操作系统原理-全套PPT课件.pptx

计算机本科 操作系统原理与 Linux系统实验第一篇 操作系统原理庞丽萍前言前言1前言 —— 主要内容如何认识操作系统操作系统课程的重要性如何学习操作系统2用程应序作操裸机系统序用户程前言 —— 认识操作系统 从操作系统在计算机系统中的位置来认识操作系统是什么 ？ 操作系统能做什么 ？ 操作系统如何去做 ？ 操作系统定义操作系统的功能操作系统的实现技术3前言 —— 操作系统课程的重要性学习计算机系统的核心软件，掌握操作系统采用的关键技术 —— —— 并行处理技术、虚拟技术 关键技术支持了多用户、多任务同时执行并行处理技术的两个概念并行性: 处理多个同时性活动的能力并行处理: 利用多个处理部件，为完成一个整体任务而同时执行。4前言 —— 操作系统课程的重要性操作系统中的并行处理多用户、多任务同时执行(并发执行)如何描述任务如何控制任务状态的变化 多任务关系如何协调 多任务如何调度 进程的引入及概念进程状态及控制同步与互斥进程调度5应用程序1，应用程序2，? 应用程序n?虚拟主存1虚拟主存2??CPU1CPU2软件分时假脱机打印主存管理硬件打印机主存CPU打印机2打印机1前言 —— 操作系统课程的重要性操作系统中的虚拟技术用户的逻辑视图与操作系统所管理的物理视图分离逻辑视图与物理视图的映射虚拟技术示意图 6前言 —— 操作系统课程的重要性系统资源共享处理机共享 存储器共享 设备共享 信息共享 策略、调度、处理机分派存储分配、地址映射、虚存、存储保护设备分配、虚拟设备、设备驱动 文件结构、存取方法、 磁盘空间分配、文件共享、 文件保护、文件完整性7前言 —— 操作系统课程的重要性培养系统软件的开发技能系统软件开发 系统软件: 大型的支撑软件，为其他应用软件提供相对完善、专业的开发和运行环境，并提供相应的服务。如OS研制、OS功能扩充、网络操作系统、分布式操作系统的研制等。应用软件开发 应用软件: 在系统软件支持下开发的，相对于系统软件而言，其规模要小得多，功能也较为单一、专用。定位：能进行系统软件的开发，也能胜任应用软件的开发。为后续课程打好基础如数据库系统、计算机网络、分布式系统 8用程应序作操裸机系统序用户程前言 —— 如何学习操作系统操作系统课程的特点内容庞杂、涉及面广管理、控制所有硬件管理所有软件，控制程 序的执行为用户提供良好的接口实践性强 操作系统原理与实际运行的操作系统的关系 技术发展快 基础性和先进性的关系9用程应序作操裸机系统序用户程前言 —— 如何学习操作系统操作系统的学习方法 了解操作系统提供的服务 掌握操作系统提供的接口掌握操作系统的基本原理和实现技术 理解操作系统最本质、最核心的问题理论与实际的结合 操作系统实例分析 实现操作系统某些功能10绪论第1章——绪论11绪论 —— 主要内容操作系统与计算机系统的关系操作系统的发展历程操作系统定义操作系统的资源管理功能操作系统的基本类型12程用序系统应作操软他裸机系统件其序用程户绪论 —— 操作系统与计算机系统的关系1. 计算机系统的组成硬件CPU存储器输入/输出设备软件系统软件、工具软件应用软件、用户程序2. 操作系统在计算机系统的位置裸机之上、所有软件最内层的位置 13他软其件作操裸机系统绪论 —— 操作系统与计算机系统的关系3. 操作系统与各层的关系OS对各层的管理与控制与硬件的关系控制CPU的工作 访问存储器设备 驱动、中断处理与用户及其他软件的关系控制、管理提供方便的用户界面提供优质的服务14他软其件作操裸机系统绪论 —— 操作系统与计算机系统的关系各层对OS的制约和影响下层硬件的制约提供OS运行基础限制了OS的功能实现用户和上层软件的要求用户需求提供优质的服务方便的用户界面 15 操作系统发展的初期阶段 操作系统初期阶段 早期批处理 联机 批处理 脱机 批处理 执行 系统 手工操作 阶段 多道程序系统 多道批 分时 处理系统 系统个人计算机操作系统 网络操作系统 实时系统分布式操作系统操作系统的形成操作系统的进一步发展绪论 —— 操作系统的发展历程1. 操作系统的发展历程16绪论 —— 操作系统的发展历程2. 操作系统的形成操作系统形成的基础 通道与中断技术通道：是一种专用的处理部件，它能控制一台或多台外设的工作，负责外部设备与主存之间的信息传输。中断：当主机接到某种信号(如I/O设备完成信号)时，停止原来的工作，转去处理这一事件。处理完毕，回到原来的工作点继续工作。 支持多个应用程序进入系统，同时执行17计算继续计算请求输入用户程序 启动I/O监督程序 I/O完成 I/O操作 结束中断绪论 —— 操作系统的发展历程多道程序设计技术单道程序程序的工作情况18程序A程序B程序A程序B中央处