课程介绍-2015年秋季
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计算机操作系统 Principles of Operating System
中国石油大学 计通学院 计算机科学系 China University of Petroleum Department of Computer Science
张琼声
Email:zqsheng@upc.edu.cn
一 、什么是操作系统？ 二 、计算机操作系统原理讲什么？ 三、为什么我们要学操作系统原理？ 四、本学期教学内容 五、考核与评分方式 六、教材与参考资料
程序执行与printf对应的系统调用 操作系统分配设备 执行显示驱动程序
窗口系统将像素写入存储映像区 以下由硬件完成: 视频硬件将像素表示转换成一组模拟信号控制显示器 （重画屏幕） 显示器发射电子束 你在屏幕上看到hello world
三、为什么我们要学操作系统原理？
教学目标
理解计算机软/硬件系统是如何协同工作的？
掌握操作系统概念、了解操作系统的结构 熟悉操作系统的主要问题、解决问题的策略、主要数 据结构和算法、与硬件的关系 为高级程序设计和操作系统的使用、管理、开发打基 础
五、考核与评分方式 平时成绩(作业、上机）:（30%） 期末闭卷（70%） 要求：不迟到；
1、“开发出我们自己的能够引领市场的操作系统是我们永远
的梦，也是我们永远的痛”-张尧学 2、“谁拥有普适计算时代的操作系统，谁将成为下一轮信息 技术发展中的主导者” -张尧学 3、“操作系统人Hale Waihona Puke Baidu奇缺，懂操作系统的人太好找工作，无论 IT有无泡沫，这种人才不受影响”-徐志伟. 4、目前产业的发展趋势是，越来越多的智能设备的系统趋于 复杂，当前业界非常缺乏的就是软硬件技术兼具的人才。
国产操作系统-以Linux为核心的改造
1.深度Linux（Deepin） 2.红旗Linux（RedflagLinux） 3.银河麒麟（KylinOS） 4.中标麒麟（NeoKylin） 5.起点操作系统（StartOS 原雨林木风OS） 6.凝思磐石安全操作系统 7.共创Linux 8.思普操作系统 9.睿欧[4] (Raspberrypi Idev Os)
9、Linux内核2.4版源代码分析大全 李善平 机械工业出 版社 10、Linux内核源代码情景分析 毛德操 胡希明 浙江 大学出版社 11、自己动手写操作系统 于渊 电子工业出版社 12、深入理解计算机系统 雷迎春 翻译 13、深入解析Windows操作系统 第4版 潘爱民 译 电子工业出版社 14、计算机组成与系统结构 袁春风 清华大学出版社 15、Linux内核设计的艺术 （第二版） 机械工业出版 社 16、《电脑风云》 17、《IT史记》 18、《IT通史》
二 、计算机操作系统原理讲什么？ 计算机操作系统原理课程介绍计算机 操作系统设计与实现技术的共性内容。 包括： 操作系统作为一种软件所具有的主要功能 以及实现这些功能的技术，包括：操作 系统的体系结构、策略、数据结构、算 法、硬件机制。
三、为什么我们要学操作系统原理？
1、理解计算机系统的软/硬件体系结构和计算机工作的
原理,建立系统观。问题举例
操作系统做什么？
#include <stdio.h> main() { printf(“%s”,"hello world");
}
用户告诉操作系统执行hello程序 操作系统到硬盘找到该程序 操作系统分配内存，将程序装入内存
为执行hello程序创建执行环境（创建新进程） 操作系统设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处 程序的第一条指令执行
预测未来需要深谙理论,需要深入理 解未来发展的各种原动力。 内森.梅尔沃德 Nathan Myhrvold
Bill Joy“网络时代的爱迪生”。他曾 是Sun的创始人之一，并在Sun担任首 席科学家长达二十一年 。最早基于分 页的虚存系统就是由Bill Joy加入到Unix 内核中的，Bill Joy和他的伙伴们完成了 csh、vi、TCP/IP协议等等 。
吴峰光：中国开源社区唯一可以与 Linus直接联系的Linux内核维护者（全 球有百人？）。中国科技大学博士。
英特尔亚太研发有限公司(上海)开源技
术中心,从事Linux内核相关研发工作。 《平行世界的守护者——吴峰光》
四、本学期教学内容:
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 操作系统概述 进程的描 述与控制 进程同步 处理机调度 死锁 存储器管理 虚拟内存管理 文件系统 设备管理
2、培养具有面向硬件编程能力的 软件开发人员； 3、增强专业发展潜力、增加就业 机会，拓宽业务发展领域。 4、操作系统的设计思想和算法适 用于许多非操作系统领域
三、为什么我们要学操作系统原理？
5、国家经济与技术的发展需要自主开发的 操作系统、需要能写操作系统的程序员。
英国《知识产权管理》杂志刊出 《2007年全球知识产权界50位最 具影响人物名录》，排名第21名 的人是Nathan Myhrvold——美国 知识风险公司(Intellectual Ventures)创立者,微软前任首席技 术官。 生于1959年,19岁毕业于加州 大学，获数学学士学位、地球物 理及宇宙物理学硕士学位，23岁 获普林斯顿大学数学经济学硕士 和理论物理学博士。后曾投奔 Stephen William Hawking .1986年2000年5月供职微软,1995年任微 软副总裁.
3岁开始阅读，5岁做高等数学作业。 毕业于加洲大学伯克利分校。在校开 始修改unix,提供新版本的unix.
提出并组织开发Java，提出Jini技术 构想。 提出技术危机论：基因技术制造更 多的癌症，纳米技术导致更多的病 毒…….
<<Just For Fun>>
毕业于华中科技大学，硕士。开发 foxmail. qq邮箱,微信（最新估值640亿美元）。 2011年8月2日，张小龙任职为腾讯高级副 总裁，负责腾讯公司广州研发部的管理 工作，同时参与公司重大创新项目的管 理和评审工作。 2012年底，被《华尔街日报》中文版 评选为“2012 中国创新人物奖”科技类 得主。
http://lxr.oss.org.cn/ https://www.kernel.org http://linux.cn Linux中国开源社区
1、当你发运行.exe命令之后，到你看到自己的程序运 行的结果，其间计算机系统为你做了哪些工作？哪 一部分工作由硬件完成？哪一部分工作由软件完成？ 由软件完成的工作是如何通过数据结构和算法来实 现的？软件驱动硬件工作的接口在哪里？ 2、 操作系统 是如何被装入内存并开始运行的？ 3、当你点击word的“存盘”时，你的数据是如何由 内 存传入磁盘？为什么你给出路径和文件名就可以得 到你需要的文件内容？ 4、你桌面上的时钟为什么每隔一分钟会刷新一次？
一 、什么是操作系统？
操作系统是一种复杂的系统软件.Windows Linux Unix ……..
操作系统在计算机系统中所处的位置:
应用软件 OS 硬件
编译系统
CPU
I/O设备
内存
操作系统产品
OS/360（IBM为系列机360配备的操作系统） CTSS（Compatible Time Sharing System） MULTICS（MULTiplexed Information and Computer Service） FMS（FORTRAN Monitor System）和IBSYS （IBM为7094配备的操作系统） UNIX(BSD,Solaris,SVR4,AIX,HPUX) Linux CP/M
上课不讲话； 作业不抄袭； 考试不作弊
六、教材及参考资料
1、计算机操作系统原理 张琼声 中国石油大学出版社 2、操作系统教程 孙钟秀 高等教育出版社 3、现代操作系统 Modern Operating Systems Andrew S.Tanenbaum 陈向群译 机械工业出版社 4、操作系统——内核与设计原理（第四版） Operating Systems Internals and Design Principles Fourth Edition William Stallings 电子工业出版社 5、操作系统概念 (第七版 影印) Operating System Concepts Abraham Silberschatz 高等教育出版社 (现在有第六版中文版 郑扣根译） 6、操作系统教程-原理和实例分析 （第二版）孟静 高等教育出 版社 7、深入分析Linux内核源代码 陈莉君 人民邮电出版社 8、深入理解LINUX内核 （第三版）陈莉君 张琼声 张宏伟 译 中 国电力出版社
操作系统产品
MS-DOS、Windows 3.1/95/98/Me、Windows NT、Windows 2000/XP、 Windows CE、 Windows Server 2003 Macintosh OS/390 Mach VxWorks Google的Chrome OS
中国石油大学 计通学院 计算机科学系 China University of Petroleum Department of Computer Science
张琼声
Email:zqsheng@upc.edu.cn
一 、什么是操作系统？ 二 、计算机操作系统原理讲什么？ 三、为什么我们要学操作系统原理？ 四、本学期教学内容 五、考核与评分方式 六、教材与参考资料
程序执行与printf对应的系统调用 操作系统分配设备 执行显示驱动程序
窗口系统将像素写入存储映像区 以下由硬件完成: 视频硬件将像素表示转换成一组模拟信号控制显示器 （重画屏幕） 显示器发射电子束 你在屏幕上看到hello world
三、为什么我们要学操作系统原理？
教学目标
理解计算机软/硬件系统是如何协同工作的？
掌握操作系统概念、了解操作系统的结构 熟悉操作系统的主要问题、解决问题的策略、主要数 据结构和算法、与硬件的关系 为高级程序设计和操作系统的使用、管理、开发打基 础
五、考核与评分方式 平时成绩(作业、上机）:（30%） 期末闭卷（70%） 要求：不迟到；
1、“开发出我们自己的能够引领市场的操作系统是我们永远
的梦，也是我们永远的痛”-张尧学 2、“谁拥有普适计算时代的操作系统，谁将成为下一轮信息 技术发展中的主导者” -张尧学 3、“操作系统人Hale Waihona Puke Baidu奇缺，懂操作系统的人太好找工作，无论 IT有无泡沫，这种人才不受影响”-徐志伟. 4、目前产业的发展趋势是，越来越多的智能设备的系统趋于 复杂，当前业界非常缺乏的就是软硬件技术兼具的人才。
国产操作系统-以Linux为核心的改造
1.深度Linux（Deepin） 2.红旗Linux（RedflagLinux） 3.银河麒麟（KylinOS） 4.中标麒麟（NeoKylin） 5.起点操作系统（StartOS 原雨林木风OS） 6.凝思磐石安全操作系统 7.共创Linux 8.思普操作系统 9.睿欧[4] (Raspberrypi Idev Os)
9、Linux内核2.4版源代码分析大全 李善平 机械工业出 版社 10、Linux内核源代码情景分析 毛德操 胡希明 浙江 大学出版社 11、自己动手写操作系统 于渊 电子工业出版社 12、深入理解计算机系统 雷迎春 翻译 13、深入解析Windows操作系统 第4版 潘爱民 译 电子工业出版社 14、计算机组成与系统结构 袁春风 清华大学出版社 15、Linux内核设计的艺术 （第二版） 机械工业出版 社 16、《电脑风云》 17、《IT史记》 18、《IT通史》
二 、计算机操作系统原理讲什么？ 计算机操作系统原理课程介绍计算机 操作系统设计与实现技术的共性内容。 包括： 操作系统作为一种软件所具有的主要功能 以及实现这些功能的技术，包括：操作 系统的体系结构、策略、数据结构、算 法、硬件机制。
三、为什么我们要学操作系统原理？
1、理解计算机系统的软/硬件体系结构和计算机工作的
原理,建立系统观。问题举例
操作系统做什么？
#include <stdio.h> main() { printf(“%s”,"hello world");
}
用户告诉操作系统执行hello程序 操作系统到硬盘找到该程序 操作系统分配内存，将程序装入内存
为执行hello程序创建执行环境（创建新进程） 操作系统设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处 程序的第一条指令执行
预测未来需要深谙理论,需要深入理 解未来发展的各种原动力。 内森.梅尔沃德 Nathan Myhrvold
Bill Joy“网络时代的爱迪生”。他曾 是Sun的创始人之一，并在Sun担任首 席科学家长达二十一年 。最早基于分 页的虚存系统就是由Bill Joy加入到Unix 内核中的，Bill Joy和他的伙伴们完成了 csh、vi、TCP/IP协议等等 。
吴峰光：中国开源社区唯一可以与 Linus直接联系的Linux内核维护者（全 球有百人？）。中国科技大学博士。
英特尔亚太研发有限公司(上海)开源技
术中心,从事Linux内核相关研发工作。 《平行世界的守护者——吴峰光》
四、本学期教学内容:
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 操作系统概述 进程的描 述与控制 进程同步 处理机调度 死锁 存储器管理 虚拟内存管理 文件系统 设备管理
2、培养具有面向硬件编程能力的 软件开发人员； 3、增强专业发展潜力、增加就业 机会，拓宽业务发展领域。 4、操作系统的设计思想和算法适 用于许多非操作系统领域
三、为什么我们要学操作系统原理？
5、国家经济与技术的发展需要自主开发的 操作系统、需要能写操作系统的程序员。
英国《知识产权管理》杂志刊出 《2007年全球知识产权界50位最 具影响人物名录》，排名第21名 的人是Nathan Myhrvold——美国 知识风险公司(Intellectual Ventures)创立者,微软前任首席技 术官。 生于1959年,19岁毕业于加州 大学，获数学学士学位、地球物 理及宇宙物理学硕士学位，23岁 获普林斯顿大学数学经济学硕士 和理论物理学博士。后曾投奔 Stephen William Hawking .1986年2000年5月供职微软,1995年任微 软副总裁.
3岁开始阅读，5岁做高等数学作业。 毕业于加洲大学伯克利分校。在校开 始修改unix,提供新版本的unix.
提出并组织开发Java，提出Jini技术 构想。 提出技术危机论：基因技术制造更 多的癌症，纳米技术导致更多的病 毒…….
<<Just For Fun>>
毕业于华中科技大学，硕士。开发 foxmail. qq邮箱,微信（最新估值640亿美元）。 2011年8月2日，张小龙任职为腾讯高级副 总裁，负责腾讯公司广州研发部的管理 工作，同时参与公司重大创新项目的管 理和评审工作。 2012年底，被《华尔街日报》中文版 评选为“2012 中国创新人物奖”科技类 得主。
http://lxr.oss.org.cn/ https://www.kernel.org http://linux.cn Linux中国开源社区
1、当你发运行.exe命令之后，到你看到自己的程序运 行的结果，其间计算机系统为你做了哪些工作？哪 一部分工作由硬件完成？哪一部分工作由软件完成？ 由软件完成的工作是如何通过数据结构和算法来实 现的？软件驱动硬件工作的接口在哪里？ 2、 操作系统 是如何被装入内存并开始运行的？ 3、当你点击word的“存盘”时，你的数据是如何由 内 存传入磁盘？为什么你给出路径和文件名就可以得 到你需要的文件内容？ 4、你桌面上的时钟为什么每隔一分钟会刷新一次？
一 、什么是操作系统？
操作系统是一种复杂的系统软件.Windows Linux Unix ……..
操作系统在计算机系统中所处的位置:
应用软件 OS 硬件
编译系统
CPU
I/O设备
内存
操作系统产品
OS/360（IBM为系列机360配备的操作系统） CTSS（Compatible Time Sharing System） MULTICS（MULTiplexed Information and Computer Service） FMS（FORTRAN Monitor System）和IBSYS （IBM为7094配备的操作系统） UNIX(BSD,Solaris,SVR4,AIX,HPUX) Linux CP/M
上课不讲话； 作业不抄袭； 考试不作弊
六、教材及参考资料
1、计算机操作系统原理 张琼声 中国石油大学出版社 2、操作系统教程 孙钟秀 高等教育出版社 3、现代操作系统 Modern Operating Systems Andrew S.Tanenbaum 陈向群译 机械工业出版社 4、操作系统——内核与设计原理（第四版） Operating Systems Internals and Design Principles Fourth Edition William Stallings 电子工业出版社 5、操作系统概念 (第七版 影印) Operating System Concepts Abraham Silberschatz 高等教育出版社 (现在有第六版中文版 郑扣根译） 6、操作系统教程-原理和实例分析 （第二版）孟静 高等教育出 版社 7、深入分析Linux内核源代码 陈莉君 人民邮电出版社 8、深入理解LINUX内核 （第三版）陈莉君 张琼声 张宏伟 译 中 国电力出版社
操作系统产品
MS-DOS、Windows 3.1/95/98/Me、Windows NT、Windows 2000/XP、 Windows CE、 Windows Server 2003 Macintosh OS/390 Mach VxWorks Google的Chrome OS