嵌入式系统教学课件：操作系统1-简述.pptVIP

操 作 系 统 概 述 操作系统概念 图1 计算机系统组成图 操作系统与硬件软件的关系 图2 操作系统与硬件软件的关系图 操作系统概念 二、引入操作系统的目标： 执行用户程序并使用户问题更易解决 使计算机系统更易于使用（方便性）——从用户角度 以一种效率的方式使用资源（有效性）——从系统管理人员的角度 采用模块化结构,易于增、删、改（可扩充性）——从发展的角度 1.1 操作系统概念 三、操作系统的定义： 操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它管理和控制计算机中的硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境，在计算机与用户之间起到接口的作用。 操作系统的历史 发展过程： 无操作系统的计算机 人工操作 批处理系统 联机批处理系统 单道批处理系统 多道批处理系统 分时系统 实时系统 通用操作系统 微机操作系统、网络操作系统与分布式操作系统 多道程序系统 基本概念 多道：系统内存中同时驻留多个作业 多道引入的优点： 提高CPU利用率 提高内存和I/O设备利用率 提高了系统吞吐量 特征 多道性、无序性、调度性 多道程序系统 需解决的问题 处理机管理问题 内存管理问题 I/O管理问题 文件管理问题 作业管理问题 操作系统功能 处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口 处理机管理 完成多个作业运行时对处理机资源的分配调度等功能。 处理机调度的单位可为进程或线程。 进程控制：创建、撤销、控制进程的状态转换 进程同步:协调，互斥访问临界资源，协调执行进度 进程通信：进程间的信息交换 进程调度：按一定算法从进程就绪队列中选出一个进程，把处理机分配给它，使之运行 存储管理 管理目标：提高利用率、方便用户使用、提供足够的存储空间、方便进程并发运行。 内存分配：静态分配/动态分配；连续分配/非连续分配 内存保护：系统内存空间、用户内存空间 内存映射：逻辑地址－物理地址 内存扩充：虚拟存储技术 设备管理 设备管理的目标：为用户程序分配I/O设备、完成用户程序请求的I/O操作、提高CPU与I/O设备利用率、方便的设备使用 设备分配 设备处理（操作）：启动设备，中断处理 设备独立性和虚拟设备 缓冲管理 文件系统管理（信息管理） 文件管理的任务：管理用户文件和系统文件、管理文件的存储空间、保证文件数据的安全、方便用户使用文件 存储空间的管理：文件的物理组织、空闲磁盘空间的管理 目录管理 读写管理与保护 用户接口 目标：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。 命令接口 联机 脱机 程序接口 图形接口 * * 计算机系统 (层次结构) 软件 硬件及固件（裸机） 应用软件 系统软件 编辑软件，编译软件 操作系统 操作 系统 基本概念 进程管理 设备管理 作业管理 用户接口 存储管理 文件管理 操作系统定义 OS特征与分类 硬件运行环境 OS结构设计 研究OS的观点 多道程序设计 进程基本概念 同步互斥 进程调度 进程通信 进程死锁 设备分类 设备独立性 I/O软件组成 设备分配 虚设备技术 缓冲技术 通道技术 磁盘调度 文件基本概念 磁盘结构 文件目录 文件系统使用 文件系统安全 外存空间管理 用户接口 作业基本概念 批处理系统作业管理 分时系统作业管理 存储体系 交换技术 虚拟存储技术 存储管理任务 段式存储管理 页式存储管理 段页式