1.3 操作系统的基本特征 并发和共享关系： 并发和共享是操作系统的两个最基本的特性，它们又是互为存在条件。一方面资源共享是以程序（进程）的并发性执行为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题。另一方面若系统不能对资源共享实施有效管理，则也必将影响到程序并发执行。 1.4 操作系统的主要功能 二、存储器管理功能 （1）存储分配 为进程分配存储空间 静态分配和动态分配 （2）存储保护 防止程序相互干扰 硬、软件结合实现 （3）存储共享 多个作业共同使用同一存储空间 解决存储空间不足 （4）存储扩充 在不增加物理内存的情况下 向用户提供海量存储空间 三、设备管理功能 任务：分配与回收设备 驱动设备 响应I/O请求 目的：提高I/O设备利用率 方便使