Linux操作系统探析.ppt

Linux操作系统原理与应用 第一章 操作系统概述 Linux内核源代码 不同角度看到的操作系统 操作系统 认识操作系统 打开计算机，首先跳入眼帘的是什么？ 要拷贝一个文件，具体的拷贝操作是谁完成的？ 你需要知道文件存放在何处吗？ 柱面、磁道、扇区描述什么？ 数据的搬动过程怎样进行 繁琐留给自己，简单留给用户 操作系统穿上华丽的外衣－图形界面 操作系统穿上朴素的外衣－字符界面 认识操作系统－从使用者的角度看 拷贝命令的C语言实现片断 inf=open(“/floppy/TEST”,O_RDONLY,0); out=open(“/mydir/test”,O_WRONLY,0600); do{ l=read(inf,buf,4096); write(outf,buf,l); } while(l); close(outf); close(inf); 认识操作系统－从程序开发者的角度看 认识操作系统－从所处位置看 操作系统是其它所有用户程序运行的基础。 #includestdio.h main() { printf(“ Hello world\n”) } 用户告诉操作系统执行test程序 操作系统通过文件名找到该程序 检查其类型,检查程序首部，找出代码和数据存放的地址 文件系统找到第一个磁盘块 操作系统建立程序的执行环境 操作系统把程序从磁盘装入内存，并跳到程序开始处执行 该程序的执行过程简述如下: 操作系统检查字符串的位置是否正确 操作系统找到字符串被送往的设备 操作系统将字符串送往输出设备窗口系统确定这是一个合法的操作，然后将字符串转换成像素 窗口系统将像素写入存储映像区 视频硬件将像素表示转换成一组模拟信号控制显示器（重画屏幕） 显示器发射电子束。你在屏幕上看到Hello world。 从中看到什么 认识操作系统－从程序执行看 从操作系统设计者的角度看 操作系统的设计目标是什么？ 尽可能地方便用户使用计算机 让各种软件资源和硬件资源高效而协调地运转起来。 计算机的硬件资源和软件资源各指什么？ 假设在一台计算机上有三道程序同时运行，并试图在一台打印机上输出运算结果，必须考虑哪些问题 ? 从操作系统设计者的角度考虑，一个操作系统必须包含以下几部分 操作系统接口 CPU管理 内存管理 设备管理 文件管理 认识操作系统－从设计者角度看 操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合——它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效、顺畅地运行。 认识操作系统－定义 操作系统的演变 单道批处理系统 串行执行预先组织好的一组任务 提高了系统效率 。 多道批处理系统 可以交错运行多个程序 再次提高系统效率。 分时系统 将处理器的运行时间分成数片，均分或依照一定权重派发给系统中的用户使用 快速响应 操作系统的发展 硬件角度下的操作系发展轨迹 年 代 硬 件 特点 操作系统特点 背 景 机械计算机时代17世纪~20世纪初 1）纯机械结构，低速2）只能进行简单的数学运算 纯手工操作 从计算尺至差分机到分析机发展了数百年 第一代计算机1946年~50年代末电子管计算机 1)体积大、能耗高、故障多、价格贵2)难以普及应用 无操作系统（程序按机器码编写，载体从插件板到卡片与纸带） 1906年发明电子管1946 ENIAC研制成功(第一台电子管计算机) 年 代 硬 件 特点 操作系统特点 背 景 第二代计算机50年代末~60年代中期晶体管计算机 1)采用印刷电路2)稳定性与可靠性大大提高3)批量生产成为可能4)进入实际应用领域但数量有限 1）单道批处理系统2）操作系统以监督软件形式出现3）任务按顺序方式处理 1947年发明晶体管 第三代计算机60年代中期~70年代初集成电路计算机 1)体积减小，性价比迅速提高2)小型计算机发展迅速3)进入商业应用4)尚不适合家庭应用的需求 1)涌现大批操作系统多道批处理系统、分时系统和实时系统2）奠定了现代操作系统的基本框架 1958年发明集成电路1971年INTEL发明微处理器 硬件角度下的操作系统发展轨迹 分析 在硬件的性价比较低的时候，操作系统设计追求什么？ 在硬件性价比越来越高后，操作系统的设计开始追求的目标是什么？ 计算机开始普及后，操作系统的设计开始追求？ 从第三代到第四代计算机，操作系统的发展逐渐摆脱追随硬件发展的状况 ，形成自己的理论体系 进入第四代系统后，分布式系