操作系統(tǒng)介紹之一課件

1、操作系統(tǒng) 2012年2月21.1 操作系統(tǒng)概觀一、操作系統(tǒng)的定義 你所用過的操作系統(tǒng)你知道下列哪些是操作系統(tǒng)嗎? DOS LINUX WINDOWS TURBO-C WORD FOXPRO UNIXVI 一個(gè)C語言源程序3流行的操作系統(tǒng)微軟：Windows系列（以前MS-DOS）UNIX家族：Solaris, AIX, HP UX, SVR4, BSD, ULTRIX自由軟件：Linux, freeBSD, MinixIBM: AIX, OS/390, OS/2, OS/400, PC DOS其他：Mach，Mac OS, NetWare,4你用過的操作系統(tǒng)能做什么?各種命令：dir copy

2、 del format 啟動(dòng)、結(jié)束用戶程序系統(tǒng)調(diào)用：例如INT指令WINDOWS、UNIX 等提供多任務(wù)或多用戶環(huán)境5你知道操作系統(tǒng)不能做什么?不做天氣預(yù)報(bào)不做房屋設(shè)計(jì)不是編譯程序 總之，操作系統(tǒng)不直接解決最終具體應(yīng)用問題，也不負(fù)責(zé)編譯源程序.6操作系統(tǒng)是什么操作系統(tǒng)為你完成所有 “硬件相關(guān)、應(yīng)用無關(guān)”的工作，以給你 方便、效率、安全71.操作系統(tǒng)定義 操作系統(tǒng)（OS:operating system）：管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面、提供各種服務(wù)，并合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶提供方便而有效地使用計(jì)算機(jī)良好運(yùn)行環(huán)境的最基本的系統(tǒng)軟件。8圖1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成2.操作系統(tǒng)的地位計(jì)

3、算機(jī)系統(tǒng)軟件硬件(裸機(jī)）應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)支撐軟件編譯程序、數(shù)據(jù)庫9操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的地位： 緊貼系統(tǒng)硬件之上，所有其他軟件之下，是各種軟件的基礎(chǔ)運(yùn)行平臺。計(jì)算機(jī)硬件操作系統(tǒng)支撐軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用用戶應(yīng)用開發(fā)人員操作系統(tǒng)開發(fā)人員圖1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件層次結(jié)構(gòu)10二、操作系統(tǒng)的作用（1）操作系統(tǒng)作為資源的管理者和控制者。資源管理對象： 硬件資源：處理器、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備等 信息資源：程序和數(shù)據(jù)資源管理的內(nèi)容： 記錄資源使用情況，確定資源分配策略，實(shí)施資源的分配和回收等11資源管理的技術(shù)：資源復(fù)用 空分復(fù)用共享：例如主存和輔存 時(shí)分復(fù)用共享：例如處理器資源虛化（虛擬） 把一個(gè)物理實(shí)體

4、映射為若干個(gè)對應(yīng)的邏輯實(shí)體。虛擬是操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的重要手段，可提高資源利用率。 例：CPU每個(gè)用戶（進(jìn)程）的虛處理機(jī) 存儲(chǔ)器每個(gè)進(jìn)程都占有的地址空間（虛擬主存） 顯示設(shè)備多窗口或虛擬終端資源抽象 資源復(fù)用和虛化主要解決物理資源不足的問題，資源抽象解決資源的易用性。 資源抽象是指通過創(chuàng)建軟件來屏蔽硬件資源的物理特性和接口細(xì)節(jié)，簡化對硬件資源的操作、控制和使用。 三種最基本的抽象：進(jìn)程抽象、虛存抽象、文件抽象12（2）操作系統(tǒng)作為擴(kuò)展機(jī)或虛擬機(jī) OS自身包含了若干層軟件，因此當(dāng)在裸機(jī)上覆蓋上OS后，便可獲得一臺功能顯著增強(qiáng)，使用更加方便，安全可靠性更好，效率明顯提高的擴(kuò)展器或多層虛擬機(jī)。 在

5、裸機(jī)上添加：設(shè)備管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、處理機(jī)管理；另外，為合理組織工作流程：作業(yè)管理、進(jìn)程管理。13（3）操作系統(tǒng)作為用戶接口和服務(wù)提供者。 操作系統(tǒng)處于用戶和計(jì)算機(jī)硬件之間，用戶通過操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。分兩類接口： 操作接口： 操作控制命令： 字符型用戶界面：命令行方式、批命令方式 圖形用戶界面 作業(yè)控制語言（命令） 程序接口： 應(yīng)用程序需要獲得操作系統(tǒng)服務(wù)，就必須利用系統(tǒng)提供的程序接口系統(tǒng)調(diào)用14三、 操作系統(tǒng)的功能 1.處理機(jī)管理 2.存儲(chǔ)管理 3.設(shè)備管理 4.文件管理5.網(wǎng)絡(luò)與通信管理6.用戶接口151.處理機(jī)管理 處理機(jī)是最重要的資源，現(xiàn)代操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，組

6、織多個(gè)作業(yè)并發(fā)執(zhí)行，共享處理機(jī)，按照某種算法（分時(shí)、優(yōu)先級）交替地使用處理機(jī)。 處理機(jī)管理包括：進(jìn)程控制和管理進(jìn)程同步和互斥進(jìn)程通信進(jìn)程死鎖線程控制和管理處理機(jī)調(diào)度162.存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)管理要具備下列功能：主存分配 地址轉(zhuǎn)換：把程序中的邏輯地址映射為物理地址 存儲(chǔ)保護(hù)：使多道程序間互不干擾主存共享：存儲(chǔ)擴(kuò)充：用輔存擴(kuò)充主存，實(shí)現(xiàn)“虛擬存儲(chǔ)器” 173.設(shè)備管理最龐大、瑣碎的部分，因?yàn)椋?物理設(shè)備品種繁多、用法各異 各種外設(shè)能和主機(jī)并行工作主機(jī)與各類外設(shè)速度極不匹配，級差很大設(shè)備管理應(yīng)具備的功能：提供設(shè)備中斷處理提供緩沖區(qū)管理 提供設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備分配和回收 實(shí)現(xiàn)共享型設(shè)備的驅(qū)動(dòng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備18

7、4.文件管理文件系統(tǒng)管理的功能： 文件的邏輯組織文件的物理組織文件的存取和使用目錄管理文件的共享和安全性控制文件存儲(chǔ)空間管理。195.網(wǎng)絡(luò)與通信管理操作系統(tǒng)至少應(yīng)具有與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的以下幾項(xiàng)功能：網(wǎng)絡(luò)資源管理數(shù)據(jù)通信管理網(wǎng)絡(luò)管理206.用戶接口操作接口程序接口21二、微機(jī)操作系統(tǒng)70年代中80年代早期：單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，CP/M（75年）、MS-DOS（81年）。80年代中90年代初期：單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，WINDOWS 9X。近年來：多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，UNIX（70年）、windows、OS/2、linux。22一波三折的微軟Windows操作系統(tǒng)1983年10月，PC機(jī)競爭廠家的圖形界面相關(guān)產(chǎn)品上市面對市場壓力，比爾.蓋茨在1983年11月10日宣布推出Windows操作系統(tǒng)然而宣布容易，交貨就不簡單了，Windows交貨期的災(zāi)難，成了當(dāng)年計(jì)算機(jī)界的笑柄直到1985年11月20日，Windows 1.0才正式上市23Windows的歷史記錄Windows在當(dāng)時(shí)微軟歷史上創(chuàng)了幾個(gè)記錄：延遲交貨次數(shù)最多，投入開發(fā)人員最多，開發(fā)時(shí)間最長，更換主管人員最多不過幾年之后，Windows終于創(chuàng)造了銷售成績最佳的歷史記錄1992年4月，推出Windows 3.1, 1993年5