第一章-操作系統(tǒng)引論(08)課件

操作系統(tǒng)

（信息08

）

2023/7/281第一章緒論教材：

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（修訂版）湯子瀛等西安電子科技大學(xué)出版社參考書：張堯?qū)W,史美林.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程第二版.清華大學(xué)出版社.孟慶昌.操作系統(tǒng)教程.西安電子科技大學(xué)出版社.成績(jī)?cè)u(píng)定方式：總成績(jī)（100分）＝期末考試（70％）＋平時(shí)成績(jī)（30％）

課內(nèi)教學(xué)：30學(xué)時(shí)

機(jī)動(dòng)：2學(xué)時(shí)。2023/7/282第一章緒論操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中的地位《操作系統(tǒng)》是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的基本系統(tǒng)軟件,它在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件中占有中心地位。操作系統(tǒng)的一個(gè)主要作用就是：對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，并為用戶創(chuàng)造靈活方便的使用環(huán)境。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟/硬件之間的唯一接口，所有用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí)都要得到操作系統(tǒng)提供的服務(wù)。2023/7/283第一章緒論為專門用途，人們?cè)O(shè)計(jì)、修改、擴(kuò)充操作系統(tǒng)。例如操作系統(tǒng)漢化、中文操作系統(tǒng)環(huán)境、嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。有利于深入編程。用戶為了開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序必須與操作系統(tǒng)打交道。要了解操作系統(tǒng)提供的人-機(jī)接口，在編程中靈活應(yīng)用進(jìn)程（線程）。編程時(shí)借鑒操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和算法。操作系統(tǒng)中所用的許多概念和技巧可以推廣應(yīng)用到其他領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。。。。。。。。學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的目的2023/7/284第一章緒論

本課程內(nèi)容第一章操作系統(tǒng)引論（4學(xué)時(shí)）第二章進(jìn)程管理（8）第三章處理機(jī)調(diào)度與死鎖（4）第四章存儲(chǔ)器管理（4）第五章設(shè)備管理（4）第六章文件管理(4)嵌入式操作系統(tǒng)講座(2)機(jī)動(dòng)：2學(xué)時(shí)2023/7/285第一章緒論第一章概論計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，從個(gè)人計(jì)算機(jī)到巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，毫無(wú)例外都配置一種或多種操作系統(tǒng)。什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位？它具有什么樣的功能？

……2023/7/286第一章緒論1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成硬件系統(tǒng)（裸機(jī)）：CPU、存儲(chǔ)器（主存、輔存）、I/O設(shè)備、I/O控制系統(tǒng)。

軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。

系統(tǒng)軟件：管理計(jì)算機(jī)本身的操作。如操作系統(tǒng)、編譯……..

應(yīng)用軟件：提供給用戶進(jìn)行解題。如，科學(xué)計(jì)算、事物管理。2023/7/287第一章緒論2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)硬件

操作系統(tǒng)2023/7/288第一章緒論

3.操作系統(tǒng)的作用

操作系統(tǒng)是一種在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件，是一組程序的集合。它控制和管理計(jì)算機(jī)的各種硬件和軟件資源，并合理地對(duì)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度。是計(jì)算機(jī)的核心。2023/7/289第一章緒論

操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用）（命令）（圖標(biāo)、窗口）

操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件主要任務(wù)：－管理系統(tǒng)資源，提高計(jì)算機(jī)的各種資源的利用率（如CPU、內(nèi)存、磁盤、文件等等）。－提供使用接口，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可用性.2023/7/2810第一章緒論操作系統(tǒng)種類繁多：小至資源開(kāi)銷很少的嵌入式處理器專用的操作系統(tǒng),如IC卡操作系統(tǒng)，大到功能強(qiáng)大的巨型機(jī)所用的操作系統(tǒng)。

2023/7/2811第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

(采用人工操作方式)1946年—50年代末.

缺點(diǎn):計(jì)算機(jī)的有效機(jī)時(shí)嚴(yán)重浪費(fèi),效率低.2023/7/2812第一章緒論

2.單道批處理系統(tǒng)

（操作系統(tǒng)的雛形，稱為監(jiān)控程序）

缺點(diǎn)：

內(nèi)存中僅有一道作業(yè)，資源的利用率低。2023/7/2813第一章緒論

3.多道批處理系統(tǒng)

(操作系統(tǒng)發(fā)展史上革命性變革)

1）“多道”程序設(shè)計(jì)技術(shù)

在內(nèi)存中放多道程序,它們?cè)诠芾沓绦虻目刂葡孪嗷ゴ┎宓剡\(yùn)行,充分利用資源，提高效率。2023/7/2814第一章緒論CPU例：操作系統(tǒng)控制用戶程序A和用戶程序B交替地使用CPU、外設(shè)等資源。2023/7/2815第一章緒論多道運(yùn)行的特點(diǎn)：內(nèi)存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序。宏觀上并行內(nèi)存中的幾道程序在一段時(shí)間內(nèi)都處于運(yùn)行過(guò)程中，(即它們先后開(kāi)始了各自的運(yùn)行，但都未運(yùn)行完畢)。微觀上串行任一時(shí)刻最多只有一道程序占用CPU，多道程序交替使用CPU。2023/7/2816第一章緒論多道的優(yōu)點(diǎn)資源利用率高。系統(tǒng)吞吐量大。

適合大型科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理。2023/7/2817第一章緒論多道程序系統(tǒng)中要解決的技術(shù)問(wèn)題?(1)同步與互斥問(wèn)題并行運(yùn)行的程序，可能既有對(duì)計(jì)算機(jī)資源的競(jìng)爭(zhēng)，又需要相互協(xié)作。因此，

同步與互斥機(jī)制成為操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。(2)提高內(nèi)存的使用效率

隨著多道程序的增加－>內(nèi)存不夠用。因此，出現(xiàn)了諸如覆蓋、虛擬存儲(chǔ)等內(nèi)存管理技術(shù)。(3)內(nèi)存保護(hù)

為了保證“系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)”和”各用戶程序存儲(chǔ)區(qū)”安全可靠,不相互干擾，提出了內(nèi)存保護(hù)的要求。

2023/7/2818第一章緒論

所以，多道程序的運(yùn)行，要求操作系統(tǒng)必須具備如下的功能：

處理機(jī)管理－解決同步與互斥機(jī)制問(wèn)題。內(nèi)存管理－提高內(nèi)存利用率，內(nèi)存保護(hù)。I/O設(shè)備管理－合理分配I/O設(shè)備，提高其利用率。文件管理－有效利用和管理外存空間。作業(yè)調(diào)度管理－合理地對(duì)各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度。2023/7/2819第一章緒論2）多道批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)特點(diǎn)：多道性，無(wú)序性，調(diào)度性。優(yōu)點(diǎn)：資源利用率高，系統(tǒng)吞吐量大；缺點(diǎn)：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)交互能力。2023/7/2820第一章緒論

為了解決批處理系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行人機(jī)交互的問(wèn)題，

又引入了分時(shí)的概念。

2023/7/2821第一章緒論4.分時(shí)系統(tǒng)在一臺(tái)主機(jī)上連接有多個(gè)帶顯示器和鍵盤的終端，允許多個(gè)用戶通過(guò)自己的終端以交互式方式同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，共享主機(jī)中的資源。2023/7/2822第一章緒論主機(jī)終端怎樣實(shí)現(xiàn)分時(shí)？2023/7/2823第一章緒論分時(shí)技術(shù)：

把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片（如幾百毫秒），按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。問(wèn)：若某個(gè)作業(yè)在分配給它的時(shí)間片內(nèi)不能完成其計(jì)算，怎么辦？2023/7/2824第一章緒論分時(shí)系統(tǒng)的特征：多路性：允許同一主機(jī)聯(lián)接多臺(tái)終端。宏觀上并行，微觀上串行。獨(dú)立性：每一用戶獨(dú)占一個(gè)終端。及時(shí)性：用戶請(qǐng)求能及時(shí)響應(yīng)。交互性：可人機(jī)對(duì)話。

多用戶分時(shí)操作系統(tǒng)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中最普遍使用的一類操作系統(tǒng)。

2023/7/2825第一章緒論常見(jiàn)的通用操作系統(tǒng)是分時(shí)系統(tǒng)與批處理系統(tǒng)的結(jié)合。其原則是：分時(shí)優(yōu)先，批處理在后?！扒芭_(tái)”響應(yīng)需頻繁交互的作業(yè)，如終端的要求；“后臺(tái)”處理時(shí)間性要求不強(qiáng)的作業(yè)。如：

UNIX,Linux，WindowsNT/2000/XP

2023/7/2826第一章緒論5.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

雖然多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)可以獲得較為令人滿意的資源利用率和響應(yīng)時(shí)間，但仍然不能滿足某些應(yīng)用領(lǐng)域的需求，

如：－實(shí)時(shí)控制，如：工業(yè)控制。

－實(shí)時(shí)信息處理，所以，又出現(xiàn)了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。2023/7/2827第一章緒論實(shí)時(shí)任務(wù)，如：

周期性的－－按指定周期循環(huán)執(zhí)行。非周期性的－－聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間。

（開(kāi)始截止時(shí)間，或完成截止時(shí)間）

問(wèn)：

windows是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嗎？

linux是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嗎？

答：

都不是。它們屬于通用型的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)，更注重?cái)?shù)據(jù)吞吐量而不是系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。

2023/7/2828第一章緒論 多道批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)是三種基本的操作系統(tǒng)類型。

一個(gè)實(shí)際的操作系統(tǒng)可能兼有三者或其中兩者的功能。2023/7/2829第一章緒論常用的個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)：

單用戶單任務(wù)：MSDOS

單用戶多任務(wù)：OS/2,MSWindows3.x,Windows95,

多用戶多任務(wù)：WindowsNT,Windows2000,WindowsXP，…UNIX,Linux.2023/7/2830第一章緒論

在過(guò)去的幾十年中，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，操作系統(tǒng)一直處于不斷發(fā)展和改進(jìn)之中?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)：追求功能強(qiáng)大、完備和可靠、界面友好和方便、

加入越來(lái)越多的功能。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和增加，為了適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，還需要考慮系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能、靈活性、可伸縮性以及可裁減性等等。1.2.2操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展2023/7/2831第一章緒論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信設(shè)施將物理上分散的具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)的，實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享、可互操作和協(xié)作處理的系統(tǒng)。1.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)2023/7/2832第一章緒論網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特征：(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的群體。(2)這些計(jì)算機(jī)是自治的，每臺(tái)計(jì)算機(jī)有自己的操作系統(tǒng)，各自獨(dú)立工作，它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制下協(xié)同工作。(3)系統(tǒng)互連要通過(guò)通信設(shè)施(硬件、軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(4)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)施執(zhí)行信息交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用要求。

必須有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的支持！網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特征？2023/7/2833第一章緒論現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要特征之一就是具有上網(wǎng)功能。（支持TCP/IP協(xié)議）如：20世紀(jì)90年代初期的Novell公司的Netware，現(xiàn)在的WindosNT/2000/XP等，均屬于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。2023/7/2834第一章緒論嵌入式系統(tǒng)：隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)形式的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具有小巧、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。

嵌入式操作系統(tǒng)：

是一種運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)中，對(duì)嵌入式系統(tǒng)以及它所操作、控制的各種部件裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、調(diào)度、指揮和控制的系統(tǒng)軟件。2.嵌入式操作系統(tǒng)2023/7/2835第一章緒論商品化的嵌入式操作系統(tǒng)：

目前，國(guó)內(nèi)外已有幾十種商業(yè)操作系統(tǒng)可供選擇，如VxWorks、WindowsCE、Neculeus

、PalmOS等等。這些操作系統(tǒng)均屬于商品化產(chǎn)品，價(jià)格昂貴且由于源泉代碼不公開(kāi)導(dǎo)致了諸如對(duì)設(shè)備的支持、應(yīng)用軟件的移植等一系列的問(wèn)題。2023/7/2836第一章緒論嵌入式Linux：

商業(yè)化的嵌入式操作系統(tǒng)價(jià)格昂貴，且難以移植和源代碼封閉性。在這種需求下，嵌入式Linux以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)引起了人們的極大重視。

Linux從1991年問(wèn)世到現(xiàn)在的短短十幾年時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)之一。2023/7/2837第一章緒論

所謂的嵌入式Linux，是對(duì)Linux經(jīng)過(guò)小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾十萬(wàn)字節(jié)或幾十億字節(jié)的存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中，應(yīng)用于特定嵌入式場(chǎng)合的專用Linux操作系統(tǒng)。2023/7/2838第一章緒論

嵌入式Linux以其可應(yīng)用于多種硬件平臺(tái)、內(nèi)核高效穩(wěn)定、源碼開(kāi)放、軟件豐富、網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機(jī)制完善等優(yōu)良特性，成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。如今，業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)：即嵌入式linux是大勢(shì)所趨，有巨大的市場(chǎng)潛力和無(wú)限商的機(jī)。2023/7/2839第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代操作系統(tǒng)的四大基本特征：1并發(fā)（Concurrence）2共享（Sharing）3虛擬（Virtual）4異步性（Asynchronism）

三種（批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)）操作系統(tǒng)都具有上述特征。2023/7/2840第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的主要功能從資源管理觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)具有五大功能：處理機(jī)管理存儲(chǔ)器管理設(shè)備管理文件管理用戶接口其中：2023/7/2841第一章緒論

1.處理機(jī)管理

即對(duì)CPU的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。

CPU的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程(線程）為單位的，所以可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程(線程）的管理。包括：

.進(jìn)程控制

.進(jìn)程同步

.進(jìn)程通信

.進(jìn)程調(diào)度2023/7/2842第一章緒論

1.處理機(jī)管理

即對(duì)CPU的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。

CPU的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程(線程）為單位的，所以可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程(線程）的管理。包括：

.進(jìn)程控制

.進(jìn)程同步

.進(jìn)程通信

.進(jìn)程調(diào)度創(chuàng)建和撤消進(jìn)程以及控制進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

2023/7/2843第一章緒論

1.處理機(jī)管理

即對(duì)CPU的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。

CPU的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程(線程）為單位的，所以可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程(線程）的管理。包括：

.進(jìn)程控制

.進(jìn)程同步

.進(jìn)程通信

.進(jìn)程調(diào)度系統(tǒng)對(duì)并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)進(jìn)程進(jìn)行協(xié)調(diào)有兩種協(xié)調(diào)方式：

互斥和同步。2023/7/2844第一章緒論

1.處理機(jī)管理

即對(duì)CPU的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。

CPU的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程(線程）為單位的，所以可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程(線程）的管理。包括：

.進(jìn)程控制

.進(jìn)程同步

.進(jìn)程通信

.進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程間所進(jìn)行的信息交換。2023/7/2845第一章緒論

1.處理機(jī)管理

即對(duì)CPU的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。

CPU的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程(線程）為單位的，所以可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程(線程）的管理。包括：

.進(jìn)程控制

.進(jìn)程同步

.進(jìn)程通信

.進(jìn)程調(diào)度按一定算法，從進(jìn)程就緒隊(duì)列中選出一進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它.(當(dāng)一個(gè)正在執(zhí)行的進(jìn)程已經(jīng)完成，或因某事件而無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度，重新分配處理機(jī)。)2023/7/2846第一章緒論2.存儲(chǔ)器管理主要任務(wù):

為多道程序的并發(fā)運(yùn)行提供良好環(huán)境；提高存儲(chǔ)器的利用率；為盡量多的用戶提供足夠大的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)器管理的功能:內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)地址映射內(nèi)存擴(kuò)充2023/7/2847第一章緒論2.存儲(chǔ)器管理主要任務(wù):

為多道程序的并發(fā)運(yùn)行提供良好環(huán)境；提高存儲(chǔ)器的利用率；為盡量多的用戶提供足夠大的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)器管理的功能:內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)地址映射內(nèi)存擴(kuò)充為每道程序分配自己的內(nèi)存空間2023/7/2848第一章緒論2.存儲(chǔ)器管理主要任務(wù):

為多道程序的并發(fā)運(yùn)行提供良好環(huán)境；提高存儲(chǔ)器的利用率；為盡量多的用戶提供足夠大的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)器管理的功能:內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)地址映射內(nèi)存擴(kuò)充保證各道程序都能在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行而互不干擾。2023/7/2849第一章緒論2.存儲(chǔ)器管理主要任務(wù):

為多道程序的并發(fā)運(yùn)行提供良好環(huán)境；提高存儲(chǔ)器的利用率；為盡量多的用戶提供足夠大的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)器管理的功能:內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)地址映射內(nèi)存擴(kuò)充把程序地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間對(duì)應(yīng)的物理地址。2023/7/2850第一章緒論2.存儲(chǔ)器管理主要任務(wù):

為多道程序的并發(fā)運(yùn)行提供良好環(huán)境；提高存儲(chǔ)器的利用率；為盡量多的用戶提供足夠大的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)器管理的功能:內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)地址映射內(nèi)存擴(kuò)充借助于虛擬存貯技術(shù)，讓更多的作業(yè)并發(fā)執(zhí)行。2023/7/2851第一章緒論

3.設(shè)備管理

管理計(jì)算機(jī)的所有外圍設(shè)備（即I/O設(shè)備）,

包括：為進(jìn)程分配I/O設(shè)備；完成I/O操作；提高設(shè)備的利用率；方便用戶使用。2023/7/2852第一章緒論設(shè)備管理程序應(yīng)具有的功能:緩沖管理利用緩沖來(lái)緩和CPU和I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾，和提高CPU與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備間操作的并行程度，以提高CPU和I/O設(shè)備的利用率。設(shè)備分配根據(jù)用戶請(qǐng)求分配設(shè)備。

（要有分配策略，算法…..)2023/7/2853第一章緒論設(shè)備處理設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的I/O設(shè)備，完成用戶規(guī)定的I/O操作?！?

虛擬設(shè)備功能

使獨(dú)占設(shè)備成為能被多個(gè)用戶共享的設(shè)備。需要使用虛擬技術(shù)。2023/7/2854第一章緒論4.文件管理

程序和數(shù)據(jù)是以文件形式存儲(chǔ)在外存上，所以操作系統(tǒng)中應(yīng)配置文件管理機(jī)制。包括：

文件存儲(chǔ)空間的管理目錄管理文件讀、寫管理文件保護(hù)向用戶提供接口2023/7/2855第一章緒論

5.用戶接口

操作系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)界面。

交互式界面程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）操作系統(tǒng)程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）交互式界面用戶2023/7/2856第一章緒論

5.用戶接口

操作系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)界面。包括3種接口:

交互式界面

程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）

操作系統(tǒng)程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）交互式界面用戶2023/7/2857第一章緒論

5.用戶接口

操作系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)界面，包括3種接口:

交互式界面

-命令接口

-圖形接口程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）

-程序接口操作系統(tǒng)程序界面（系統(tǒng)調(diào)用）交互式界面用戶2023/7/2858第一章緒論1）命令接口聯(lián)機(jī)命令接口用戶在終端上鍵入命令，以得到操作系統(tǒng)的服務(wù)。脫機(jī)命令接口

由一組作業(yè)控制語(yǔ)言組成。由它代替用戶對(duì)批處理作業(yè)進(jìn)行控制和干預(yù)。Shell命令語(yǔ)言

又稱“命令解釋程序”。它對(duì)用戶輸入的命令或作業(yè)說(shuō)明書上的命令逐條地解釋執(zhí)行。2023/7/2859第一章緒論例如：Linux系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)用戶登錄Linux之后，系統(tǒng)初始化程序init就運(yùn)行一個(gè)稱為“shell”的程序。其界面：超級(jí)用戶提示符：#

普通用戶提示符：$

在該界面下，用戶可以對(duì)計(jì)算機(jī)輸入各種操作命令。2023/7/2860第一章緒論常見(jiàn)的shell命令如：

login,logout,vi,ls,cat，pwd,rm,cp,link,chown,……..

如：$logout

（退出系統(tǒng)）$ls

(列出當(dāng)前目錄中的文件名)$ls-l

（詳細(xì)列出當(dāng)前目錄下文件屬性）$cat文件名（顯示文件內(nèi)容）$vi文件名（編輯一個(gè)文件）$cpfile1file2(拷貝文件)

使用man（聯(lián)機(jī)幫助）查看各shell命令及其功能和用法.

注：（參看第七章）2023/7/2861第一章緒論2）圖形接口是用戶接口的一種新的表現(xiàn)形式。它以圖標(biāo)、窗口、菜單等元素來(lái)表示操作系統(tǒng)的各種功能、文件、應(yīng)用程序等。簡(jiǎn)化了操作。例如：linux操作系統(tǒng)的圖形界面：2023/7/2862第一章緒論3）程序接口（或稱系統(tǒng)調(diào)用）是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。

編程人員利用系統(tǒng)調(diào)用,在源程序中動(dòng)態(tài)請(qǐng)求和釋放系統(tǒng)資源，調(diào)用系統(tǒng)中已有的系統(tǒng)功能，從而完成那些與機(jī)器硬件相關(guān)的工作，以及控制程序的執(zhí)行速度等。因此，系統(tǒng)調(diào)用像一個(gè)黑箱子那樣，對(duì)用戶屏蔽了操作系統(tǒng)的具體動(dòng)作而只提供有關(guān)的功能。

(事實(shí)上，命令控制界面也是在系統(tǒng)調(diào)用的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而成的。)2023/7/2863第一章緒論1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)的核心軟件，其內(nèi)部是怎樣構(gòu)造的？或者說(shuō)：操作系統(tǒng)作為一個(gè)大程序，由眾多函數(shù)組成，它們是按什么方式集合在一起的？

有四種構(gòu)造方式：

無(wú)結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)（整體式系統(tǒng)）－早期的

模塊化結(jié)構(gòu)

分層式結(jié)構(gòu)

微內(nèi)核結(jié)構(gòu)2023/7/2864第一章緒論（2）模塊化結(jié)構(gòu)將OS按其功能劃分為若干個(gè)具有一定獨(dú)立性和大小的模塊。并規(guī)定好各模塊間的接口，各模塊之間能通過(guò)該接口實(shí)現(xiàn)交互。2023/7/2865第一章緒論（3）分層式結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu):

模塊化、層次化和對(duì)象化。

如：Unix,Linux。

特點(diǎn)：操作系統(tǒng)由一系列層組成；每一層再由一些小的功能模塊組成。