11操作系统的概念.ppt

1、第一章是1.1操作系统的概念计算机系统：计算机硬件计算机软件计算机硬件：计算器、控制器、内存、输入设备和输出设备2002年八月25日，中科院计算发表的。我国自行开发的CPU芯片经过测试，相当于P水平。编译器操作系统解释程序系统软件语言处理系统汇编程序中常用的例程库连接程序等计算机软件连接编译器诊断故障诊断应用软件：火车售票系统、超市管理系统硬件和软件关系裸机虚拟机：一个裸机在每一层添加软件将成为更强大的系统。我们称这个“更强大的系统”为“虚拟机”。多用户操作系统允许物理处理器在扩展后扩展到多个虚拟机。任何用户都可以拥有处理器、操作系统的分层模型。管理和控制计算机系统的硬件和软件资源，合理配置计

2、算机工作流，有效利用这些资源，为用户提供强大、易于使用、可扩展的工作环境，起到计算机和用户之间的界面作用。1.2操作系统的形成和发展，计算机开发分为四个阶段：194650年代末：第一代，电子管时代50年代末60年代中：第二代，晶体管时代60年代中的70年代中：第三代：集成电路时代70年代中期至第四代：没有大规模、超大型集成操作系统，没有超大型集成操作系统。完全手动操作磁带(卡)输入机计算机打印输出结果磁带1个程序计算机(1000次/秒)30分钟手动卸载完成3分钟计算机(10，000次/秒)3分钟手动卸载完成3分钟后“提前部署”系统初始部署系统(第二代计算机)完成几个完成后下一个任务初始部署(不

3、同于“并行”)孔刘：允许多个用户同时使用系统的硬件和软件资源的虚拟(互斥孔刘，并行访问)虚拟：这意味着物理单个实体在逻辑上成为多个匹配项。异步：意味着内存中的多个进程以独立的、不可预测的速度进行。微机操作系统，单用户单操作操作系统：只有一个用户可以进入机器，只有用户程序可以在一个操作中运行。最具代表性的是CP/M和MS-DOS。单用户多任务操作系统：只有一个用户可以进入机器，但可以将一个用户程序分成多个任务同时运行。最具代表性的是OS/2和MS-WINDOWS。多用户多任务操作系统：多个用户可以通过各自的终端使用同一主机共享主机上的多种资源，同时将用户程序划分为多个任务并同时运行。代表性的是U

4、NIX OS。1.4操作系统功能，1.4.1处理器管理1.4.2存储管理1.4.3设备管理1.4.4文件管理1.4.5用户界面，处理器管理，主要任务在多程序环境中，处理器分配和执行都是基于流程的。流程控制：要在多程序环境中运行任务，必须首先为任务创建至少一个流程，然后分配所需的资源。进程结束后，必须立即撤消进程，以回收进程使用的各种资源。流程控制的主要任务是为任务创建流程，撤消已终止的流程，并控制正在运行的流程的状态切换流程的同步。进程异步进行，执行速度不一致。同步进程的主要任务是协调进程的执行。进程互斥方法进程同步方法进程通信：在多程序环境中，可以在系统中为应用程序设置多个进程。这些进程必须

5、徐璐协作执行相同的任务，并在这些相互合作的进程之间交换信息。实例：输入流程、计算流程和打印流程三个相互协作流程。调度：根据流程的准备队列中的特定算法选择流程并分配处理器。主要任务是为运行多个程序提供良好的环境，并提高内存利用率。这意味着为每个程序分配内存空间，并减少无法使用的内存空间。内存保护：验证每个用户程序是否在自己的内存空间中运行，并且不徐璐干扰。(设置两个边界寄存器。保管正在进行的旅行程序的上限和下限。)地址映射：在多通道环境中，地址空间中的逻辑地址和内存空间中的物理地址不匹配。地址映射实现了两者之间的转换。内存扩展：使用虚拟存储技术逻辑扩展内存容量。如果内存中没有足够的空间加载转入程

6、序，系统可以将临时未使用的程序和部分数据通道磁盘放在内存中，从而释放更多的内存空间。(David assell，Northern Exposure(TV)，内存)，存储管理，设备管理，主要任务：完成用户I/O请求，将I/O设备分配给用户，提高CPU和I/O设备利用率缓冲区管理：ccpu和I/O设备管理也就是说，根据用户的I/O请求分配所需的设备。设备处理：主要任务是实现CPU和设备之间的通信。虚拟设备：将一次只能使用一个进程的物理设备转换为多个相应的逻辑设备，从而提高设备利用率，并使每个用户都感到独占该设备。文件管理、主要任务：管理用户文件和系统文件，以便用户使用。文件存储空间管理：通过分配每

7、个文件所需的外部内存空间，提高外部内存利用率。(通常是基于磁盘块的分配单元，通常是512字节4K字节)目录管理：为每个包含文件名、文件属性和文件在磁盘上的物理位置的文件创建目录条目。用户只需提供文件名即可访问文件。文件读取、写入管理：在读取和写入文件时，系统根据用户提供的文件名减少文件目录，获取文件在外部内存中的位置，使用文件读写指针读取和写入文件，完成读取后，修改读写指针以准备下一次读取和写入。文件访问控制：为联机用户提供，包括一组键盘命令和命令解释器，以防止未授权用户访问文件、用户界面、命令界面联机命令界面。脱机命令界面：为批处理作业用户提供，包含一组作业控制语言作业控制语言(JCL)。程

8、序界面在运行过程中设置为允许用户程序访问系统资源，是用户接收操作系统服务的唯一方法，由一组系统调用组成。图形界面使用图形操作界面来表示系统的功能，文件直观逼真，并通过鼠标、菜单和对话框图表执行任务。电脑的硬体简介、电脑的基本硬体元件处理器、储存、输入/输出控制、汇流排、外部装置处理器单一处理器称为独立系统多重处理器。称为多系统权限指令。仅适用于操作系统的指令。允许用户随意使用会使系统陷入混乱。只能使用未经授权的指令。处理器状态大多数系统用于管理处理器状态： (管理状态)运行操作系统管理器的状态状态状态： (问题状态)与运行用户程序的状态操作系统相关的多个寄存器用户可编程内存控制和状态寄存器：用

9、于控制和操作处理器的优先级、保护模式或用户程序运行时的调用关系等。典型的用户可编程寄存器包括以下数据寄存器地址寄存器条件代码寄存器计数器PC命令寄存器程序状态字PSW中断字段保护寄存器进程调用堆栈、内存内存内存内存。CD、磁盘、硬盘缓存(缓存)输入输出控制器和缓冲区主要用于控制和临时存储外部设备和计算机内存之间交换的数据和程序。v外部设备是导入和输出数据程序(包括数字设备和模拟设备)的基本单位。v总线总线是连接计算机组件的通信线路单总线。处理器、外围设备和内存都已连接。多总线：CPU和内存分离连接外围设备与外部内存也单独连接。P16页命令执行和中断算法的说明本书中描述算法的一些关键字如下。P18巡回交换算法P18操作系统的多个视角、工作、练习1.5下的8 2航空预约系统；3过程控制系统；4机器翻译系统；5办公自动化系统；6计算机激光照相系统；7信息检索系统；8导弹刘涛系统，OS/2操作系统由_ _ _ _ _开发，属于_ _ _ _类操作