第1章 操作系统的基本概念分析.ppt

教学要求 本章目的： 了解计算机操作系统是什么，能有什么用途，如何区分操作系统的优劣。 教学目标： 操作系统的定义及其在计算机系统中的地位；操作系统的功能；操作系统的主要性能指标。 重点与难点： 操作系统的定义；操作系统的功能；操作系统的性能指标。 专业术语： 操作系统、可靠性、可用性、吞吐量、系统响应时间、系统资源利用率、可移植性、并发、并行。 处理机管理 进程控制：创建、撤销、挂起、改变运行优先级等－－主动改变进程的状态 进程同步：协调并发进程之间的推进步骤，以协调资源共享；－－交换信息能力弱 进程通信：进程之间传送数据，以协调进程间的协作；－－交换信息能力强，也可以用来协调进程之间的推进 进程调度：作业和进程的运行切换，以充分利用处理机资源和提高系统性能；－－未必是进程控制操作所引起（可能是时间片轮转、I/O操作） 同一类型内的公平性、高效率（吞吐量大）、作业周转时间等 存储器管理 存储分配与回收 存储保护：保证进程间互不干扰、相互保密；如：访问合法性检查、甚至要防止从垃圾中窃取其他进程的信息； 地址映射（变换）：进程逻辑地址到内存物理地址的映射； 内存扩充（覆盖、交换和虚拟存储）：提高内存利用率、扩大进程的内存空间； 设备管理 设备操作：利用设备驱动程序（通常在内核中）完成对设备的操作。还需处理外设的IRQ。 设备独立性(device independence)：提供统一的I/O设备接口，使应用程序独立于物理设备，提高可适应性；在同样的接口和操作下完成不同的内容（如FAX Modem作为Windows上的打印机设备）。 设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源。 虚拟设备(virtual device)：设备由多个进程共享，每个进程如同独占。 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的利用率（单缓冲区、双缓冲区和公用缓冲区） 信息管理(文件管理) 文件存储空间管理：解决如何存放信息，以提高空间利用率和读写性能。 目录管理：解决信息检索问题。文件的属性（如文件名）、单一副本赋予多文件名 文件的读写管理和存取控制：解决信息安全问题。系统设口令哪个用户、用户分类哪个用户组、文件权限针对用户或用户组的读写权 软件管理：软件的版本、相互依赖关系、安装和拆除等 操作系统 主讲教师：陈洪丽 手机邮箱：chenhongli666@126.com 办公室:综合楼501 答疑时间地点：每周二7、8节综合楼501 第1章 操作系统的基本概念Chapter 1 Conspectus of Operating System Agenda 1. 操作系统的基本概念 　　 1.1 定义 　　 1.2 操作系统在计算机系统中的地位 　　 1.3 操作系统的功能 　　 1.4 操作系统的主要性能指标 1.5 操作系统的特性 1.1 操作系统的定义 计算机操作系统计算机系统中的一个重要系统软件。它管理和控制所有的计算机资源（软、硬件），合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便并且已于扩展的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。 操作系统的基本概念 1.2 操作系统在计算机系统中的地位 操作系统为系统软件。但它是最基本的系统软件，其它系统软件需要其支持，并受其管理和控制。 人们将处理机管理、存储管理、I/O（输入输出）设备管理、文件管理、运行程序管理等基本系统程序集合成操作系统，构成一个人与计算机系统间的“接口”。这个“接口”提供一系列的系统服务，如程序开发、程序运行、访问I/O设备、控制访问文件、系统访问、错误监测和相应、资源统计等。 操作系统的基本概念 1.2 操作系统在计算机系统中的地位 从用户的角度看，操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口。 操作系统的基本概念 1.2 操作系统在计算机系统中的地位 从操作系统对计算机系统的管理的角度看，操作系统是系统资源的管理者。它合理地组织计算机工作流程，管理和分配系统资源，使多个用户能高效地共享。 从计算机发展的角度看，操作系统还为计算机系统的扩展提供一个支撑平台。容易增加新的服务和功能，不影响原有的的服务和功能。 操作系统的基本概念 1.3 操作系统的功能 作业管理（job management） 提供用户使用操作系统的方法。 进程管理（process management） 如何将处理机真正合理地分配给每个任务。 存储器管理（memory management） 对内存进行分配、保护和扩充 设备管理（devices management） 提供一个管理设备的良好界面 操作系统的基本概念 1.3 操作系统的功能 文件管理（file management