第9章 操作系统初步.ppt

第9章 操作系统初步 9.1 操作系统基本概念 9.2 其他常见微机操作系统 9.1 操作系统基本概念 任务1 操作系统在计算机系统中的地位 任务2 操作系统的基本功能 任务1 操作系统在计算机系统中的地位 [任务描述] 了解操作系统在计算机系统中的地位，理解操作系统在计算机系统中扮演的角色。 [相关知识与技能] 1946年诞生的第一台计算机没有操作系统，甚至没有任何软件。计算机发展到今天，已经离不开操作系统。 从微型计算机到巨型计算机，计算机系统一般都配置了一种或多种操作系统。如果一台计算机没有操作系统，用户将无法操作。 操作系统是计算机系统软件中最重要的组成部分，是控制和管理计算机系统资源，合理地组织计算机工作流程，为用户有效地使用计算机系统提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境。 任务1 操作系统在计算机系统中的地位 操作系统是计算机用户与计算机之间进行通信的一个接口，计算机用户通过操作系统与计算机资源打交道。 所有其他软件都建立在操作系统基础上，并得到其支持和服务；操作系统是支撑各种应用软件的平台。 用户利用操作系统提供的命令和服务操纵和使用计算机。 操作系统实际上是一个计算机系统中硬件、软件资源的总指挥部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。 若一个计算机系统没有操作系统，犹如一个人没有大脑思维一样，将一事无成。 任务1 操作系统在计算机系统中的地位 [知识拓展] 一个完整的计算机系统，无论大型机、小型机、微型机，都由硬件系统和软件系统组成。 硬件是软件建立与活动的基础，软件是对硬件功能的扩充。硬件与软件有机地结合在一起，相辅相成，推动了计算机技术飞速发展，并且在当今信息时代占据了举足轻重的地位。 按照在计算机系统中起的作用和需要的运行环境，计算机软件通常分为系统软件和应用软件。 系统软件用于计算机系统的控制、管理和维护，并为用户使用和其他程序的运行提供服务，包括操作系统、程序设计语言处理程序（汇编程序和编译程序等）、连接装配程序等；应用软件是为解决某一方面应用需要或某个特定问题而设计的程序，如财务软件、信息管理系统、游戏软件等，是应用范围很广的一类软件。 任务1 操作系统在计算机系统中的地位 计算机系统中硬件和软件是按层次结构组织的，如图9-1所示。 计算机的硬件、软件以及应用之间是一种层次结构的关系：裸机（硬件）最里层，外层是操作系统。操作系统提供资源管理功能和服务功能，把裸机改造成为功能更强、使用更方便的机器。各种实用程序和应用程序运行在操作系统之上，以操作系统支撑环境，又向用户提供完成其进程所需的各种服务。 ★裸机上面第一层软件，最基本的系统软件，对硬件系统功能的首次扩充。 ★密切依赖于计算机硬件，直接管理系统中各种硬件和软件资源。 ★五个部分组成：进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口。 ★对外界面是系统调用。系统实用程序以及各种应用软件通过系统调用访问计算机系统的软、硬件资源。 图9-1　操作系统与硬件的关系示意图 任务2 操作系统的基本功能 [任务描述] 学习操作系统的基本功能，理解操作系统在计算机系统中扮演的重要角色。 [相关知识与技能] 从资源管理的角度出发，操作系统应具有以下五个方面功能： 1. 存储器管理 对主存（内存）的管理。内存是程序运行的舞台，程序要在处理机上运行，其代码和数据要全部或部分地驻留内存。除操作系统占相当大的内存空间外，多道程序系统中，并发运行的程序都要占有自己的内存空间。内存总是一种紧张的系统资源。 存储器管理的主要功能包括：内存的分配和回收、存储保护、地址变换、地址扩充。 任务2 操作系统的基本功能 2. 处理机管理（进程管理） 进程：程序的一次执行。 多道程序环境下，处理机的分配和运行以进程为基本单位进行。 进程管理的主要功能包括：进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。 3. 设备管理 计算机系统一般都配置多种类型的输入/输出设备，设备的操作性能有很大差异（尤其在信息传输和处理速度方面）。输入/输出设备种类很多，使用方法各不相同，设备管理应为用户提供一个良好的界面，使用户不必涉及具体的设备特性，可以方便、灵活地使用这些设备。 设备管理的主要任务包括：为用户程序分配输入/输出设备；完成用户程序请求的输入/输出操作；提高CPU和输入/输出设备的利用率；改善人机界面。 任务2 操作系统的基本功能 4. 文件管理 计算机系统一般把大量信息（程序和数据）以文件的形式存放在外部存储器中，供用户使用。文件管理是对系统软件资源的管理。 文件管理系统的主要功能包括：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理、文件保护、提供接口。 5. 用户接口 操作系统的重要目标是方便用户使用计算机。内核通过系统调用向应用程序提供接口，方便用户