1.1操作系统概述解读.ppt

* * 操作系统 罗宇 第一讲 操作系统概述 目的与要求:明确该课程教学的目的与要求。了解操作系统概念。 重点与难点：操作系统概念。 作业安排：安装Windows或linux操作系统 课前准备 操作系统的地位 教学目的 教学内容 教学方法 学习基础 学习态度 学习方法 参考书目* 操作系统的地位 计算机系统管理中心(相当于社会中的政府地位) 在计算机系统中不可缺少，缺少操作系统，用户不可能上机使用计算机资源 最复杂最精确的人工开发的online管理系统* 教学目的 掌握操作系统基本概念 了解操作系统结构、运行机制 熟悉操作系统典型算法、处理过程 为高级程序设计和操作系统使用、管理、开发打基础 为其它课程学习提供知识保障* 教学内容 操作系统运行机制，系统调用及命令接口。 进程与处理机管理。 并发控制。 存储管理。 设备管理。 文件系统* 教学方法 讲授为主 充分利用操作系统工具演示，以及多媒体教学工具和网络教学工具 穿插讨论(辩论)或解题 上机实习* 学习基础 程序设计及简单数据结构 计算机原理及汇编指令* 学习态度 为成名成家，为社会作贡献而主动学习 培养出兴趣，有了兴趣就愿意多花时间 坚持就是胜利，半途而废是成事的大忌* 学习方法 多看书，做到预习，听课，复习三部曲 认真听课 做作业，加深理解 多类比联想，加深对知识的印象 多讨论，同学之间结成讨论小组 认真做实验、写程序* 参考书目 Operating Systems Concepts(6th Edition), A.Silberschatz 现代操作系统（Modern Operating System Second Edition)， Tanenbaum Operating Systems –internals and design principle， William Stalling Minix或Linux源代码，http://lxr.linux.no/source/* 第一章 序论 1.1什么是操作系统 操作系统的目的:方便用户,提高资源利用程度。 操作系统所在层次 ：硬件－操作系统－应用 操作系统:是软硬资源的控制中心,它以尽量合理有效的方法组织多个任务共享使用计算机的各种资源并提供使用接口。* 命令解释器 编译器 数据库管理器 数据库应用 编辑器 操作系统内核 硬件层 C库/数学库/图形库/窗口库等 1.1.1计算机系统组成 狭义操作系统包含程序:操作系统内核。 广义操作系统包含程序:除上述外,用户态运行的命令解释器和系统调用库，及许多提供系统常用功能的实用程序,库程序。 系统调用库 处理机 主存 ROM 总线桥 外设 总线 总线 硬件层：计算机系统结构图 操作系统及其他软件在哪里？ 放在磁盘上，要运行的时候放到内存里。 1.1.2操作系统特征： 共享 并发 1.操作系统作为特殊子程序 操作系统内核为用户层的程序提供了系统调用接口。系统调用可以看成是特殊的公共子程序，因为这些程序可以被任意用户层程序调用，实现了一些公共的功能，用户不需要重复编写实现这些功能的程序而只要调用操作系统内核提供的相应系统调用即可。 2.操作系统作为资源管理者 为了使硬件资源充分发挥它们的作用，必须允许多用户任务同时使用计算机，以便让不同的资源由不同的用户任务尽可能的同时使用，减少资源的闲置时间。 譬如，当一个用户任务将文件从磁盘往内存缓冲区读出时，另一个用户任务可以让自己的程序在处理机上运行。这样的话，处理机、内存、磁盘都忙起来了。 资源管理包含两种资源共享使用的方法： 时分：所谓时分就是说由多个用户任务分时地用该资源，除了上述的处理机外，还有很多其它的资源也必须分时地使用，如输入输出控制器、网卡等，这些控制部件必须分时地使用。 空分：都是针对存储资源而言，存储资源的空间可以被多个用户（进程）共同以分割的方式占用。 时分共享两种不同的使用方法 独占式共享。共享使用资源是指多用户任务分时使用资源，独占则表示某用户任务占用该资源后，执行了对资源的多个操作，使用了一个完整的周期。 譬如说多用户任务独占式共享使用打印机，是指多用户任务分时地共享使用该打印机，每个用户任务使用打印机时，执行了多条打印指令，打印了一个完整的对象（如完整的文件）。用户任务需要在执行打印指令前申请独占该打印机资源，执行完打印指令后释放。 分时式共享。也就是说用户任务占用该资源无需使用一个逻辑上的完整周期。 譬如说对处理机的使用，用户程序随时都可以被剥夺CPU，只要运行现场保存好了，下次该用户程序再次占用CPU时就可以继续运行。 再譬如对磁盘的输入输出，当一个用户任务让磁盘执行了一条输入输出请求后，其它用户任务又可向磁盘发输入输出