计算机操作系统实用教程教学课件作者王旭启1.ppt

第1章操作系统概述 1.1操作系统的概念 1.2操作系统的发展 1.3操作系统的功能 1.4操作系统的特征 1.5操作系统的逻辑结构 1.6常用操作系统介绍 1.7操作系统的几种观点 1.1操作系统的概念 1.1.1 计算机系统 计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。它是一个相当复杂的系统，即使是目前非常普及的个人计算机也是如此。计算机系统拥有丰富的硬件、软件资源，操作系统要对这些资源进行管理。一个计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。其中，硬件系统是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机结合，它构成了系统本身和用户作业赖以活动的物质基础和工作环境；计算机硬件通常是由中央处理机（运算器和控制器）、存储器、输入设备和输出设备等部件组成。软件系统是各种程序和文件，用于指挥整个系统按照指定的要求进行工作。 1.1操作系统的概念 现代计算机不再简单地被认为是一种普通的电子设备，它是一种进行计算或者控制那些可以表示为数字或者逻辑形式的操作的设备。近年来，大型计算机系统的模型呈现为层次式结构，即将一个操作系统分为若干层次。图1-1所示是一般的计算机系统的层次结构。从层次结构中可以看出，最外层是各种用户，最底层是硬件系统。人与硬件系统的接口是软件系统，软件系统大致可以分为系统软件和应用软件。系统软件如操作系统、编辑软件、多种语言处理程序（汇编和编译程序等）、连接装配程序、系统实用程序、多种工具软件等；应用软件是为应用编制的程序，诸如财务系统、银行系统、航空订票系统等。 1.1操作系统的概念 一台没有任何软件支持的计算机称为裸机( bare machine)，它只是构成了计算机系统的物质基础，而实际呈现在用户面前的计算机系统是经过若干层软件改造的计算机。计算机的硬件和软件以及应用之间是一种层次结构关系。裸机在最里层，覆盖在裸机上的第一层软件是操作系统，经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能把裸机改造成为功能更强、使用更为方便的机器，通常称之为虚拟机( virtual machine)或扩展机(extended machine)，而各种应用程序运行在操作系统之上，它们以操作系统作为支撑环境，同时又向用户提供完成其作业所需的各种服务。 1.1操作系统的概念 1．计算机硬件简介 操作系统管理和控制计算机系统中的所有软硬件资源。由计算机系统的层次结构可以看出，操作系统是一个运行在硬件之上的系统软件，因此有必要对运行操作系统的硬件环境有所了解。 计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体，为计算机软件运行提供物质基础。简而言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。 1.1操作系统的概念 构成计算机的基本硬件元素有4种：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设备通过接口和连接线与主机相连。 运算器能进行加、减、乘、除等基本运算。存储器不仅能存放数据，而且能存放指令，计算机能区分是数据还是指令。控制器能自动执行指令。操作人员能通过输入、输出设备和主机进行通信。 1.1操作系统的概念 (1)运算器：是计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器，处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。运算器的处理对象是数据，所以数据长度和计算机数据表示方法对运算器的性能影响极大。运算器由算术逻辑单元( ALU)、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，它是数据加工处理部件。相对控制器而言，运算器接受控制器的命令而进行操作，即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。 1.1操作系统的概念 (2)控制器：是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。根据事先给定的命令发出控制信息，使整个计算机指令执行过程一步一步地进行，是计算机的神经中枢。控制器的主要功能是：从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置；对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作；指挥并控制CPU、内存和输入／输出设备之间数据流动的方向。 (3)存储器：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。 1.1操作系统的概念 它根据控制器指定的位置存入和