大学计算机基础 课件-WPS 第2章 操作系统.pptx

第2章操作系统基础;随着计算机技术的发展，操作系统不可避免地出现在历史的舞台中。作为计算机资源的调度者和软硬件的交互者，操作系统不仅需要为各项软件提供内存的分配与管理，决定系统资源供需的优先次级，而且要提供用户与系统交互的界面，使计算机更易于使用。可以说，操作系统是计算机系统中的重要部分。;目录;2.1认识操作系统

操作系统（OperatingSystem，OS）是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。操作系统需要处理：管理与配置内存，决定系统资源供需的优先次序，控制输入设备与输出设备，操作网络与管理文件系统等基本事务。它为计算机硬件和软件提供了一种中间层，简单来说，操作系统就是直接控制和管理计算机硬件，软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序集合。;

2.1.1操作系统的功能

计算机操作系统功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理、作业管理、文件管理。

;1.处理器管理

处理器是完成运算和控制的设备。在多道程序运行时，每个程序都需要一个处理器，而一般计算机中只有一个处理器。操作系统的一个功能就是安排好处理器的使用权，也就是说，在每个时刻处理器分配给哪个程序使用是由操作系统决定的。

2.存储管理

计算机的内存中有成千上万个存储单元，都存放着程序和数据。何处存放哪个程序，何处存放哪个数据都是由操作系统来统一安排与管理的。这是操作系统的存储功能。

3.设备管理

计算机系统中配有各种各样的外部设备。操作系统的设备管理功能采用统一管理模式，自动处理内存和设备间的数据传递，从而减轻用户为这些设备设计输入输出程序的负担。;4.作业管理

作业是指独立的、要求计算机完成的一个任务。操作系统的作业管理功能包括两点是在多道程序运行IC现货商时，使得用户合理地共享计算机系统资源，是提供给操作人员一套控制命令用来控制程序的运行。

5.文件管理

文件管理是指操作系统对各类信息资源进行逻辑和物理组织，实现从逻辑文件到物理文件之间的转换，进而实现对计算机系统中信息资源的管理。计算??系统中的程序或数据都要存放在相应存储介质上。为了便于管理，操作系统将相关的信息集中在一起，称为文件。操作系统的文件管理功能就是负责这些文件的存储、检索、更新、保护和共享。;2.1.2操作系统的分类

操作系统从产生、发展到现在，经历了从最初的批处理操作系统、单用户多任务系统到多任务多用户等操作系统的发展和变化，操作系统的性能逐渐增强，种类逐渐增多，但对于普通用户来讲，人们已经习惯了使用那些不需要花费太多时间和精力就能够熟练掌握的操作系统。现在使用较多的电脑操作系统有三类：Windows操作系统、MacOS操作系统、Linux操作系统。;根据操作系统的功能，可以将操作系统分为批处理系统、分时操作系统、网络操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统等。;

1.批处理操作系统

在批处理系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”。然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

批处理操作系统又分为单道批处理系统和多道批处理系统。

;（1）单道批处理系统

系统对作业的处理是成批进行的，但内存中始终保持一道作业。该系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速率不匹配的矛盾中形成的。

单道批处理系统的主要特征如下：

1）顺序性：磁带上的各道作业是顺序地进入内存，各道作业的完成顺序与它们进入内存的顺序，在正常情况下应完全相同，亦即先调入内存的作业先完成。

2）单道性：内存中仅有一道程序运行，即监督程序每次从磁带上只调入一道程序进入内存运行，当该程序完成或发生异常情况时，才换入其后继程序进入内存运行。

3）自动性：在顺利的情况下，在磁带上的一批作业能自动地逐个依次运行，而无需人工干预。

;（2）多道批处理系统

多道程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序放入内存，并允许它们交替在CPU中运行，它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序。它没有用某些机制提高某一技术方面的瓶颈问题，而是让系统的各个组成部分都尽量去“忙”，花费很少时间去切换任务，达到了系统各部件之间的并行工作，使其整体在单位时间内的效率翻倍。;2.分时操作系统

分时操作系统是多个用户通过终端同时共享一台主机，这些终端连接在主机上，用户可以同时与主机进行交互操作而互不干扰。所以，实现分时系统最关键的问题是