操作系统第1章 操作系统引论.pptVIP

● 嵌入式计算机，顾名思义即将计算机嵌入到其他设备上，这些设备无处不在，大到汽车发动机、机器人，小到电视机、微波炉、移动电话。运行在其上的操作系统比较简单，只实现所要求的控制功能。 ●嵌入式系统 计算机发展的趋势之一是体积越来越小，掌上电脑和嵌入式系统随机出现。掌上电脑也称PDA 嵌入式操作系统 ● —— 计算机操作系统（第2版） P43/ ● 1 ● 2 ● 6 ● 9 ● 10 思考 ● —— 作业 P203/ ● 4 ● 5 操作系统试验指导 * * 课程简介 教材 《计算机操作系统》郁红英等编著 清华大学出版社 《计算机操作系统实验指导》郁红英等编著 清华大学出版社 教学时数 上课：48+8学时 课程设计：20学时 参考资料 ●实践性强（从实践总结出原理） ●涉及面广（并行程序，性能问题，结构问题，软件工程等） ●错综复杂、纵横交叉 操作系统课程特点 ●认真听讲，按时完成作业 ●研读教材、参考书，全面掌握其内容 ●善于思考，发现问题、提出问题 要努力寻求问题的答案 注意学习方法 第一章 操作系统引论 ● 操作系统的定义 --------------操作系统是什么？ ● 操作系统的形成 --------------为什么要操作系统？ ● 操作系统的特征 --------------操作系统怎么样？ ● 操作系统的功能 --------------操作系统能干什么？ ● 操作系统的分类 --------------操作系统有哪些？ 本章要点 资源管理的观点 用户的观点 ●操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源， 合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序集合。 本质 3 1 2 ●操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件， 是对硬件系统的第一次扩充。 机器扩充的观点 1.1 操作系统的定义 用户的观点 ●操作系统的地位：紧贴硬件（裸机）之上，所有其他软件之下。 1946年 第一代计算机上没有操作系统 1958年 第二代计算机上有了监控系统 1964年 第三代计算机上操作系统得到极大发展 1974年 第四代计算机操作系统向多元化方向发展 Development 1.2操作系统的产生和发展 在第一代计算机上没有操作系统，对计算机的操作完全是人工操作方式，这种人工操作方式有两个缺点： ● 用户完全独占计算机。也就是说，计算机的全部资源只供一个用户使用。 ●计算机等待人工操作。当用户操作时计算机要等待，CPU空闲。 人工操作 监控系统 ● 第二代计算机主要用于科学和工程计算，程序大多用FORTRAN语言书写，该语言适用于作数值运算，当时主机上用的控制程序称之为监控程序（Monitor），其功能相对比较简单，监控程序是操作系统的雏形 。 ● 单道批处理系统（Simple Batch System）是将所有的作业用一台相对比较便宜的计算机（如IBM 1401）输入到磁带上，此计算机称为输入/输出机，实施数值运算、速度较快的计算机称为主机（如IBM7094）。大批的作业在输入/输出机的控制下输入到磁带后，用一个特殊的程序来控制作业的读入和运行，这个特殊的程序叫作业控制语言（JCL，Job Control Language）书写，它能控制程序的运行，如图所示。 ● 矛盾的观点 矛盾的观点 ●用操作员——不分工（第一代） --有分工（第二代） ●减少人干预——手工操作--早期的批处理 ●作业控制卡 ●作业控制语言JCL ● FORTRAN语言产生（第二代） ●用多个操作员——产生分时系统（第三代） ●多台外设----产生多道程序设计（第三代） ●提高外设速度 ●硬件----产生通道、中断（第三代） ●软件 用缓冲区(Buffer) 产生脱机输入/输出技术 主机与外设速度的不匹配——Vcpu~Vp 计算机与人速度的不匹配——Vcomputer~Vpersom 启示！ ■操作系统的产生和发展是计算机内部矛盾 产生和发展的结果。 速度的矛盾 脱机输入/输出技术 ● 程序和数据的输入都不是在主机的控制之下，而是在一台专门作输入/输出的计算机的控制之下进行，或者说，输入/输出工作是在脱离主机的情况之下进行的，故称为脱机输入/输出（Off Line I/O），如图所示 。 单道程序运行情况 多道程序运行情况 多道程序设计 ● 随着大规模集成电路（在每平方厘米的芯片上集成数千个晶体管）的发展，计算机向着微型化、网络化和智能化的方向发展。 ● 个人计算机的时代到来了。 ● 个人计算机连接成了网络。因此运行其上的网络操作系统和分布式操作系统就开始崛起。 多元化发展 1