新編計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 課件 6-1 操作系統(tǒng)-1

數(shù)據(jù)管理新編計(jì)算機(jī)導(dǎo)論1操作系統(tǒng)導(dǎo)讀計(jì)算機(jī)科學(xué)必須考慮的幾個(gè)重要方面現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算環(huán)境非常復(fù)雜，程序是如何被自動(dòng)執(zhí)行的？如何合理描述現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)特征以便計(jì)算機(jī)處理？如何有效組織并管理數(shù)據(jù)，以滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、更新等實(shí)際需求？如何對(duì)功能不同、場(chǎng)景各異、目標(biāo)繁雜的大量程序、數(shù)據(jù)、軟件和硬件資源進(jìn)行有效的協(xié)同和管理？2操作系統(tǒng)01數(shù)據(jù)庫(kù)03數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)02本章CAPACITY內(nèi)容3操作系統(tǒng)的含義01操作系統(tǒng)的定位02本節(jié)CAPACITY內(nèi)容操作系統(tǒng)的核心概念0345操作系統(tǒng)的含義現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由若干處理器、內(nèi)存、磁盤、鍵盤、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口以及其他外部設(shè)備組成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的所有軟件、硬件資源協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個(gè)軟件來進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這種軟件就是操作系統(tǒng)。1操作系統(tǒng)6操作系統(tǒng)的定位系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)在基礎(chǔ)層上管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它為創(chuàng)建和運(yùn)行應(yīng)用軟件提供工具和環(huán)境，通常直接與硬件交互，提供的功能比硬件自身提供的更多。操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，并提供人機(jī)交互的界面。硬件資源包括CPU、內(nèi)存和外部設(shè)備軟件資源包括各種以文件存在的程序、數(shù)據(jù)和文檔資料操作系統(tǒng)是計(jì)算環(huán)境的管理者，是計(jì)算機(jī)中最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。1.1操作系統(tǒng)的定位7操作系統(tǒng)的定位操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟、硬件間的層次關(guān)系管理和控制一臺(tái)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源為用戶使用計(jì)算機(jī)提供良好的工作環(huán)境操作系統(tǒng)是計(jì)算環(huán)境的管理者，是計(jì)算機(jī)中最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。1.1操作系統(tǒng)的定位8操作系統(tǒng)的定位計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，操作系統(tǒng)的核心程序及其它需要經(jīng)常使用的指令就從硬盤裝入內(nèi)存，用戶看到的是已經(jīng)加載了操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。1.1操作系統(tǒng)的定位操作系統(tǒng)啟動(dòng)過程初始化系統(tǒng)環(huán)境加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序加載服務(wù)程序加載系統(tǒng)程序,如程序管理器/命令解釋器等9操作系統(tǒng)的核心概念進(jìn)程是指在系統(tǒng)中能獨(dú)立運(yùn)行并作為資源分配的基本單位，其本質(zhì)上是一個(gè)正在執(zhí)行的程序。進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，是對(duì)正在執(zhí)行程序的一個(gè)抽象程序是一個(gè)靜態(tài)的概念，是指令和數(shù)據(jù)的集合，作為一種文件，可長(zhǎng)期存儲(chǔ)在外存中一個(gè)程序可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程一個(gè)進(jìn)程只能對(duì)應(yīng)一個(gè)程序或一個(gè)程序的一部分進(jìn)程和并發(fā)是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中最重要的基本概念，也是操作系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。1.2操作系統(tǒng)的核心概念10為了提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，操作系統(tǒng)通常采用多道（兩個(gè)以上相互獨(dú)立的）程序技術(shù)，將多個(gè)程序同時(shí)裝入內(nèi)存，使它們共享系統(tǒng)資源，并發(fā)執(zhí)行。宏觀上：多道程序同時(shí)在執(zhí)行；微觀上：任何時(shí)刻只有一道程序在執(zhí)行，即微觀上多道程序在CPU上輪流（交替）執(zhí)行（單機(jī)）實(shí)現(xiàn)并發(fā)的關(guān)鍵是如何完成系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)進(jìn)程間的切換并發(fā)（Concurrency）是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。1.2操作系統(tǒng)的核心概念操作系統(tǒng)的核心概念并發(fā)11并行（Parallelism）是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生