第一章绪论1.1操作系统概述.PDF

第一章 绪论 1．1 操作系统概述 一、操作系统的地位 计算机系统结构：如图所示。 计算机系统：按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出 结果信息的系统。 计算机系统由硬件子系统（计算机系统赖以工作的实体）和软件子系统 （保证计算机系统按用户指定的要求协调工作）组成。 操作系统在硬件基础上的第一层软件，是硬件与其它软件的接口。 软件的分类： 系统软件：实现资源的管理和控制程序的执行。与硬件共同构成其它软件的 运行基础（要求：高效率） 支撑软件：与系统软件和硬件构成一个开发平台，可支持其它软件的开发和 维护 应用软件：领域知识与计算机技术结合，按特定需要专门编写的程序，完成 特定功能 二、操作系统的定义 操作系统是计算机系统中的一种系 游戏 MIS 。。。 统软件，它是这样一些程序模块的集合 编译器 命令解释器 网络，数据库 ——它们能以尽量有效、合理的方式组 操作系统 织和管理计算机的软硬件资源，合理地 组织计算机的工作流程，控制程序的执 机器语言 行并向用户提供各种服务功能，使用户 微程序 能够灵活、方便、有效的使用计算机； 物理设备 并使整个计算机系统高效率的运行。 尽量：折中权衡（中庸之道） 有效：系统效率（如CPU 用的充足与否） 资源利用率（如主存，外部设备是否忙碌） 提高资源利用率 合理：公平性，如果不公平则会产生“死锁”或“饥饿” 方便：用户界面，使用手段上清晰简单 三、操作系统的特征 1．并发 在计算机系统中同时存在多个程序，从宏观上看这些程序是同时向前推 进的；从微观上讲，任何时刻只有一个程序在执行，即单CPU 条件下，这些 程序在CPU 上轮流执行。 双重含义：①用户与用户程序并发 ②用户与操作系统程序并发 并行：是从硬件意义上考虑的，是不同硬件部件（例如：CPU 与 I/O）的并 行。即使是在微观上，多个程序也是同时执行的。必须要一定的硬件基础。 （而并发是指程序在单CPU 上轮流执行。） 2．共享 操作系统与多个用户程序共同使用计算机系统中的资源。 3．随机性：操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应。 四、操作系统的两个设计目标 提供一个良好的供其它程序执行的运行环境，具体追求： 1、方便使计算机系统用 操作系统提供方便使用的接口 2、使计算机系统能高效率工作 操作系统扩充硬件的功能：操作系统应使硬件的功能发挥的更好 操作系统使用户合理共享资源，防止各用户间相互干扰 操作系统以文件形式管理软件资源，保证信息的安全和快速存取 两个目标是一对矛盾，需要折中权衡 1．2 操作系统的类型 一、操作系统的形成与发展 操作系统从无到有，其发展是随着计算机硬件技术的发展而发展的。 手工操作阶段（程序员即使操作员，汇编，读卡机，设备驱动程序） 管理程序（20世纪50年代末至60年代初，编译程序） 多道程序系统：批处理系统、分时系统： （1）多道程序设计技术：通道技术，中断技术的出现使多道程序设计技术 成为可能 （2）SPOOLing技术（Simultaneous Peripheral Operation-On Line），预 输入和缓输出功能 （3） 分时系统：把CPU时间划成时间片，轮流为用户服务 通用操作系统 二、操作系统的分类 1、多道批处理操作系统