操作系统前言

1、操作系统 罗宇 吴刚 陈燕晖 编写第一讲 前言授课目的与要求:明确该课学习目的与要求,了解操作系统概念。授课重点与难点：操作系统概念。作业安排：安装linux操作系统前言之前言 操作系统的地位； 教学目的； 教学内容； 学习基础； 学习态度； 学习方法； 参考书目。操作系统的地位 计算机系统管理中心(相当于社会中的 政府地位)； 最复杂最精确的人工开发的管理系统； 在计算机系统中不可缺少，少了操作系统，用户不可能上机使用计算机资源。教学目的 掌握操作系统概念； 了解操作系统结构； 熟悉操作系统算法； 为高级程序设计和操作系统使用、管理、开发打基础； 为其他课程学习提供知识保障； 锻炼思维。教学

2、内容 操作系统为主。学习基础 数据结构； 程序设计； 计算机原理； 汇编语言。学习态度 为社会作贡献而主动学习； 培养出兴趣，有了兴趣就愿意多花时间； 坚持就是胜利，半途而废是成事的大忌。学习方法 多看书，做到预习、听课、复习三部曲； 认真听课； 多做作业，加深理解； 多联想，加深对知识的印象； 多讨论，同学之间结成讨论小组； 积极参与编写程序参考书目 Operating systems concepts(6th edition), A.Silberschatz； 现代操作系统（Modern Operating System second edition)， Tanenbaum著； Opera

3、ting systems internals and design principle， William Stalling著； 操作系统：设计与实现(第二版)， Tanenbaum著； Minix或Linux源代码，http:/lxr.linux.no/source/。操作系统知识体系结构至少记住以下两句话：.操作系统是方便用户，管理整个计算机软硬件资源的系统软件.操作系统有“五大类型”和“五大功能”（批处理，分时，实时，网络，分布； 作业，文件，存储，设备和进程管理）为什么学习操作系统?关于学习操作系统的争议: 世界上只需要很少的操作系统设计/实现者 Windows 的垄断不易改变赞成学习操

4、作系统的理由: 需要总体上掌握系统设计 操作系统包括了所有软件设计/实现问题资源共享/管理安全和身份验证灵活性，健壮性友好界面设计 加深对使用的OS的理解，有利于深入编程 编程时借鉴操作系统的设计思想和算法 我们并不总使用WinXP/2000/NT 信息安全问题 国家信息体系的安全 操作系统安全是一切信息安全的基础 第1章 序言1.1 什么是操作系统 操作系统：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用户（进程）共享计算机的各种资源并提供使用接口。 操作系统的目的：方便用户,提高资源利用程度。 操作系统所在层次 ：硬件，操作系统，应用。 操作系统面面观：操作系统作为特殊子程序，操作

5、系统作为资源管理者，操作系统组织用户（进程）使用计算机。命令解释 器编译器数据库管理器数据库 应 用编辑器操作系统内核硬件层系统调用库/ C库/数学库/图形库/窗口库等1.1.1 计算机系统层次 狭义操作系统包含程序：核心态运行程序,用户态运行的命令解释器和系统调用接口库。广义操作系统包含程序：除上述内容外,还有许多提供系统常用功能的实用程序、库程序。处理机主存ROM总线桥外设总线总线硬件层：计算机系统结构图1.1.2 操作系统作为特殊子程序操作系统内核为用户层的程序提供了系统调用接口。系统调用可以看成是特殊的公共子程序，说系统调用是公共子程序是因为这些程序可以被任意用户层程序调用，实现了一些

6、公共的功能，用户不需要重复编写实现这些功能的程序而只要调用操作系统内核提供的相应系统调用即可。 1.1.3 操作系统作为资源管理者为了使硬件资源充分发挥它们的作用，必须允许多用户（进程）同时使用计算机，以便让不同的资源由不同的用户（进程）尽可能地同时使用，减少资源的闲置时间。例如，当一个用户（进程）在将文件从磁盘往内存缓冲区读时，另一个用户（进程）可以让自己的程序在处理机上运行。这样的话，处理机、内存、磁盘就都忙起来了。资源管理包含两种资源共享使用的方法： 时分：所谓时分就是说由多个用户（进程）分时地使用该资源，除了上述的处理机外，还有很多其他的资源也必须分时地使用，如IO控制器、网卡等，这些

7、控制部件包含了控制I0的逻辑，必须分时地使用。 空分：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。时分共享两种不同的使用方法 独占式共享使用。 共享使用是指多用户（进程）分时使用，独占则表示某用户（进程）占用该资源后，执行了对资源的多个操作，使用了一个完整的周期。例如说多用户（进程）独占式共享使用打印机，是指多用户（进程）一定是分时地共享使用该打印机的，每个用户（进程）使用打印机时，执行了多条打印指令，打印了一个完整的对象（如完整的文件）。用户（进程）需要在执行打印指令前申请独占该打印机资源，执行完打印指令后释放该资源。 分时式共享使用。 也就是说用户（进程）占用该资源无需使用一个逻辑上的完整周期。 例如说对处理机的使用，用户程序随时都可以被剥夺使用CPU，只要运行现场保存好了，下次该用户程序再次占用CPU时就可以继续运行。 再例如对磁盘的I0，当一个用户（进程）让磁盘执行了一条I0请求后，其他用户（进程）又可向磁盘发出I0请求，系统并不要求某个用户（进程）的几个I0请求之间不能插入其他用户（进程）的I0请求。 1.1.4 组织用户使用计算机为了实现用户计算意图则必须让可以实现用户意图的程序执行。为了能让程序执行，首先得由操作系统给程序及程序数据安排存放空间；为了能提高资源利用率，增加并发度，还必须能让多个用户程序能分时占用处理机；要能