第1章操作系统引言.ppt

操作系统 主讲 陈莉君 操作系统引言 操作系统是其它所有用户程序运行的基础。 二. 为什么学习操作系统? 三. 操作系统的目标 四. 操作系统的作用 六.当前操作系统的特征 本课程总目标： 课程基本目的 * * * * 我们对操作系统的认识一般是从使用开始的。打开计算机，呈现在眼前的首先是操作系统。如果用户打开的是操作系统字符界面，就可以通过命令完成需要的操作，例如在Linux下拷贝一个文件 cp /floppy/TEST mydir/test 上述命令可以把/floppy目录下的TEST文件拷贝到mydir目录下，并更名为test。 为什么我们可以这么轻而易举地拷贝文件？操作系统从中做了什么工作？首先，文件这个概念是从操作系统中衍生出来的。如果没有文件这个实体，我们就必须指明数据存放的物理位置，例如，哪个柱面，哪个磁道，哪个扇区。其次，数据搬动过程是复杂的I/O操作，一般用户无法关注这些具体的细节。最后，这个命令的执行还涉及其他复杂的操作，但是，有了操作系统，用户只需要知道文件名，其它繁琐的事务完全由操作系统去处理。 如果用户在图形界面下操作，上述处理就更加容易，只需点击鼠标就可以完成需要的操作。实际上，图形界面的本质也是执行各种命令，例如，如果是拷贝一个文件，那么就要调用cp命令，而具体的拷贝操作最终还是由操作系统去完成。 因此，不管是敲击键盘或者是点击鼠标，这些简单的操作指挥计算机完成着复杂的处理过程。正是操作系统，把繁琐留给自己，把简单留给用户 * * * * 在这段程序中，用到四个函数open(), close(),write()和read()，这些都是C语言函数库中的函数。进一步追究，这些函数都要涉及I/O操作，因此，它们的实现必须调用操作系统所提供的接口，也就是说，打开文件、关闭文件、读写文件的真正操作是由操作系统完成的。这些操作非常繁琐，操作系统不同，其具体实现可能不同，程序开发者不必关心这些具体操作。 * * * * 因为操作系统这个术语越来越大众化，因此许多用户把他们在显示器屏幕上看到的东西理所当然的认为就是操作系统，例如Windows中的图形界面、IE浏览器、系统工具集等都算操作系统的一部分。但是，本书讨论的操作系统是指内核（Kernel）。用户界面是操作系统的外在表象，内核是操作系统的内在核心，它真正完成用户程序所要求的操作。 从图1.1可以看出，一方面操作系统是上层软件与硬件打交道的窗口和桥梁，另一方面操作系统是其它所有用户程序运行的基础。 从这个简单的例子可以看出，任何一个程序的运行只有借助于操作系统才能得以顺利完成，因此，从本质上说，操作系统是应用程序运行的基础设施。 * * * * 操作系统是一个庞大复杂的系统软件。其设计目标有两个，一是尽可能地方便用户使用计算机，二是让各种软件资源和硬件资源高效而协调地运转起来。 笼统地说，计算机的硬件资源包括CPU、存储器和各种外设，其中外设种类繁多，如磁盘、鼠标、网络接口、打印机等，操作系统对外设的操作是通过I/O接口进行的。软件资源主要指存放在存储介质上的文件。 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，这意味着必须考虑以下问题：（1）三道程序在内存中如何存放？（2）什么时候让某个程序占用CPU？（3）怎样有序地输出各个程序的运算结果？对这些问题的解决都必须求助于操作系统，也就是说操作系统必须对内存进行管理，对CPU进行管理，当然也包括对外设的管理。 * * * * * * * 学习要求：按时上课，认真听讲,必须记笔记阅读参考书思考，讨论，提问 成绩评定：作业 15%上机 15%期末考试 70% 课程形式: 讲课, 习题课, 作业及上机 ? 教材计算机操作系统 汤子赢 参考教材现代操作系统 Andrew S. Taenbaum 机械工业出版社 计算机的心智 操作系统之哲学原理 邹恒明 机械 Linux 相关书籍 Linux编程实战 童永清译 人民邮电出版社 Linux 内核书 Linux 内核设计与实现 教师只指出要点 要通过自学、研读参考书掌握内容 记笔记相当重要 不能只通过Powerpoint来复习课程，在学期中途，随时抽查笔记。 善于发现问题、提出问题 要努力寻求问题的答案 学习方式 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