《操作系统》教学课件合集（非AI生成）.pptx

《操作系统》课件;《操作系统》教材与参考书;WINDOWS操作系统

是由美国微软公司开发的窗口化操作系统，必威体育精装版的版本是Windows8

UNIX操作系统

1969年诞生于贝尔实验室，有很多种，如ATT的UnixV、Sun的Solaris、HP的Unix

MAC操作系统

是美国苹果公司为自己设计的操作系统

Linux操作系统

是目前全球最大的一个自由免费软件，其功能可与Unix和Windows相媲美，用法与Unix类似

;第1章操作系统概论;1.1操作系统的定义;操作系统：是紧挨着硬件的第一层软件，为其他软件提供基础的运行环境。

实用程序：支持其他软件编制和维护的软件。如编译程序、编辑程序、命令解释器

应用程序：特定应用领域专用的软件。由用户或专门的软件公司编制，用于解决用户的实际问题，如数据库管理软件、计算机辅助设计、航空订票系统、银行管理系统。;操作系统的定义;操作系统的设计目标;1.2操作系统的形成与发展;1.2.1顺序处理(手工操作);1.2.2简单的批处理系统;1.2.3多道成批处理系统;[通道]：独立于CPU，专门用来控制输入/输出设备的I/O处理机，比CPU便宜。连接着主存和外设。使CPU和外设并行操作。

[中断]：当I/O设备完成传输后，通过中断机构向CPU报告完成情况。

[缓冲技术]：在主存设置缓冲区，来缓存用户的输入和输出，改善I/O设备和CPU之间速度不匹配的问题。;多道程序设计：是指在主存同时存放多个作业，使之同时处于运行状态，共享系统中的各种资源。

在单CPU系统中。宏观上，各个作业都已开始运行，但都未运行完；微观上，各个作业是串行执行的，在任何特定时刻，只有一个作业在处理机上运行。;引入多道程序设计技术的根本目的是提高CPU的利用率，充分发挥系统设备的并行性。

并行性：包括程序之间、CPU与设备之间、设备与设备之间的并行操作。;资源利用率：指在给定时间内，系统中某一资源（如CPU、存储器、外部设备等）实际使用时间所占比率。

吞吐量(Throughput)：指单位时间内系统所处理的信息量。通常以每小时或每天所处理的作业个数来度量。

周转时间：指从作业进入系统到作业退出系统所用的时间。;;单道批处理

作业1运行5分钟；作业2等待5???钟运行15分钟；作业3等待20分钟运行10分钟。;表1.2单道批处理与多道批处理对比

单道多道(3道)

处理机利用率5/30=17%5/15=33%

存储器利用率30%平均230/256=90%

磁盘利用率33%=10/3067%=10/15

打印机利用率33%67%

完成所需时间30分钟15分钟

吞吐量 6jobs/小时12jobs/小时

平均周转时间18分钟10分钟;批处理系统特点;1.2.4分时系统;分时系统的特点;作业处理系统;1.2.5实时系统;实时系统特点;1.2.6嵌入式系统;1.3功能、服务和特性;操作系统的功能;为了管理系统资源，操作系统必须掌握系统资源的当前状态信息。

进程进程表

存储器存储表

I/O设备I/O设备表

文件文件表;操作系统提供的服务;操作系统的特性;操作系统的特性;1.4操作系统的进一步发展;个人计算机操作系统;多处理机操作系统;网络中的各台计算机都配有各自独立的操作系统，网络操作系统把它们联系起来，并为它们提供通信和网络资源共享。

Windows的自上而下的网络栈：网络应用程序、网络API、网络API驱动程序netbios.sys、协议驱动程序tcpip.sys等。与I/O系统和标准API紧密地集成在一起。;网络操作系统的模式：

客户/服务器（Client/Server)模式。服务器是一个瓶颈。

对等模式（Peer-to-peer)：系统内的节点机（nodes）是对等的，既可作为客户机，又可作为服务器。在网络中既无服务处理中心，也无控制中心。;分布式操作系统;集群(cluster)是一种分布式系统。集群节点私有OS。有一层集群软件运行在集群节点之上。;智能卡操作系统;一种智能卡结构;1.5用户与操作系统接口;命令语言;窗口界面;系统调用;系统调用;系统调用的执行过程;核心态/用户态;在核心态下，允许执行处理机的全部指令集，访问所有的寄存器和存储区；

在用户态下，只允许执行处理机的非特权指令，访问指定的寄存器和存储区。

用户态到核心态的转换由硬件完成；核心态到用户态的转换由操作系统程序执行后完成。

处理机状态字（PSW）中有2个执行方式位。00为核心态，11为用户态。;操作系统的大部分功能模块运行在核心态，有些功能