《信息技术基础教学课件》第3章操作系统基础.ppt

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1、操作系操作系统基基础操作系操作系统统概述概述 操作系操作系统统的的定定义 操作系统是用于管理和控制计算机硬件和软件资源的一组程序，为用户提供使用计算机的接口。l从系统的角度看，在操作系统的支持下，计算机才能运行其他的软件l从用户的角度看，系统安装了操作系统才构成了一个方便、有效、友好的使用环境。计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，操作系统是配置在计算机硬件上的最基本的系统软件。操作系统直接运行在裸机之上，是对硬件系统的第一次扩充。操作系统是计算机硬操作系统是计算机硬件与其他软件的接口，件与其他软件的接口，也是用户和计算机的也是用户和计算机的接口接口处理器管理理器管理处理器的分配和运行是以

2、理器的分配和运行是以进程程为基本基本单位位的，所以的，所以处理器的管理理器的管理对象是象是进程。程。操作系操作系统引入引入进程的目的是多个程序能程的目的是多个程序能够并并发执行，以提高行，以提高资源利用率和系源利用率和系统的吞的吞吐率。吐率。进程程定定义义：进进程是一个程序在一个数据集合上的一次程是一个程序在一个数据集合上的一次动态执动态执行行过过程，操作系程，操作系统统是以是以进进程作程作为资为资源分配和源分配和处处理器理器调调度的基本度的基本单单位。位。Process Program进进程程是是动态动态的：当的：当一个程序被加一个程序被加载载到内存到内存时时，系，系统统就就创创建了一个建了

3、一个进进程。程序程。程序执执行行结结束后，束后，该进该进程就消亡程就消亡了了程序程序是静是静态态的：有序的：有序代代码码的集合的集合，可以，可以长长期保存在磁期保存在磁盘盘内的内的。进进程程是是暂时暂时的，程序是的，程序是长长久的久的。一一个程序可以个程序可以对应对应多个多个进进程。程。进程的状程的状态1）就）就绪状状态（Ready)当当进程已程已经分配到除分配到除CPU以外的所有必要的以外的所有必要的资源后，只要能再源后，只要能再获得得处理机，就可以立即理机，就可以立即执行。行。这时的的进程的状程的状态称称为就就绪状状态。多个。多个就就绪状状态的的进程排成就程排成就绪序列。序列。2）执行状行

4、状态 (Running)进程已程已获得得处理机，其程序正在理机，其程序正在执行。行。处于此状于此状态的的进程数目小于程数目小于等于等于CPU的数目。的数目。3）阻塞状）阻塞状态 (Blocked)进程因等待某种事件的程因等待某种事件的发生而生而暂时不能运行的状不能运行的状态（如（如I/O操作或操作或进程同步）程同步）,此此时，即使，即使CPU空空闲，该进程也不能运行。程也不能运行。进程的状程的状态转换l执行行阻塞：等待某个事件阻塞：等待某个事件发生而睡眠（生而睡眠（请求求I/O）l执行行就就绪：时间片用完片用完l就就绪执行：行：调度度l阻塞阻塞就就绪：因等待的事件：因等待的事件发生而生而唤醒（

5、醒（I/O完成完成）进程程调度度 先来先服先来先服务调度算法度算法 短短进程程优先先调度算法度算法 高高优先先权优先先调度算法度算法 基于基于时间片的片的轮转调度算法度算法进程死程死锁当两个或两个以上的当两个或两个以上的进程因程因竞争系争系统的的资源而源而无限期地相互等待无限期地相互等待时，就，就发生了生了进程死程死锁，系系统将将处于停滞状于停滞状态。存存储器管理器管理存存储器管理是指器管理是指对计算机内存的管理。一个程序从算机内存的管理。一个程序从磁磁盘调入内存后才能开始入内存后才能开始执行，所以需要合理地行，所以需要合理地为程序分配内存，当程序运行程序分配内存，当程序运行结束束时需要回收内

6、存。需要回收内存。（1）连续分配方式分配方式（2）分）分页存存储管理管理（3）分段存）分段存储管理管理（4）虚）虚拟存存储技技术分分页存存储管理管理页表表 系系统为每个每个进程建立一个程建立一个页表，表，页表表给出出逻辑页号和具体内存号和具体内存块号相号相应的关系。的关系。设备管理管理设备管理的主要任管理的主要任务是管理与是管理与计算机相算机相连的各的各类外外围设备，负责分配和回收外部分配和回收外部设备、控制外部、控制外部设备按用按用户程序的要求程序的要求进行操作，提高行操作，提高设备的利用率和的利用率和设备与与处理器并行工作的能力。理器并行工作的能力。（1）设备类型型（2）设备分配分配（3）

7、设备处理理文件管理文件管理存存储在磁在磁盘上的数据信息是以文件的形式存在的。上的数据信息是以文件的形式存在的。文件管理功能向用文件管理功能向用户提供提供的的功能功能：l 创建文件建文件l 删除文件除文件l 读写文件写文件l 打开文件打开文件l 关关闭文件文件用用户按照按照文件名文件名访问文件，不必了解文件在磁文件，不必了解文件在磁盘中的物理存中的物理存储位置。位置。文件文件文件是通文件是通过名字名字标识的存的存储在磁在磁盘上的一上的一组信息的集合。信息的集合。文件是文件是计算机中存算机中存储信息的基本信息的基本单位，文件中可以存放位，文件中可以存放文本、数文本、数值和和图像等信息。像等信息。l

8、文件名文件名每一个文件必每一个文件必须有一个名字，即文件名。文件名是存取文有一个名字，即文件名。文件名是存取文件的依据，即按名存取。件的依据，即按名存取。文件名文件名的的格式格式为：文件名文件名.扩展名展名文件的类型文件的类型目目录管理管理在文件系在文件系统中中为了提高文件的了提高文件的检索速度和性能，索速度和性能，通常采用多通常采用多级目目录结构。每一构。每一级目目录可以包含子可以包含子目目录和文件。和文件。文件文件夹文件文件夹是系是系统组织和管理文件的一种形式，可以和管理文件的一种形式，可以理解理解为存放文件的容器，便于用存放文件的容器，便于用户管理和使用文管理和使用文件，用件，用户可以将

9、文件按需要存放在不同的文件可以将文件按需要存放在不同的文件夹中。中。目目录管理管理文件文件夹的的优点：点：l 提高提高文件的文件的检索索速度速度l 解决解决文件重名的文件重名的问题 不不同同级的子文件的子文件夹或文件可以具有相同的或文件可以具有相同的名字名字 同同一文件一文件夹中同中同级的子文件的子文件夹或文件不能具有相或文件不能具有相同的名字同的名字文件文件夹和和文件的命名文件的命名规则类似似，不，不需要需要扩展名展名。文件路径文件路径从根目从根目录开始到达指定的文件所开始到达指定的文件所经历的各的各级子目子目录（子文（子文件件夹）的一系列目）的一系列目录名（文件名（文件夹名）称名）称为目目

10、录的路径的路径（或文件路径）。（或文件路径）。l 文件文件路径路径的表示的表示方式方式为：子文件子文件夹1子文件子文件夹2子文件子文件夹nl 访问文件文件的的完整的完整的“文件路径名文件路径名”表示方式表示方式为：盘符名符名:路径路径 扩展文件名展文件名D:B b1.rar用用户接口接口操作系操作系统需要向用需要向用户提供方便、友好的用提供方便、友好的用户界面，界面，方便用方便用户使用使用计算机。算机。操作系操作系统为用用户提供了三种形式提供了三种形式的接口的接口l 命令接口命令接口：是用是用户使用操作系使用操作系统提供的命令完成相提供的命令完成相关的关的操作操作。l 程序接口程序接口：是是计

11、算机程序算机程序员使用操作系使用操作系统的方法的方法l 图形接口形接口：GUI是最常是最常见的形式，用的形式，用户可以通可以通过图形界面方式直形界面方式直观方便地使用方便地使用计算机算机。操作系操作系统的分的分类按按结构和功能分构和功能分类操作系统操作系统特特 点点批处理操作系统批处理操作系统批处理操作系统将用户提交的作业组成一批作业，在操作系统的管理下，逐个执行每个作业，将运行结果交给用户。分时操作系统分时操作系统用户以交互的方式向操作系统提出命令请求，系统采用时间片轮转方式处理用户的请求。分时系统将CPU划分为若干个时间片，并且以时间片为单位轮流为每个终端用户服务实时操作系统实时操作系统计

12、算机能够及时响应事件的请求，在规定的时间内完成处理，具有高度可靠性。网络操作系统网络操作系统按照网络协议开发的操作系统软件，具有网络管理、通信、安全、资源共享和网络应用等功能。分布式操作系统分布式操作系统由多台计算机通过网络连接在一起的系统，分布式操作系统的任务是使多台计算机并行计算，协调一致地完成工作按照用按照用户数量分数量分类操作系统操作系统特特 点点单用户单任务操作系统单用户单任务操作系统在在一一个个计计算算机机系系统统内内，一一次次只只能能运运行行一一个个用用户户程程序序，该该用用户户独占计算机的全部资源。独占计算机的全部资源。多用户多任务操作系统多用户多任务操作系统在在一一个个计计算算机机系系统统内内，可可以以有有多多个个用用户户同同时时运运行行多多个个不不同同的的程序。程序。典型操作系典型操作系统介介绍1.DOS操作系操作系统2.Windows操作系操作系统3.UNIX操作系操作系统4.Linux操作系操作系统5.Mac OS操作系操作系统