计算机操作系统教程张尧学史美林张高第三版第一章.ppt

03 / 2004 驶多飞集团的演示 03 / 2004 驶多飞集团的演示 操作系统原理 教材 计算机操作系统教程（第3版） 张尧学 史美林 张高 编著 清华大学出版社 参考书 汤子瀛，计算机操作系统，西安电子科技大学出版社，1988年 孙仲秀等，操作系统教程 高等教育出版社1995年12月(第二版) William Stallings, Operating Systems(3rd edition), 清华大学 出版社, 1998年6月 David A. Solomon, Mark E. Russinovich, Inside Microsoft Windows 2000, 3rd Edition, Microsoft Press, 2000 课程主要内容 用户接口 进程管理 处理机管理 存储管理 文件系统 外部设备管理 课程的目的与要求 课程目的 对操作系统的基本概念和基本结构有清楚的认识 从资源管理的角度领会操作系统的原理、功能和技术 提高运用理论知识解决实际问题的能力。 课程要求 掌握现代操作系统的基本概念、基本原理和基本方法 能设计并使用程序设计语言编制和调试操作系统的关键算法和组成模块 了解和熟悉操作系统在计算机系统中的作用和地位，与硬件和其它软件的关系 了解操作系统控制计算机系统工作的全过程 第一章 绪论 什么是操作系统 操作系统的发展历史 操作系统的分类 操作系统的特征 操作系统的功能 操作系统的结构 常用的操作系统 什么是操作系统 操作系统的地位和目标 操作系统的作用和组成 操作系统举例 操作系统的地位和目标 操作系统在计算机系统中的地位 引入操作系统的目标 有效性（系统管理人员的观点）：管理和分配硬件、软件资源， 合理地组织计算机的工作流程 方便性（用户的观点）：提供良好的、一致的用户接口，弥补 硬件系统的类型和数量差别 可扩充性（开放的观点）：硬件的类型和规模、操作系统本身 的功能和管理策略、多个系统之间的资源共享和互操作 操作系统的定义 操作系统是计算机系统中的一个由一系列模块构成的系统软件，它管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以便有效地利用软硬件资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境，从而在计算机和用户之间起到接口的作用。 OS是计算机硬件、软件资源的管理者 管理对象包括：计算机系统中的软硬件资源：CPU、存储器、外部设备、信息（数据和软件）； 管理的内容：资源的当前状态（数量和使用情况）、资源的分配、回收和访问操作，相应的管理策略（包括用户权限）。 管理方式：协调软硬件的工作、调用。 OS是用户使用系统硬件、软件的接口 系统命令（命令行、菜单式、命令脚本式、图形用户接口GUI）； 系统调用（形式上类似于过程调用，在应用编程中使用）。 进程管理 计算机系统中运行程序的协调，提高资源的利用率 从微观上研究和观测操作系统 操作系统举例 MS OS: MS DOS, MS Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, Windows 2000 ，Windows XP， Windows .NET Server ， Windows Vista UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux NOS: Novell Netware RTOS: VxWorks, pSoS, Nucleus 操作系统的发展历史 推动操作系统发展的主要动力 手工操作 单道批处理系统(simple batch processing) 多道批处理系统(multiprogramming system) 分时系统(time-sharing system) 实时系统(real-time system) 推动操作系统发展的主要动力 提高资源的利用率和系统性能：计算机发展的 初期，计算机系统昂贵，集中计算。 (2) 方便用户：用户上机、调试程序，非专业用户（商业和办公、家庭）的使用。 (3) 器件的发展：CPU的位宽度（指令和数据）、快速外存 手工操作 工作方式 用户：用户既是程序员，又是操作员；用户是计算机专业人员； 编程语言：为机器语言； 输入输出：纸带或卡片； 计算机的工作特点 用户独占全机：资源利用率低； CPU等待用户：计算前，手工装入纸带或卡片；计算完成后， 手工卸取纸带或卡片；CPU利用率低； 主要矛盾 计算机处理能力的提高，手工操作的低效率（造成浪费）； 用户独占全机的所有资源； 提高效率的途径 专门的操作员，批处理 单道批处理系统(simple batch