计算机操作系统第1章-操作系统绪论.ppt

1、本章目录，计算机执行操作系统，发表：王斯锋，汤小丹汤子瀑，为什么学习执行操作系统计算机系统的重要组成部分：由系统软件修订操作系统， 修改现有的系统可以加深对大量“操作系统”:嵌入式系统(OS )所使用的操作系统的理解，从而选择购买必须进行深入计程仪编程的执行操作系统：并非始终使用Win95/NT/2000/XP 现在还有其他主要的执行操作系统UNIX、Linux等。 计算机科学和技术高等院校院专业课，目标计算机学科专业基础综合考试复盖数据机构、计算机组成原理、执行操作系统和计算机网络等学科专业基础课。 要求考生系统地把握上述专业基础课程的概念、基本原理和方法，运用所学的基本原理和基本方法分析、

2、判断、解决理论问题和实际问题。 考试形式和考试卷构造1，考试卷满分和考试时间本考试卷满分为150分，考试时间为180分2，解答方式解答方式为闭卷，笔试3，考试卷内容构造数据构造45分订正机构构成原理45分操作系统35分：第2332分，第4546题订正机网络2 试卷问题结构个别选择题80分各小题2分)综合应用题70分，执行操作系统在统考大纲中占35分，约占23%，执行操作系统在考试中的地位一般低于数据结构。 一个原因是执行操作系统在数据结构应用上的普及性很大。 一、目标(1)了解执行操作系统在订正机系统中的作用、地位、发展和特征。 (2)理解执行操作系统的基本概念原理，掌握执行操作系统的设定方法

3、和实现技术。 (3)可以用所学执行操作系统的原理、方法和技术来分析问题和解决问题，二、知识点分析执行操作系统学科以执行操作系统功能为中心开展，包括电脑CPU管理和处理器管理(过程管理)、存储管理、设备管理(投入产出管理)和档案管理。 本课程学习的主要问题是执行操作系统在做什么执行操作系统是如何工作的？ 并不是教windows的使用方法，也不是完成了本课程后能够设定、修改复杂的执行操作系统。 本课程主要学习前七章，重点介绍第二、三、四、五、六章，第七章通过上一章进行介绍。 参考教材：执行操作系统概论(Operating System concepts )第6版，银铃，戈登等(美)，郑减根译，高等

4、教育出版社。 现代操作系统(modernoperatingsystems )第二版Andrew S.Tanenbaum萩，机械工业出版社。 操作系统教程(第4版)、孙钟秀、费翔林等萩、高等教育出版社。 南京高等院校使用计算机执行操作系统教程(第三版)、张尧学等萩、清华高等院校出版社执行操作系统教程：原理和实例分析、孟静萩、高等教育出版社。 在苏州大学中使用。 Andrew S.Tanenbaum荷兰Vrije高等院校计算机系教授在习语言撰写了Minix Small is Beautiful、孙钟秀、费翔林等Silberschatz、a .银色衬衫、耶鲁大学计算机科学系教授。 研究方向包括执行操

5、作系统、数据库系统、网络系统和分布系统。 推荐指导教材，1、计算机执行操作系统学习指导和解决问题，汤子瀛主审，西安电子科技高等院校出版社。 2 .执行操作系统的学习指导和考试指导(第二版)李善平执行主编，浙江大学出版社。 3 .执行操作系统练习题与解析，曾平，李春萼编，清华高等院校出版社。 4、执行操作系统实验研究指导教程、邓文化执行主编、电子科技高等院校出版社。执行操作系统的工作(1)程序的执行启动各程序计程仪，结束程序的工作(2)完成硬件相关的工作(3)完成应用程序相关的工作，使用方便，基本服务，统一性(4)订正机系统的效率和安全问题， 不管应用程序，工作过程相同，与具体的应用程序没有直接

6、关系，即与用户感兴趣的应用程序目标没有直接关系的基本目的1介绍执行操作系统的基本概念、基本结构及运行环境的2执行操作系统原理， 介绍修订方法及实现技术3个执行操作系统的进化过程、发展研究动向、新技术及新思想4种代表性典型执行操作系统实例5学生分析问题，培养解决问题的基本能力1学生执行操作系统的基本概念， 通过对基本结构和运行环境有深入的认识，对执行操作系统这一课程有较全面的把握2执行操作系统的基本原理、设置修订方法和实现技术3执行操作系统的进化过程、发展研究动向、了解新技术和新思想的变化来观察趋势， 通过技术把握原理，掌握学科发展脉络的基本素质，为今后在有关领域开展工作打下坚实的基础，毛泽东实

7、践论了解认识与实践的关系，通过实践发现真理，通过实践证实真理和发展真理。 从感性认识主动发展到理性认识，从理性认识主动指导革命实践，改造主观世界和客观世界。 实践、认识、再实践、再认识的形式，循环无限往返，实践和认识的各个循环的内容都在向较高的水平前进。 这就是辩证法唯物主义的所有认识论，这就是辩证法唯物主义的知行统一观。 2020/7/16，18，模拟实现几个实验，模拟设置修正调度过程模拟设置修正生产者和消费者问题模拟设置修正页面模拟设置修正文件操作，修正计算机系统，应用程序，系统程序计程仪程序， 硬件、操作系统定位、物理设施：底层微架构：包含电脑CPU的专用内部暂存器和包含算术逻辑针织面料

8、的数据通道。 数据通道的行为由称为微编程的软件控制，或者直接由硬件电路控制。 机器语言：相关的硬件和汇编语言程序设计师可见的指令构成指令定径套体系结构。 所述若干层构成指令定径套架构ISA层。 执行操作系统的顶层是其他系统软件，包括命令解释程序、编译程序、编辑器等。 这些个本身不是执行操作系统。 执行操作系统是在核心状态或管理状态下运行的软件，受硬件保护，防止用户篡改。 其他软件正在用户状态下运行。 但是，现代执行操作系统的文件系统是以用户状态执行的。 更高级别的应用程序包括文字处理器、电子表格、工程修订计算和将信息存储在数据库中。 第一章了解执行操作系统导论、学习要点1执行操作系统的基本概念

9、和原理。 了解2执行操作系统的发展过程和分类3执行操作系统的运行环境4 .了解核心状态和用户状态的划分和中断反应历程，软件是计算机系统的灵魂，而灵魂的核心是执行操作系统。 计算机系统分为四个部分，即硬件、执行操作系统、应用程序和用户。 执行操作系统管理各种计算机硬件和软件，为应用程序提供基础，充当计算机硬件和用户之间的中介。 执行操作系统规定了如何使用这些个的资源来解决用户的计算问题。 执行操作系统控制和协调每个用户的应用程序对硬件的使用。本章主目录查询1.1操作系统的目标、作用和模型1.2操作系统的形成和发展1.3操作系统的特征和服务1.4操作系统的功能1.5操作系统的进一步发展1.6操作系

10、统的运行环境1.7操作系统的结构修订1.8 Unix和Linux 1.9总结1.10操作1.11典型问题分析和实战练习。 1.1操作系统目标、角色和型号1.1.1执行操作系统目标：关于系统规模和应用环境的1、便利性2、有效性3、可扩展性4、开放性1.1.2执行操作系统角色1、操作系统是用户和计算机硬件系统之间的接口2， 操作系统是计算机系统资源的管理者3，操作系统是扩展设备4，用作操作系统对象2，对象的操作和管理的软件集合3，交互界面，1.1.1执行操作系统的目标1 .易用性，计算机容易掌握。 2 .有效性在初期的补正机环境中，重视有效性。 提高了系统资源的利用率。 操作系统还可以合理组织计算

11、机工作流，进一步提高系统吞吐量。 便利性和有效性是操作系统最重要的两个目标。 因为在先很贵，所以追求有效性，现在重视便利性。 3、可扩展性订正机系统结构的发展和零配件的更新，对OS提出了更高的功能和性能要求。 因此，操作系统必须具有更好的可扩展性以适应新的发展要求。 4 .开放性：为了按照世界标准通过网络集成各种类型的计算机及其设备，准确且有效地合作，实现应用程序的可移植性和互操作性，要求操作系统开放性。1.1.2从执行操作系统角色用户的角度来看，从资源管理的角度来看，OS是用户与计算机硬件系统之间的接口，可以认为OS是纠错设备系统资源的管理员(包括电脑CPU、主存储器、投入产出设备、数据文件

12、、网络等)。 另一方面，操作系统作为用户和计算机硬件系统之间的接口：服务员三种接口：(1)命令接口。 操作系统提供了一系列上线了命令(语言)，用户可以通过从牛鼻子板键入相关命令来直接操作计算机系统。 离线指令。 外壳或C (2)系统调用接口(程序接口)。 系统调用是应用程序接收操作系统服务的唯一方法。 窗口不公开系统调用，仅提供定义为库函数的win32 API，并且在三个组件(Kernel、User和GDI )上提供服务。 Kernel :主记忆管理、过程管理User集中窗口管理函数、窗口的创建、取消、移动、对话等，GDI提供绘画、打印等函数。 UNIX/Linux可以通过库函数间接地使用系统

13、调用，也可以以宏命令_syscalln ()的形式直接调用系统调用。 示例： fprintf () :写入()、sys _写入()。 (3)格拉夫快速窗口界面WIMP。 GUI技术实质上是系统调用的一种形式。 在执行操作系统情况下，用户界面也称为用户界面，表示用户与执行操作系统交互的路径和通道，另一个表示作为控制此类交互环境的执行操作系统的操作环境。 第一个含义称为用户界面，第二个含义称为用户界面。 二、OS是校订机系统资源的管理者：管理者校订机系统包括各种硬件和软件资源，处理器、存储器、I/O数据老虎钳和信息(数据和计程仪程序) OS必须有效地管理这些个4种资源： (1)处理器管理：处理器的

14、分配网络和通讯管理，三，OS作为扩展设备：难以正常使用，只是构成了校正设备系统的物质基础，出现在用户面前的校正设备系统是经过几层软件改造的校正设备。 复盖软件的设备称为扩展设备，也称为虚拟机。1.1.3执行操作系统的层次模型大型软件多采用分层结构，操作系统模型分为三个层次： 1、底层为操作系统对象(处理器、内存、设备、文件和作业)。 2 .中间阶层是对对象进行操作和管理的软件的集合(处理器管理软件、存储器管理软件、数据老虎钳管理软件和档案管理软件)。 3 .最上层是OS向用户提供的交互界面(指令界面、计程仪程序界面、格拉夫伊卡斯交互界面)。包括硬件、系统计程仪程序和应用程序的计算机系统、应用程

15、序、系统程序、硬件、硬件、硬件抽象层HAL、内核、文件系统、对象、进程、 存储POSIX子系统，Win32子计程仪程序，Win32子系统，OS/2计程仪程序，OS/2子系统，Windows2000的结构， 硬件(电脑CPU、内存、磁盘)标准实用程序(shell、编辑器、编译程序等)、用户、核心状态、用户状态、用户界面、库函数界面、系统调用界面、UNIX系统的层次、1、 OS对象：一个或多个处理器2 .对象的操作和管理软件的集合： OS的核心部分，OS的五个功能中的四个功能，分别用于上述四个对象的操作和管理。 3、交互界面： (1)指令介面：使用者与作业系统的介面。 用户通过在牛鼻子板上输入某些

16、命令来获得操作系统服务。 (2)程序接口：应用程序和操作系统的接口。 用户通过在计划中安排系统呼叫来获取OS共享服务。 (3)格拉夫伊卡斯交互界面：操作系统配置直观的格拉夫伊卡斯交互界面，用各种形式的图标真实显示系统的各项功能和各种应用，用鼠标操作，使计算机操作更加简单，生动有趣。 操作系统层次模型、1.2执行操作系统的发展历程、 1.2.1推动执行操作系统发展的主要动力1.2.2执行操作系统的发展过程1执行操作系统无时的订正机系统2单程批处理系统3多道批处理系统4点分割系统5实时系统6微机OS7OS大观， 1.2.1推动执行操作系统发展的主要动力OS快速发展的主要动力归结为以下四个方面： 1

17、、不断提高修订器资源利用率的需求2、便利用户3、不断更新数据老虎钳4、不断提高修订器架构、执行操作系统历史、最初真正的数字修订器是charlle 世界上第一个软件程序员Ada Lovelace(Lord Byron )第一代(19451955 )真空管和插件板1939年11月，美国爱荷华州立大学物理系副教授约翰文森特阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff ) 及其合作者克利福德当时是物理系的硕士研究生)研制成功，使用电子管300个命名为ABC(Atanasoff-Berry Computer )。 1946年2月，莫克利，ENIAC，艾尼亚克机。 由于系统不稳定，普拉计程仪写入插件板，真空管容易损坏，