第1章操作系统引论试题.ppt

引言 课程学习目的:基础核心课、有利于对计算机系统的理解和软件开发。 课程特点：概念多、涉及面广、较抽象。 课程学习方法:以问题驱动学习、理论联系实际、前后贯通。 课程学习难点:概念、原理、算法、数据结构。 推荐参考书 孙钟秀 主编，费翔林 骆斌 编著，《操作系统教程（第4版）》，高等教育出版社 邹恒明 著，《操作系统之哲学原理》，机械工业出版社 第一章 绪论 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 操作系统举例 1.1.1 操作系统的地位和目标 操作系统在计算机系统中的地位 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（开放的观点）： OS通过扩充改造硬件设施和提供新的服务来扩大机器功能。OS遵循有关国际标准；支持体系结构的可伸缩性和可扩展性；支持应用程序在不同平台上的可移植性和可互操作性。 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）； 字符形式：较灵活但因繁琐而难记 命令的表示形式： 菜单形式: 字符方式提供友好界面 图形形式：因直观而易记但不灵活 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：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 操作系统举例 MS OS: MS DOS, MS Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, Windows 2000 UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux NOS: Novell Netware 1.2 操作系统的发展历史 1.2.1 推动操作系统发展的主要动力 1.2.2 手工操作 1.2.3 单道批处理系统(simple batch processing) 1.2.4 多道批处理系统(multiprogramming system) 1.2.5 分时系统(time-sharing system) 1.2.6 实时系统(real-time system) 1.2.1 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 1.2.2 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（即主要矛盾） 用户独占全机：不会出现资源被其他用户占用的情况，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； 1.2.3 单道批处理系统(simple batch processingm, ,uniprogramming) 批处理中的作业的组成： 用户程序 数据 作业说明书（作业控制语言） 批： 供一次加载的磁带或磁盘，通常由若干个作业组装成，在处理中使用一组相同的系统软件（系统带） 监督程序（Monitor）:对批作业中的每个作业进行相同的处理：从磁带读入一个用户作业和编译链接程序到内存，编译链接用户作业，生成可执行程序；启动执行，把运行控制权限交给该作业，执行结果输出；控制权再次交给监督程序，由它将下一个作业调入内存。 一、两种批处理方式(1)联机批处理 用户提交作业：以纸带或卡片为介质； 操作员合成批作业：结果为磁带介质； 批作业处理：对批作业中的每个作业进行相同的处理：从磁带读入用户作业和编译链接程序，编译链接用户作业，生成可执行程序