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第一章 操作系统引论 主要内容 1.1 操作系统概述 1.1 操作系统概述 1.1 操作系统概述 1.2 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的目标和作用 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的发展过程 1.4 操作系统的基本特征 1.5 操作系统的主要功能 1.5 操作系统的主要功能 1.5 操作系统的主要功能 1.5 操作系统的主要功能 1.6 操作系统的结构设计 1.6 操作系统的结构设计 1.6 操作系统的结构设计 1.6 操作系统的结构设计 小结 参考文献 *第一章 操作系统引论 *操作系统讲义 1.1 操作系统的概述 1.2 操作系统的目标和作用 1.3 操作系统的发展过程 1.4 操作系统的基本特性 1.5 操作系统的主要功能 1.6 操作系统的结构设计 计算机系统= 硬件+软件 1. 什么是操作系统？ 硬件：计算机的物理装置本身，如CPU、内存、硬盘、终端设备等 软件：计算机执行的程序，如UNIX、Windows XP、Office、Oracle等 计算机软件的分类 应用软件 支撑软件 系统软件 操作系统的概念 操作系统（OS，Operating System）是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 下面哪些是操作系统？ 2. 理解操作系统 UNIX，SQL Server，Word，DOS， Windows XP，PowerPoint，Linux 操作系统的定位 它是裸机之上的第一层软件，是与硬件最为紧密的程序 裸机：没有配置任何软件的物理计算机 它管理用户程序的执行以防止计算机资源的错误使用或使用不当 操作系统的定义通常不唯一，但又非常重要 它对下：控制和管理系统内的各种资源（软件和硬件），有效地组织多道程序运行 它对上：扩充硬件功能，提供众多服务，方便用户使用 3. 计算机系统的层次结构 信息管理系统，飞机订票系 统，银行系统，地理信息系 统，CAD软件… 测试工具，编辑工具，项目 管理工具，DFD编辑器，语 言转换工具… 语言编译程序，连接装配 程序，数据库管理软件， 网络软件… 操作系统 裸机 用户 用户 用户 用户 应用软件 支撑软件 系统软件 有效性 提高系统资源的利用率，提高系统的吞吐量。 1. 操作系统的目标 方便性 方便使用计算机系统，避免用户使用机器语言编写程序的繁琐工作。 可扩充性 超大规模集成电路（ VLSI ）技术、计算机技术以及计算机网络发展的需求，以便于增加新的功能和模块，并能修改老的功能和模块 。 开放性 遵循世界标准规范，如开放系统互联（ OSI ）国际标准。 它作为用户和计算机硬件之间的接口 2. 操作系统的作用 它作为计算机系统资源的管理者 a. 处理器管理（分配和控制处理机）b. 存储器管理（负责内存的分配与回收）c. I/O设备管理（I/O设备的分配与操纵）d. 信息管理（信息的存取、共享和保护） 它实现了对计算机资源的抽象 铺设在硬件上的多层软件系统，增强了系统的功能，隐藏了硬件操作的具体细节，从而方便用户使用。 用户 计算机硬件 操作系统 接口 不断提高计算机资源的利用率 最初的动力——计算机系统的昂贵。 3. 推动操作系统发展的主要动力 方便用户使用 改善用户上机、调试的条件，如图形用户界面的出现。 器件的不断更新换代 微电子技术的发展，推动了OS的功能和性能迅速增强和提高。 计算机体系结构的不断发展 计算机：单处理机系统?多处理机系统?计算机网络。 操作系统：单处理机OS ?多处理机OS ?网络OS 1） 人工操作方式 用户独占全机资源； CPU等待人工操作； CPU和I/O串行操作 。 1. 无操作系统的计算机系统 上机特点 ： 人工安装 ? I/O输入? 人工启动 ? CPU计算 ? I/O输出 ? 人工取结果 效率极低，人机矛盾！ 2） 脱机输入/输出方式 外围机控制I/O输入到磁盘? CPU自动I/O输入? CPU计算 ? CPU自动I/O输出 ?外围机控制从磁盘输出到I/O 减少了CPU的空闲时间； 提高了I/O速度 。 主要优点 ： 2. 单道批处理系统 (a) 自动性 作业自动逐个依次运行，无需