操作系统讲稿ch1.ppt

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1、操作系统基础授课提纲电信工程学院BUPT2023/1/172023/1/17教材：操作系统基础作者：屠立德等出版：清华大学出版社参考：1.计算机操作系统汤子瀛等西安电子科技大学出版社 2.操作系统教程 王素华 人民邮电出版社 3.*操作系统：设计与实现（第2版）电子工业出版社2023/1/172023/1/17内容提要概论多道程序设计基础-并行程序设计处理机管理主存储器管理设备和文件管理*操作系统结构与范例2023/1/172023/1/17第一部分：概论ch1 引论：介绍操作系统OS的性能及发展ch2 OS的运行环境2023/1/172023/1/17Ch1 引论学习操作系统基本原理，要了解

2、其在计算机系统中的地位地位了解此地位的形成过程，即的发展历史。发展历史。当前流行的几种主要操作系统主要操作系统。2023/1/172023/1/171.计算机系统的组成概述：OS在计算机中的位置2.虚拟机的概念1.1 计算机系统概述2023/1/172023/1/17计算机系统组成：硬件+软件硬件：计算机物理装置。指计算机系统中那些“硬的硬的”物理设施，即各种处理机，存储器，输入输出设备和通信设备等。软件：指由计算机硬件执行以完成一定任务的所有程序及数据程序及数据。2023/1/172023/1/17计算机硬件组织微微 型型 机机：处理机+存储器+输入输出设备。总线结构（各部分通过总线交 换信

3、息）。2023/1/172023/1/17大，小型机大，小型机：中央处理机，I/O处理机（通道），存储器，I/O设备。非总线结构（存储器成为其中心部分）2023/1/172023/1/17计算机软件组织计算机软件包括系统软件和应用软件系统软件：操作系统，语言处理系统，和常用的例行服务程序。应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。2023/1/172023/1/17计算机系统软件层次关系计算机系统软件层次关系2023/1/172023/1/17虚拟机的概念软件与硬件的关系软件与硬件的关系：软件是在硬件基础上对硬件

4、的性能加以扩充和完善。软件之间的关系软件之间的关系：一部分软件运行要以另一部分软件的存在并为其提供一定的运行条件为基础；新添加的软件可以看作是在原来那部分软件基础上的扩充与完善。“虚拟机虚拟机”：一个裸机在每加上一层软件后，就变成了一个功能更强的机器，把这“新的更强功能的机器”称作虚拟机。OS的地位的地位：紧挨硬件层的第一层软件，对硬件进行首次扩充，同时又是其他软件运行的基础。2023/1/172023/1/171.2 OS的形成和发展什么是OS：1.自底向上自底向上-OS是用来高效地控制和管理系统资源的程序集合。2.自顶向下自顶向下-OS是为用户提供一个等价的扩展计算机或称虚拟机，以方便用户

5、使用计算机的程序集合。“用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合”-资源管理者！2023/1/172023/1/17OS的形成和发展（2）“分析机”：Charles Babbage(17921871)Ada Lovelace第一代计算机（19451955）：真空管和插板第二代计算机（19551965）：晶体管和单道单道 批处理系统批处理系统第三代计算机（19651980）：集成电路芯片和多道程序系统多道程序系统第四代计算机（1980现在）：个人计算机2023/1/172023/1/171.3 多道程序设计把一个以上作业存放在内存，并同时运行，共享处理机时间和外部设备等系统资源。单

6、处理机：“多个作业同时运行”指每个作业都已开始运行但尚未结束。任一时刻处理机上运行的作业只有一个！多道程序设计的概念（图）2023/1/172023/1/171.4 OS的功能和特性OS系统资源管理者：处理机，存储器，处理机，存储器，I/O设备，信息（文件）设备，信息（文件）中断管理，I/O系统管理，错误管理多道程序设计多道程序设计OS的特性：的特性：并行性并行性：计算与I/O操作之间主存中各程序（进程）之间共享性共享性：CPU，主存，外存，数据文件2023/1/172023/1/171.5 OS的类型按硬件的大小：大型机OS，小型机OS，微型机OS按用户数：单用户OS，多用户OS按硬件结构：

7、单CPU，多CPU，网络，多媒体典型分类：(1)多道批处理OS(2)分时OS(3)实时OS(4)网络OS2023/1/172023/1/17（1）多道批处理OS 2023/1/172023/1/17（2）分时系统分时：把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，分时间片时间片提供给不同用户轮流使用。目的：及时响应并服务于联机用户（交互作用）特征：多路性：一机对多台终端交互性：人机对话，联机操作独占性：用户好象独占系统全部资源2023/1/172023/1/17（3）实时系统“实时”：对随即发生的外部事件及时作出响应并处理。用于实时控制。批处理系统，分时系统批处理系统，分时系统：通用

8、系统（处理用户作业-多道程序设计）实时系统实时系统：专用系统，包含有控制某实时过程和处理实时信息的专用程序，无作业，道的概念，只有固定的若干任务程序。及时，可靠及时，可靠实时系统+批处理系统=通用实时系统（实时处理作为前台作业，批处理作为后台作业）2023/1/172023/1/17（4）网络OSNOS：是指使网络上计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件和有关规程软件和有关规程的集合。protocol协议（规程）：网络计算机在互相通信时为能正确进行并相互理解通信内容需遵循的约定。功能：OS四大管理功能+网络通信+网络服务网络软件模型：开放系统互联参考模型OSI定 义的七层协议2023/1/172023/1/171.6 微型计算机及其操作系统的发展趋势第一代微型机：8位机，单用户监督程序Monitors：交互作用-实时系统，分时系统操作系统：CP/M-86,并发CP/M-86,RIO,SOS,CDOS,RDOS.第二代微型机：16位机，多用户操作系统：iRMX86,ZMOS,VENIX,MP/M第三代微型机：32位机，多用户操作系统：虚拟存储，Cache,SPOOL系统第四代微型机：32位机，网络操作系统Windows NT2023/1/172023/1/17