操作系统原理

1、操作系统操作系统尹燕芳尹燕芳最低要求最低要求l认真听课认真听课l做作业，加深理解做作业，加深理解l认真做实验认真做实验把要求的，该做的认认真真做好。把要求的，该做的认认真真做好。期望：大家多动脑子思考。期望：大家多动脑子思考。操作系统操作系统第一章第一章 绪论绪论了解操作系统了解操作系统1. 复习对操作系统已有的了解复习对操作系统已有的了解2. 为什么要有操作系统为什么要有操作系统 复习计算机硬件结构，了解操作系统的必要性复习计算机硬件结构，了解操作系统的必要性3. 什么是操作系统什么是操作系统4. 操作系统的功能：资源管理、人机接口操作系统的功能：资源管理、人机接口5. 操作系统的层次结构操

2、作系统的层次结构6. 操作知识补充。操作知识补充。1. 我们对操作系统已有那些了解？我们对操作系统已有那些了解？l 对操作系统的使用：对操作系统的使用：l图形界面接口的使用图形界面接口的使用l命令接口的使用命令接口的使用l 我们知道的操作系统我们知道的操作系统lWindows，Dos，Unix，Linuxl计算机的启动过程计算机的启动过程lBIOS启动启动操作系统启动操作系统启动应用程序启动应用程序启动l计算机的安装过程计算机的安装过程 l 硬件硬件操作系统操作系统应用软件应用软件要使用计算机，必须要有操作系统！2.为什么必须要有操作系统？为什么必须要有操作系统？l复习硬件相关知识：冯诺依曼结

3、构复习硬件相关知识：冯诺依曼结构l无操作系统的处理l早先的“手工操作”阶段 ：单用户单进程，操作复杂l或者直接对硬件操作，例如：单片机，BIOS程序等 要求： 对硬件足够了解，一般人不易掌握运算器运算器控制器控制器输入设备输入设备存储器存储器输出设备输出设备2.为什么必须要有操作系统？为什么必须要有操作系统？l现在的需求：现在的需求：l多程序同时运行，同时使用硬件；多程序同时运行，同时使用硬件；l傻瓜式的人机交互，交互智能化和人性化傻瓜式的人机交互，交互智能化和人性化l单纯的一般应用程序无法实现这种要求，这就需要单纯的一般应用程序无法实现这种要求，这就需要专门专门的系统软件来的系统软件来管理计

4、算管理计算机资源机资源并并提供良好的人机接口提供良好的人机接口来使用计算机来使用计算机操作系统操作系统运算器运算器控制器控制器输入设备输入设备存储器存储器输出设备输出设备3.什么是操作系统什么是操作系统l什么是操作系统？一种特殊的软件，特殊子程序，是软硬资源的控制中心,它以尽量合理有效的方法组织多个进程共享使用计算机的各种资源,并提供使用接口。l操作系统的目的: 提高资源利用程度，方便用户使用。l操作系统的功能：l 资源管理，效率更高l 人机接口，方便使用资源管理， 人机接口4. 操作系统功能操作系统功能-资源管理资源管理l资源：资源：l硬件资源：硬件资源：CPUCPU、内存、存储设备以及其他

5、设备、内存、存储设备以及其他设备l软件资源：以文件的方式软件资源：以文件的方式l资源管理：资源管理： 以尽量合理有效的方法组织多个以尽量合理有效的方法组织多个进程进程共享使共享使用计算机的各种资源。包括：用计算机的各种资源。包括：l处理机管理处理机管理l存储管理存储管理l设备管理设备管理l文件系统管理文件系统管理简单补充简单补充进程的概念进程的概念l进程：运行的程序，需要占用内存，进程：运行的程序，需要占用内存，CPUCPU，以，以及其他硬件资源及其他硬件资源l多进程（多任务）同时运行，需要资源共享：l资源管理包含两种资源共享使用的方法：l时分：所谓时分就是说由多个用户任务分时地用该资源，除了

6、上述的处理机外，还有很多其它的资源也必须分时地使用，如输入输出控制器、网卡等，这些控制部件必须分时地使用。l空分：都是针对存储资源而言，存储资源的空间可以被多个用户（进程）共同以分割的方式占用。独占式共享独占式共享。共享使用资源是指多用户任务共享使用资源是指多用户任务分时使用资源，独占则表示某用户任务占用分时使用资源，独占则表示某用户任务占用该资源后，执行了对资源的多个操作，使用该资源后，执行了对资源的多个操作，使用了一个完整的周期。了一个完整的周期。例：多用户任务独占式共享使用打印机，例：多用户任务独占式共享使用打印机，用户需要在执行打印指令前申请独占该用户需要在执行打印指令前申请独占该打印

7、机资源，执行完打印指令后释放。打印机资源，执行完打印指令后释放。时分共享两种不同的使用方法时分共享两种不同的使用方法也就是说用户任务占用该资源无需使用一个也就是说用户任务占用该资源无需使用一个逻辑上的完整周期。逻辑上的完整周期。 例：对处理机的使用，用户程序随时都可例：对处理机的使用，用户程序随时都可以被剥夺以被剥夺CPUCPU，只要运行现场保存好了，下，只要运行现场保存好了，下次该用户程序再次占用次该用户程序再次占用CPUCPU时就可以继续运时就可以继续运行。行。 例：对磁盘的输入输出。例：对磁盘的输入输出。 分时式共享分时式共享4.操作系统功能操作系统功能人机接口人机接口l操作系统功能之一

8、：为用户提供良好的工操作系统功能之一：为用户提供良好的工作环境和友好的接口，方便用户使用计算作环境和友好的接口，方便用户使用计算机。机。l主要有三种人机接口：主要有三种人机接口：l命令接口命令接口l图形接口图形接口l程序接口（系统调用）程序接口（系统调用）5.操作系统层次结构：操作系统层次结构：6. 操作知识补充：系统启动系统启动过程(在多处检测系统设备)加电加电, ,激活激活ROMROM程序程序ROMROM程序检测系统配置程序检测系统配置, ,加载加载MBRMBR程序程序,MBR,MBR程序程序加载操作系统加载操作系统Loader,Loader,操作系统操作系统Loader Loader 加

9、载操加载操作系统。作系统。进入操作系统初始化进入操作系统初始化, ,根据系统配置等准备系根据系统配置等准备系统表格统表格, ,加载加载Driver,Driver,标识设备标识设备(对新增加设对新增加设备备, ,应在上次进行应在上次进行DriverDriver安装或将安装或将DriverDriver加入加入内核。现代系统已能在发现新硬件后动态安装内核。现代系统已能在发现新硬件后动态安装并加载并加载driver)driver)进入操作系统正常控制进入操作系统正常控制*总结：总结：l相关知识：相关知识：l冯冯. .诺依曼结构、程序执行过程、进程诺依曼结构、程序执行过程、进程概念概念l操作系统的功能：操作系统的功能：l