基础课件第3章计算机操作系统课件幻灯片.pptx

大学计算机基础第3章 计算机操作系统基础 本章主要内容操作系统的基本概念操作系统的类型操作系统的功能常用的操作系统 硬件系统计算机系统系统软件软件系统应用软件 3.1 操作系统的基本概念一、计算机系统系统软件：用于计算机的管理、控制、维护、运行应用软件：为某一类的应用需要而设计的程序和 数据的集合（office, 学生管理软件、游戏等）用户应用软件操作系统计算机硬件（裸机）二、计算机系统的层次结构计算机系统中的硬件和各种软件是按照一定规则分层组织的。操作系统：是硬件之上的第1层软件，管理和控制系统硬件，屏蔽硬件细节，向上层软件提供一个良好的使用环境三、操作系统的定义操作系统（Operating System,OS）是控制和管理计算机系统中的软硬件资源，合理组织计算机的工作流程，以方便用户使用计算机的程序和数据的集合。OS好比计算机系统的“管家”，管理计算机中的各种资源。WindowsNT, 9X, 2003XP, vista, 7四、操作系统应用方式 操作系统通常提供三种用户接口使用方式，供不同的用户和不同应用选择使用： 1）命令方式：用户通过键盘输入有关命令，来直接操作计算机系统。例如：dir. 四、操作系统应用方式 2) 图形、窗口方式：用户通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。 3) 系统调用方式：OS把功能打包成系统调用，用户在自己的应用程序中通过相应的系统调用，操作计算机完成相应功能。3.2 操作系统发展历史计算机系统多是基于多道程序设计技术。一、单道程序设计阶段一个程序执行完成后，才允许启动另一个程序。单道程序设计工作过程二、多道程序设计多道程序设计工作过程多道处理系统需要解决的问题1 处理机管理 如何为内存中的多道程序分配处理机。2 存储管理 程序必须装入内存才能运行，如何为程序分配内存、收回内存、内存扩充、内存保护。3 设备管理 对计算机中的外部设备进行管理，使外部设备在操作系统的控制下协调工作。4 文件管理（磁盘管理） 实现按名存取（文件存取，文件共享，文件保护）以上也是操作系统的主要功能3.3 操作系统的分类 操作系统分类方法有许多，一般按操作系统的使用性能和应用环境进行分类。 1、批处理操作系统 优点：作业流程自动化、效率高、吞吐率高;缺点：无交互手段、调试程序困难。批处理 适合大型科学计算、数据处理。2 分时操作系统 分时系统与批处理系统之间，有着截然不同的性能差别。把计算机的系统资源（尤其是 CPU时间）划分成小的时间片，每个用户依次轮流使用时间片。人—机交互?共享主机 　?适合办公自动化、教学及事务处理等要求人机会话的场合。是当今计算机操作系统中使用最普遍的一类操作系统。3 实时操作系统实时操作系统指系统能及时(或即时)响应外部 事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。它必须保证实时性和高可靠性，对系统的效率则放在第二位。应用领域：机票订购系统、情报检索系统、冶炼和钢板轧制的自动控制、炼油、化工生产过程的自动控制等。4 网络操作系统 网络操作系统对网络各种资源进行管理和控制，是网络用户与网络资源之间的接口。目前局域网中主要存在以下几类网络操作系统有Windows系列，UNIX系统，Linux系列，Netware网络操作系统等等。5 分布式操作系统 分布式系统与网络操作系统相比更着重于任务的分布性，即把一个大任务分为若干个子任务，分派到不同的处理站点上并行执行，充分利用各计算机的优势。在分布式操作系统控制下，使系统中的各台计算机组成了一个完整的、功能强大的计算机系统。 6 嵌入式操作系统 在各种设备、装置或系统中，完成特定功能的软硬件系统，由于它们被嵌入在各种设备、装置或系统中，因此称为嵌入式系统。嵌入式软件的应用平台之一是各种家用电器和通信设备，例如手机，遥感控制系统等。由于家用电器市场要比传统的计算机市场大很多，因此嵌入式操作系统逐渐成为操作系统发展的另一个热门方向。 3.4 操作系统管理功能 操作系统是整个软件系统中的核心与基石，负责控制和管理计算机的所有软硬件资源，对系统来说扩展了整个系统的功能，对用户来说屏蔽了很多具体的硬件细节，为计算机用户提供统一的应用接口。 3.4.1 操作系统管理内容 操作系统的核心部分功能： 1.处理机管理：对处理机进行分配并对其运行实施有效管理 2.存储管理：为每道程序分配内存空间 3.文件管理 ：文件读、写、共享管理等 4.设备管理：处理I/O请求，分配I/O设备 5.作业管理 ：根据系统条件和用户需要，对作业的运行进行合理的组织及相应的控制3.4.2 操作系统基本特性 操作系统是系统软件，主要有并发性、共享性、不确定性3种基本特性。 并发性是指多个程序同时存放在内存中，