第一篇 操作系统概述一篇 操作系统概述.doc

计算机操作系统原理与应用 第1篇 初步使用 第2篇 原理研究 第3篇 深入与应用 第1篇 初步使用 操作系统是现代计算机系统中一种最重要的系统软件，每个想要正确使用计算机系统的人，对操作系统都应该有所了解，对其中有些内容甚至应该相当熟悉。 本篇主要介绍Windows和Linux的初步使用。 第1章 操作系统概述 第2章 Windows 7安装与设置 第3章 Windows 7常用技巧 第4章 Linux的基础知识 第5章 Linux的用户接口 第1章 操作系统概述 本章介绍操作系统的定义、目标、功能、特征、类型和结构，简要介绍几种典型的操作系统，介绍与操作系统紧密相关的硬件知识，说明操作系统的用户界面。 1.1 操作系统的定义与目标 1.1.1 操作系统的地位 计算机系统靠硬件和软件两部分配合工作。 硬件是指处理器、存储器、I/O设备和通信装置等。 软件是指为完成特定任务而由硬件执行的程序、数据和其他相关???档。 计算机软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件3大类 ，操作系统属于系统软件。 操作系统在计算机系统中占据着非常重要的位置： 操作系统是紧靠着硬件的第一层软件。 计算机加载了操作系统，才成为协调的、方便的、高效的计算机系统。 其他软件一般都运行在操作系统之上。 在计算机系统中， 硬件资源：中央处理器(CPU)、存储器、I/O设备。 软件资源：程序和数据等。 操作系统进行程序调度和资源分配，以保证系统资源的有效利用。 多个用户、多个程序同时运行时，这种管理更显必要，而且十分复杂。 1.1.2 操作系统的定义 操作系统由一组程序组成，这组程序能够有效地控制和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程和控制程序的执行，使计算机系统能高效地运行，向用户提供各种服务，使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机。 这个定义指出： 操作系统是：一组程序 + 专门的数据结构 有效：系统运行效率和资源利用率，尤其处理器的利用率。 合理：公平对待各用户程序，恰当解决资源冲突，巧妙组织工作流程。 方便：易用、易学和易维护。 1.1.3 操作系统的目标 操作系统应达到3个目标。 1. 方便用户 满足最终用户的应用需求，方便系统用户监视系统的整体状态。操作系统提供图形用户界面、控制语言(或终端命令)和系统调用等接口，使得用户可以方便地使用计算机。 2. 提高效率 操作系统通过合理组织系统的工作流程，采用多道、中断、分时和缓冲等技术，实现了对系统资源的高效使用。 3. 管好资源 对系统中的资源实行统一管理、合理分配和及时回收。 这三方面密切相关又有一定的制约，需要权衡利弊，统筹兼顾，对单一目标的追求要适可而止。 1.2 操作系统的功能与特征 在介绍操作系统的功能和特征之前，先了解一下操作系统的形成历史。 1.2.1 操作系统的形成 1. 手工操作方式 单个用户独占使用，系统中各部分串行工作，缺点是低效率和易出错。 2. 监控程序 20世纪60年代初出现。 控制用户程序的执行，在一定程度上实现资源共享，还为操作员提供了一套控制命令。 明确了用户与操作员的分工，提高了计算机系统的效率，方便了用户和操作员的使用。 监控程序提供的文件系统能够按用户需要将程序和数据以文件形式保存起来，用户可以按文件名请求读写文件。 但是，系统不允许用户干预自己程序的运行，也无法防止错误程序对系统的破坏。 3. 操作系统的诞生 计算机逐渐成为主机、内存、外存、通道、网络和各种配套设备的组合体，发展成硬件和软件的综合系统。为了能够进行更加复杂的控制，人们不断增强监控程序的功能。 中断、通道、并行工作、多道程序设计和虚拟存储等计算机新技术最终导致了操作系统的诞生。 1964年4月，IBM公司推出的IBM 360系统首次配上了功能强大的操作系统IBM OS/360。 1.2.2 操作系统的基本功能 资源管理 处理器管理 存储管理 文件管理 设备管理 作业管理 1. 作业管理 作业：用户请求计算机系统完成的计算任务，由程序和数据等组成。 作业管理的重要功能 命令处理 获取和分析作业控制命令，并做出相应处理。 作业调度 据预定策略选择若干作业进入内存运行，以使系统在资源使用率、系统吞吐量和用户满意度诸方面达到预期的要求。 2. 处理器管理 为了提高处理器的利用率，提出了进程的概念，采用了多道程序等技术。 操作系统为每个运行程序建立若干进程，这些进程间既有合作又有竞争。 处理器管理的主要功能 进程控制 进程同步 进程通信 进程调度 3. 存储器管理 存储器管理的重点是内部存储器管理。 存储管理的主要功能 存储分配 存储保护 存储扩充 4. 文件管理