计算机操作系统 第一章 计算机操作系统概论

1、计算机操作系统电子科技大学计算机学院电子科技大学计算机学院 杨霞杨霞Email:总学时：总学时：64（上课（上课56学时、上机学时、上机8学时）学时）主要讲授前主要讲授前 七章七章教学理论和综合应用相结合教学理论和综合应用相结合 基础课程基础课程 考研的课程考研的课程 应用价值应用价值成绩构成：成绩构成： 期末考试占期末考试占70% 考勤和作业占考勤和作业占10% 中期考试占中期考试占10% 实验占实验占10%参考书籍教材：计算机操作系统，汤子瀛教材：计算机操作系统，汤子瀛 etc,西安电子科技大学出版西安电子科技大学出版社（第社（第3版）版）操作系统操作系统内核与设计原理，魏迎梅译，电子工业

2、出版社内核与设计原理，魏迎梅译，电子工业出版社Operating System Internals and Design principles, William Stallings , TsingHua University PressApplied Operating System Concepts , Abraham Silberschatz etc. , Higher Education Press第一章 操作系统引论1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特征1.4 操作系统的主要功能1.5 OS结构设计讨论你觉得操作系统是什么？你知道哪些操作系统

3、的名字？如果让你给操作系统做出定义，你怎么说？ 操作系统的概念操作系统的概念An Operating System is a program that managers the computer hardwareprovides a basis for application programsacts as an intermediary between the computer user and the computer hardwareOS is a resource allocatorManages all resourcesDecides between conflicting req

4、uests for efficient and fair resource useOS is a control program Controls execution of programs to prevent errors and improper use of the computer操作系统的概念操作系统的概念操作系统定义：操作系统定义：操作系统是位于硬件层操作系统是位于硬件层(HAL)之上，所有其它系统软件层之下的一之上，所有其它系统软件层之下的一个个系统软件。系统软件。其主要作用是管理好这些设备，其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用提高它们的利用率和系

5、统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个统一的接口，便于用户和应用程序提供一个统一的接口，便于用户使用。户使用。OS是计算机系统的灵魂！是计算机系统的灵魂！操作系统的位置操作系统的位置硬件抽象层（硬件抽象层（HAL）之上）之上所有其它软件层之下所有其它软件层之下硬件（硬件（HAL）OS其它系统软件层其它系统软件层应用软件层应用软件层1.1.1操作系统的目标操作系统的目标有效性有效性: :操作系统允许以更有效的方式使用计操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。算机系统资源。（提高系统资源利用率、提高系统提高系统资源利用率、提高系统的吞吐量）的吞吐量）方便性方便性: :操作系统使计算机更易于使

6、用。操作系统使计算机更易于使用。可扩充性可扩充性: :在操作系统中在操作系统中, ,允许有效地开发，测允许有效地开发，测试和引进新的系统功能。试和引进新的系统功能。开放性开放性: :实现应用程序的可移植性和互操作性实现应用程序的可移植性和互操作性, ,要求具有统一的开放的环境。要求具有统一的开放的环境。1.1.2 操作系统的作用操作系统的作用1.OS 看做是用户与计算机硬件系统之间的接看做是用户与计算机硬件系统之间的接口。口。含义：含义：OS 处于用户处于用户与计算机硬件系统之与计算机硬件系统之间，用户通过间，用户通过OS来使来使用计算机系统。用计算机系统。1.1.2 操作系统的作用操作系统的

7、作用2OS作为计算机系统资源的管理者作为计算机系统资源的管理者从资源管理的观点看，则可把从资源管理的观点看，则可把OS视为计算机视为计算机系统资源的管理者。系统资源的管理者。处理机管理处理机管理存储器管理存储器管理I/O设备管理设备管理文件管理文件管理1.1.2 操作系统的作用操作系统的作用3.OS实现了对计算机资源的抽象实现了对计算机资源的抽象对于一个完全无软件的计算机系统对于一个完全无软件的计算机系统(即裸机即裸机)，它，它向用户提供的是实际硬件接口向用户提供的是实际硬件接口(物理接口物理接口)，用户，用户必须对物理接口的实现细节有充分的了解，并必须对物理接口的实现细节有充分的了解，并利用

8、机器指令进行编程，因此很难使用。利用机器指令进行编程，因此很难使用。通过通过OS的的I管理实现了对计算机资源的抽象，管理实现了对计算机资源的抽象，帮助用户对硬件资源的使用和管理。帮助用户对硬件资源的使用和管理。1.2 操作系统的发展过程操作系统的发展过程操作系统的产生操作系统的产生手工操作阶段手工操作阶段成批处理阶段成批处理阶段执行系统阶段执行系统阶段操作系统的完善操作系统的完善多道批处理系统多道批处理系统分时系统分时系统实时处理系统实时处理系统通用操作系统通用操作系统操作系统的发展操作系统的发展计算机网络的出现计算机网络的出现微型计算机的普及微型计算机的普及极强的计算和处理能力极强的计算和处

9、理能力微内核操作系统微内核操作系统多核操作系统多核操作系统1.2 操作系统的发展过程操作系统的发展过程50年代中期出现了第一个批处理系统。年代中期出现了第一个批处理系统。60年代中期产生了分时系统。年代中期产生了分时系统。80年代之后出现了：微机系统、多处理机年代之后出现了：微机系统、多处理机系统、计算机网络系统。系统、计算机网络系统。1.2 操作系统的发展过程操作系统的发展过程无操作系统无操作系统单道批处理操作系统单道批处理操作系统多道批处理操作系统多道批处理操作系统分时操作系统分时操作系统(time-sharing system) 实时操作系统实时操作系统(real time system

10、)微机操作系统的发展微机操作系统的发展1.2.1 无操作系统的计算机系统无操作系统的计算机系统1人工操作方式（人工操作方式（20世纪世纪50年代）年代）人工控制人工控制2脱机输入脱机输入/输出方式输出方式，在一台外围机的控制下，把纸带，在一台外围机的控制下，把纸带(卡片卡片)上的数上的数据据(程序程序)输入到磁带上。当输入到磁带上。当CPU需要这些程序和需要这些程序和数据时，再从磁带上将其高速地调入内存。数据时，再从磁带上将其高速地调入内存。 1.2.2 单道批处理系统单道批处理系统系统对作业的处理系统对作业的处理都是成批进行的，都是成批进行的，且在且在内存中始终仅内存中始终仅存一道作业运行存

11、一道作业运行，运行结束或出错，运行结束或出错，才自动调另一道作才自动调另一道作业运行，故称为业运行，故称为单单道批处理系统。道批处理系统。 1.2.2 单道批处理系统单道批处理系统单道批处理系统主要特征单道批处理系统主要特征：自动性、顺序性、：自动性、顺序性、单道性。单道性。单道批处理系统单道批处理系统主要优点主要优点：减少人工操作，：减少人工操作，解决了作业的自动接续。解决了作业的自动接续。单道批处理系统单道批处理系统主要缺点主要缺点：平均周转时间：平均周转时间长，没有交互能力。长，没有交互能力。1.2.3多道批处理系统多道批处理系统一、多道程序的概念：一、多道程序的概念： 在内存中存放多在

12、内存中存放多道作业运行，运行结束或出错，自道作业运行，运行结束或出错，自动调度内存中的另一道作业运行。动调度内存中的另一道作业运行。多道程序带来的好处：多道程序带来的好处：1、提高、提高CPU的利用率。的利用率。2、提高内存和、提高内存和I/O设备利用率。设备利用率。3、增加系统吞吐率。、增加系统吞吐率。1.2.3多道批处理系统多道批处理系统n多道程序设计技术示例多道程序设计技术示例 设内存中有三道程序设内存中有三道程序A、B和和C，它们按，它们按A、B、C的的优先次序执行。它们的计算和优先次序执行。它们的计算和I/O操作时间如下表所示。操作时间如下表所示。 假设三道程序使用相同的设备进行假设

13、三道程序使用相同的设备进行I/O操作，即程序操作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的执行时间忽略不计）。在两种情况下，关系图（调度程序的执行时间忽略不计）。在两种情况下，完成这三道程序各要花多少时间？完成这三道程序各要花多少时间？ABC计算计算30ms60ms20msI/O40ms30ms40ms计算计算10ms10ms20msn单道运行的甘特图单道运行的甘特图 ABC计算计算30ms60ms20msI/O40ms30ms40ms计算计算10ms10ms20ms时间( ms)I/O计算活动列表AAABBB

14、CCC03070 80140170200240 2601.2.3多道批处理系统多道批处理系统n多道运行的甘特图多道运行的甘特图 ABC计算计算30ms60ms20msI/O40ms30ms40ms计算计算10ms10ms20ms时间( ms)I/O计算活动列表AAABBBCC03070 80100130170 190BC1.2.3多道批处理系统多道批处理系统当正在运行的程序因当正在运行的程序因I/O而而暂停执行时，系统可调度暂停执行时，系统可调度另一道程序运行另一道程序运行二、二、多道批处理系统主要特征：多道批处理系统主要特征： 多道性、无序性、调度性（进程调度多道性、无序性、调度性（进程调度

15、和作业调度）。和作业调度）。三、多道批处理的三、多道批处理的主要优点主要优点：提高了资源：提高了资源利用率和吞吐能力。利用率和吞吐能力。 多道批处理的多道批处理的主要缺点主要缺点：平均周转时：平均周转时间长，没有交互能力。间长，没有交互能力。1.2.3多道批处理系统多道批处理系统1 1、处理机管理：分配和控制、处理机管理：分配和控制CPUCPU。2 2、存储器管理：为每道程序分配必要的内、存储器管理：为每道程序分配必要的内存空间。存空间。3 3、I/OI/O设备管理：设备管理：I/OI/O设备的分配与操纵。设备的分配与操纵。4 4、文件管理：文件的存取、共享和保护。、文件管理：文件的存取、共享

16、和保护。5 5、作业管理：如何组织作业运行。、作业管理：如何组织作业运行。四、多道批处理系统需要解决的问题四、多道批处理系统需要解决的问题1.2.4 分时操作系统分时操作系统（On-line）分时系统是指分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。分时系统能很好地将一台计算机提供给多个用户同分时系统能很好地将一台计算机提供给多个用户同时使用，提高计算机的利用率。还可以满足用户对时使用，提高

17、计算机的利用率。还可以满足用户对人人-机交互的需求。机交互的需求。它被它被经常应用于查询系统中经常应用于查询系统中，满足许多查询用户的，满足许多查询用户的需要。需要。第一台真正的分时操作系统第一台真正的分时操作系统CTSS是由是由MIT开发成功开发成功的。的。1.2.4 分时操作系统分时操作系统（On-line）特点：特点：多路性多路性：一个主机与多个终端相连；：一个主机与多个终端相连；交互性交互性：以对话的方式为用户服务；：以对话的方式为用户服务；独占性独占性：每个终端用户仿佛拥有一台虚拟机。：每个终端用户仿佛拥有一台虚拟机。及时性：及时性：用户的请求能在很短的时间内获得响应。用户的请求能在

18、很短的时间内获得响应。典型系统：典型系统：Multics (MIT)UNIX1.2.4分时操作系统分时操作系统（On-line）1.2.5 实时操作系统实时操作系统实时控制实时控制工业控制，信息查询，军事控制，医疗控工业控制，信息查询，军事控制，医疗控制，制，.实时信息处理实时信息处理航班定票，联机情报检索，航班定票，联机情报检索，.所谓实时系统：所谓实时系统：是计算机是计算机及时及时响应外部事件的响应外部事件的请求，在请求，在规定的时间内规定的时间内完成对该事件的处理，完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致的并控制所有实时设备和实时任务协调一致的运行。运行。 1、多路性多路

19、性：能对多个对象进行控制。：能对多个对象进行控制。 2、独立性独立性：独立运行，不混淆，不破坏。独立运行，不混淆，不破坏。 3、交互性交互性：仅限于访问系统中某些特定的专：仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。用服务程序。 4、可靠性可靠性：高可靠性，应具有过载防护能力。：高可靠性，应具有过载防护能力。 5、及时性及时性：不同的系统要求不一样，控制对：不同的系统要求不一样，控制对象必须在截止时间内完成。象必须在截止时间内完成。 实时系统的特征实时系统的特征1.2.6 微机操作系统的发展微机操作系统的发展配置在微型机上的操作系统称为微机操作系配置在微型机上的操作系统称为微机操作系统。分为三类：

20、统。分为三类：1单用户单任务操作系统单用户单任务操作系统MS-DOS2单用户多任务操作系统单用户多任务操作系统只允许一个用户上机，但允许用户把程序分为若只允许一个用户上机，但允许用户把程序分为若干个任务，使它们并发执行，如干个任务，使它们并发执行，如Android，Rtems等嵌入式操作系统。等嵌入式操作系统。1.2.6 微机操作系统的发展微机操作系统的发展3多用户多任务操作系统多用户多任务操作系统允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器，允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器，共享主机系统中的各种资源，而每个用户程序共享主机系统中的各种资源，而每个用户程序又可进一步分为几个任务，使它们能并

21、发执行，又可进一步分为几个任务，使它们能并发执行，从而可进一步提高资源利用率和系统吞吐量。从而可进一步提高资源利用率和系统吞吐量。最有代表性的是最有代表性的是UNIX OS, Windows1.3操作系统的基本特性操作系统的基本特性1.3.11.3.1并发性并发性- - 并行性：并行性：是指两个或多个事件在是指两个或多个事件在同一时刻同一时刻发生。发生。 - - 并发性：并发性：是指两个或多个事件在是指两个或多个事件在同一时间同一时间间隔内间隔内发生。发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内，在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内，宏宏观观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，上

22、有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上微观上这些程这些程序只能是分时地交替执行。序只能是分时地交替执行。 1.3.2 1.3.2 共享共享共享：共享：是指系统中的资源可供内存中多个是指系统中的资源可供内存中多个并发执行并发执行的进程共同使用。的进程共同使用。1 1、互斥共享方式：、互斥共享方式： - - 把在一段时间内只允许一个进程访问的资源，把在一段时间内只允许一个进程访问的资源，称为称为临界资源临界资源。 - - 系统中的临界资源可以提供给多个进程使用，系统中的临界资源可以提供给多个进程使用，但但一段时间一段时间内内

23、仅允许一个进程仅允许一个进程使用，称为使用，称为互斥共互斥共享享方式。方式。 2 2、同时访问方式：、同时访问方式： -一段时间内一段时间内，多个进程多个进程可以同时使用这个可以同时使用这个资源。资源。- - 从微观上看，多个进程从微观上看，多个进程交替互斥交替互斥地使用地使用系统中的某个资源。例如磁盘。系统中的某个资源。例如磁盘。1.3.2 1.3.2 共享共享1.3.3 1.3.3 虚拟性虚拟性虚拟：虚拟：是指通过某种技术把一个物理实体变是指通过某种技术把一个物理实体变为（映射为）若干个逻辑上的对应物，用为（映射为）若干个逻辑上的对应物，用于实现虚拟的技术称为虚拟技术。于实现虚拟的技术称为

24、虚拟技术。虚拟处理机技术：分时实现虚拟处理机技术：分时实现虚拟设备技术：虚拟设备技术：SPOOLING技术技术（第五章）（第五章）虚拟磁盘技术虚拟磁盘技术虚拟存储器技术：虚拟存储器虚拟存储器技术：虚拟存储器（第四章）（第四章）1.3.4 异步性异步性1、执行结果不确定，、执行结果不确定，程序不可再现程序不可再现。2、异步性，、异步性，多道程序环境下程序（进程）以多道程序环境下程序（进程）以异步的方式执行，每道程序在何时执行、各异步的方式执行，每道程序在何时执行、各自执行的顺序、完成时间都是不确定的，也自执行的顺序、完成时间都是不确定的，也是不可预知的。是不可预知的。1.4 操作系统的主要功能操

25、作系统的主要功能操作系统应具有五方面的功能：操作系统应具有五方面的功能：1、处理机管理（处理机管理（CPU）2、存储器管理、存储器管理3、设备管理、设备管理4、文件管理、文件管理5、操作系统与用户之间的接口、操作系统与用户之间的接口 1.4.1 处理机管理功能处理机管理功能进程同步的主要任务是为多个进程的运行进行协进程同步的主要任务是为多个进程的运行进行协调。调。 两种协调方式：两种协调方式：进程互斥方式，进程互斥方式，这是指诸进程（线程）在对临界这是指诸进程（线程）在对临界资源进行访问时，应采用互斥方式；资源进行访问时，应采用互斥方式；进程同步方式，进程同步方式，指进程相互合作去完成共同的任

26、指进程相互合作去完成共同的任务时，诸进程之间的协调。务时，诸进程之间的协调。1.4.1 处理机管理功能处理机管理功能3. 进程通信进程通信 进程通信进程通信是进程之间的信息交换。是进程之间的信息交换。通信方式：消息队列、管道、套接字等。通信方式：消息队列、管道、套接字等。1.4.1 处理机管理功能处理机管理功能4 . 调度调度作业调度，从后备队列中按照一定的算法选择出若作业调度，从后备队列中按照一定的算法选择出若干个作业，为他们分配资源，调入内存，建立进程，干个作业，为他们分配资源，调入内存，建立进程，插入就绪队列中。插入就绪队列中。进程调度，是从进程的就绪队列中按照一定的算法进程调度，是从进

27、程的就绪队列中按照一定的算法选择一个新进程，把处理机分配给它，使进程投入选择一个新进程，把处理机分配给它，使进程投入执行。执行。1.4.2 存储器管理功能主要任务：主要任务： 为多道程序的运行提供良好的环境，方为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用便用户使用存储器，提高存储器的利用率以及能从逻辑上扩充内存。率以及能从逻辑上扩充内存。内存分配内存分配内存保护内存保护地址映射地址映射内存扩充内存扩充1.4.2 存储器管理功能1 内存分配内存分配内存分配有两种方式：内存分配有两种方式：静态分配方式静态分配方式，每个作业运行之前分配好内存空，每个作业运行之前分配好内存空间

28、，在作业的整个运行期间不再改变。间，在作业的整个运行期间不再改变。动态分配方式动态分配方式，每个作业在运行前或运行中，均，每个作业在运行前或运行中，均可申请新的附加内存空间，以适应程序和数据的动可申请新的附加内存空间，以适应程序和数据的动态增涨。态增涨。 1.4.2 存储器管理功能2、存储器管理功能2. 内存保护内存保护内存保护的主要任务：内存保护的主要任务： 1。是确保每道用户程序都只在自己的内存。是确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰。空间内运行，彼此互不干扰。 2。绝不允许用户程序访问操作系统的程序。绝不允许用户程序访问操作系统的程序和数据，也不允许用户程序转移到非共

29、享的和数据，也不允许用户程序转移到非共享的其它用户程序中去执行。其它用户程序中去执行。常用的方法，采用常用的方法，采用MMU 。3.地址映射地址映射地址空间地址空间，目标程序或装入程序限定的空间，称为，目标程序或装入程序限定的空间，称为“地址空间地址空间”。单元的编号称为逻辑地址，又称为相。单元的编号称为逻辑地址，又称为相对地址。对地址。内存空间内存空间由内存中的一系列单元所限定的地址范由内存中的一系列单元所限定的地址范围称为围称为“内存空间内存空间”，其中的地址称为，其中的地址称为“物理地址物理地址”。地址映射地址映射运行时，将地址空间中的逻辑地址转换运行时，将地址空间中的逻辑地址转换为内存

30、空间中与之对应的物理地址，称为地址映射为内存空间中与之对应的物理地址，称为地址映射。2、存储器管理功能4内存扩充内存扩充借助于虚拟存储技术借助于虚拟存储技术从逻辑上去扩充内存容量，使用户所感觉到的内从逻辑上去扩充内存容量，使用户所感觉到的内存容量比实际内存容量大得多；存容量比实际内存容量大得多；请求调入功能；请求调入功能；置换功能；置换功能；2、存储器管理功能3、设备管理功能设备管理的主要任务设备管理的主要任务： 完成用户进程提出的完成用户进程提出的I/O请求；请求； 为用户进程分配其所需的为用户进程分配其所需的I/O设备；设备； 提高提高CPU和和I/O设备的利用率；设备的利用率； 提高提高

31、I/O速度；速度； 方便用户使用方便用户使用I/O设备。设备。3、设备管理功能设备管理具有的功能：设备管理具有的功能：缓冲管理：缓冲管理：有效地缓和有效地缓和CPU和和I/O设备速度不匹配设备速度不匹配的矛盾的矛盾 ，提高，提高CPU的利用率。的利用率。设备分配：设备分配：根据根据I/O请求，分配其所需的设备。请求，分配其所需的设备。设备处理：设备处理：设备处理程序又称为设备驱动程序。设备处理程序又称为设备驱动程序。 4、文件管理功能文件管理的主要任务文件管理的主要任务：是对用户文件和系统：是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性

32、。件的安全性。4、文件管理功能文件管理的主要功能文件管理的主要功能： 文件存储空间的管理文件存储空间的管理:对诸多文件及文件的存对诸多文件及文件的存储空间，实施统一的管理。储空间，实施统一的管理。目录管理目录管理文件的读写管理和保护文件的读写管理和保护5.方便用户使用的用户接口 计算机用户需要的计算机用户需要的用户命令用户命令 由由OSOS实现的所有用户命令所构成的集合常被人们称实现的所有用户命令所构成的集合常被人们称为为OSOS的的InterfaceInterface( (用户接口用户接口) )；有时也称为；有时也称为命令接命令接口。口。应用软件需要的应用软件需要的System CallSy

33、stem Call( (系统调用系统调用) ) 由由OSOS实现的所有系统调用所构成的集合被人们称为实现的所有系统调用所构成的集合被人们称为或或( ( pplication pplication rogramming rogramming nterface,nterface,) )。 用户接口用户接口 1命令接口命令接口用户可通过该接口向作业发用户可通过该接口向作业发出命令以控制作业的运行。出命令以控制作业的运行。 2程序接口程序接口 由一组系统调用组成，每由一组系统调用组成，每一个系统调用都是一个能完成特定功能的子一个系统调用都是一个能完成特定功能的子程序，每当应用程序要求程序，每当应用程序

34、要求OS提供某种服务提供某种服务（功能）时，便调用具有相应功能的系统调（功能）时，便调用具有相应功能的系统调用。用。 3图形接口（图形接口（GUI）图形用户接口采用了图形化的操作界面，用图形用户接口采用了图形化的操作界面，用非常容易识别的各种图标（非常容易识别的各种图标（icon）来将系统）来将系统的各项功能、各种应用程序和文件，直观、的各项功能、各种应用程序和文件，直观、逼真地表示出来。用户可用鼠标或通过菜单逼真地表示出来。用户可用鼠标或通过菜单和对话框，来完成对应用程序和文件的操作。和对话框，来完成对应用程序和文件的操作。 用户接口用户接口 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构 操

35、作系统是一个大型系统软件，其结构操作系统是一个大型系统软件，其结构已经历了四代的变革：已经历了四代的变革： 第一代的第一代的OS是无结构的；是无结构的； 第二代第二代OS采用了模块式结构；采用了模块式结构； 第三代是层次式结构第三代是层次式结构 现代现代OS结构是微内核结构；结构是微内核结构； 传统的操作系统结构传统的操作系统结构 操作系统中增加了越来越多的功能，并且随操作系统中增加了越来越多的功能，并且随着底层硬件更高的性能，更加通用，操作系着底层硬件更高的性能，更加通用，操作系统的大小和复杂性也随着增加。统的大小和复杂性也随着增加。为了控制该软件的复杂性，在开发为了控制该软件的复杂性，在开

36、发OSOS时，先时，先后引入了分解、模块化、抽象和隐蔽等方法。后引入了分解、模块化、抽象和隐蔽等方法。开发方法的不断发展，促进了开发方法的不断发展，促进了OSOS结构的更新结构的更新换代。换代。 1无结构操作系统无结构操作系统在早期开发操作系统时，设计者只是把他的注意在早期开发操作系统时，设计者只是把他的注意力放在功能的实现和获得高的效率上，缺乏首尾力放在功能的实现和获得高的效率上，缺乏首尾一致的设计思想。一致的设计思想。OS是为数众多的一组过程的集合，各过程之间是为数众多的一组过程的集合，各过程之间可以相互调用，在操作系统内部不存在任何结构，可以相互调用，在操作系统内部不存在任何结构，因此，

37、有人把它称为整体系统结构。因此，有人把它称为整体系统结构。缺陷：缺陷：设计出的操作系统既庞大又杂乱，缺乏清晰的程序结设计出的操作系统既庞大又杂乱，缺乏清晰的程序结构。构。编制出的程序错误很多，给调试工作带来很多困难；编制出的程序错误很多，给调试工作带来很多困难；增加了维护人员的负担。增加了维护人员的负担。2. 2. 模块化模块化OSOS结构结构 (1)(1)模块化结构模块化结构 使用分块结构的系统包含若干使用分块结构的系统包含若干（模块）；其中，每一（模块）；其中，每一块实现一组基本概念以及与其相关的基本属性。块实现一组基本概念以及与其相关的基本属性。块与块之间的块与块之间的：2. 模块化模块化OS结构结构 模块化操作系统结构 进程控制进程调度内存分配内存保护磁盘管理目录管理进程管理存储器管理文件管理操作系统模块子模块(2)(2)模块化模块化OSOS的优缺点的优缺