第03章--计算机操作系统
计算机操作系统03进程的同步与通信
用TS实现进程互斥: repeat while TS(lock) do skip; critical section lock:=false; remainder section until false;
第三章 进程的同步与通信
２. 利用Swap指令实现互斥 Swap指令: procedure (var a,b:Boolean) var temp:Boolean; begin temp:=a; a:=b; b:=temp end
计算机操作系统
第三章 进程的同步与通信
教学目的与要求： 1.掌握进程同步、进程通信、资源、信号量等
基本概念 2.了解解决进程同步问题的软件方法和硬件方
法 3.能用信号量和管程解决简单进程同步问题 4.了解OS/2操作系统的进程同步与通信机制
第三章 进程的同步与通信
重点与难点：
1. 同步、通信、资源、信号量等基本概念
第三章 进程的同步与通信
２ 临界资源的定义 临界资源是指并发进程之间在某段时间内同
时提出访问请求的互斥型资源。 例：在A进程正在访问打印机的时候，B进程也提
出对打印机的访问请求，则打印机为临界资源。应 互斥使用临界资源。
三．临界区 １ 临界区的定义 是指进程中访问临界资源的那段代码
第三章 进程的同步与通信
第三章 进程的同步与通信
算法３：与算法2相似，只是在flag[i]=ture时表示进 程P[i]要求进入临界区，若此时无其它进程有此要求， 则进程P[i]可进入临界区。对于进程Pi repeat flag[i]:=true; while flag[j] do no_op critical section flag[i]:=false; remainder section until false 该算法的缺点：违背了空闲让进和有限等待原则
计算机操作系统(第2版)
高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 教材特色
目录
02 内容简介 04 教学资源 06 作者简介
《计算机操作系统（第2版）》是由陆丽娜、杨麦顺、丁凰、许大炜、贾晓琳主编，2015年由高等教育出版 社出版的十一五国家规划课题研究成果教材。该教材可作为高等学校计算机专业和相关专业的操作系统课程教材， 也可作为从事计算机工作的科技人员学习操作系统的参考书，对报考研究生的学生也有一定的参考价值。
该教材分为九个章节的内容，主要包括操作系统概述、进程与线程、处理机调度、进程同步与死锁、存储管 理、文件系统、设备管理、操作系统的安全性、操作系统实验指导。此外，每章节下还设有本章小结与习题等栏 目。
成书过程
《计算机操作系统（第2版）》根据全国高等学校教学研究中心组织实施的教育科学“十一五”国家级重点课 题启动的“高等学校计算机应用型人才培养”课程教材《计算机操作系统》进行修改和完善。作者根据教学实践 和教学经验，针对应用型学生的特点编写了该教材 。
2015年8月11日，该教材由高等教育出版社出版 。
内容简介
《计算机操作系统（第2版）》分为九个章节的内容，主要包括操作系统概述、进程与线程、处理机调度、进 程同步与死锁、存储管理、文件系统、设备管理、操作系统的安全性、操作系统实验指导。此外，每章节下还设 有本章小结与习题等栏目 。
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列 ）
教学资源
《计算机操作系统（第2版）》配套建设有“计算机操作系统（第2版）”数字课程，数字课程内容包括电子 课件、习题参考答案、动画演示等内容，供读者完善学习内容 。
教材特色
《计算机操作系统（第2版）》总结实践和教学经验，以培养应用型人才为出发点，在编写过程中注重理论与 实践相结合。本着由浅入深、循序渐进、重点突出、实用够用、典型题讲透的原则，进行操作系统基本概念、基 本技术、基本方法的阐述，又融合现代操作系统技术发展和应用进行讨论，将操作系统的理论知识与操作系统的 实践实习结合起来 。
第03章 计算机系统的组成及工作原理
主机
存储器
输入设备 输出设备
系统软件
系统软件是管理、监控和维护计算机资源的软件。系统软件是计算机正常运转不可缺少的， 一般由计算机生产厂家或专门的软件开发公司研制，出厂时写入ROM芯片或存入磁盘(供用户
选购)，任何用户都要用到系统软件，其他程序都要在系统软件支持下运行。
操作系统 语言处理系统
数据库管理系统
软件工具
应用软件
为解决计算机各类问题而编写的程序称为应用软件。它又可分为应用软件包与用户程序。 应用软件随着计算机应用领域的不断扩展而与日俱增。
用户程序 应用软件包
计算机操作系统
操作系统(Operating System，简称OS)是给计算机配置的一种必不可少的系统软件，它可以 管理系统中的资源，还为用户提供各种服务界面。操作系统的功能是用来管理计算机的硬件资
DOS操作系统
Windows 操作系统
Linux系统 Unix系统 OS/2系统
计算机的工作原理
计算机的基本原理是存储程序和程序控制。预先把指挥计算机如何进行操作的指令序列 (称为程序)和原始数据中输入到计算机内存中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取 数，进行什么操作，然后送到什么地方去等步骤。
微型计算机的性能指标
高性能的微型计算机，应当有很快的处理速度和很强的处理能力。但性能的提高，往往是 微机各部件共同协调工作的结果。而且对于不同用途的计算机，其对不同部件的性能要求又有 所不同。
运算速度 存储器的指标
常用操作系统
单用户操作系统是微型计算机中广泛使用的操作系统，这类操作系统最主要的特点是在同 一段时间仅能为一个用户提供服务，它又分为单任务和多任务两类。与单用户操作系统相反，
《大学计算机信息技术》课件(第三章)
通常采用图形界面进行人机交 互，其界面友好、使用方便，用户
只需经过简单学习就能熟练使用。
主要特点是计算机在某一 时间内只能为单个用户效 劳。
个人计算机操 作系统是单用 户操作系统
早期的DOS操作系统是单用户单任务操作系统。 Windows XP那么是单用户多任务操作系统。
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3.2.2 操作系统的分类
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3.2.2 操作系统的分类
批处理 系统
分时 系统
实时 系统
早期操作系统 一般可分为三 种基本类型
随着计算机科学的 发展，又出现了许
多种操作系统
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嵌入式操作系统 单用户与多用户、单任 务与多任务操作系统 个人计算机操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
3.2.2 操作系统的分类
1．批处理系统
批处理系统〔Batch Processing System〕的工作方式：
5．文件管理
3.提供文件的 存取方法
2.提供文件物 理组织方法
4.提供文件的 使用方法
5.实现文件的 目录管理
文件管理要 完成的任务
6.实现文件的 存取控制
1.提供文件逻 辑组织方法
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7.实现文件的 存储空间管理
3.2.1 操作系统的功能
6．网络与通信管理
计算机网络源于计算机与通信技术的结合。近二十年来，从单机与终端之间的远程通信，到今天全世界成 千上万台计算机联网工作，计算机网络的应用已十分广泛。
应用领域
常用于制造工业、过程 控制、通信、仪器、仪 表、汽车、船舶、航空 航天、军事装备等领域
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3.2.2 操作系统的分类
5．单用户与多用户、单任务与多任务操作系统
根据在同一时间
03-03《操作计算机》教学设计
第3课操作计算机一、教材分析本课是信息技术与计算机基础单元的第3课，前两节课主要是接触常见的计算机硬件的基础知识及工作原理。
本课的学习内容是启动和关闭计算机、鼠标器的五种基本操作，是一节信息技术实践应用课，是学生学习计算机应用操作的起始章节，是理论与操作的衔接。
二、学情分析本课的学习对象是三年级学生，三年级小学生刚刚接触计算机，掌握鼠标器这些简单的基础操作将是学习信息技术的一个突破口。
因生活环境的不同，学生之间的水平差距较大，零基础和不同能力的学生同时存在。
三、教学目标与要求1. 知识与技能（1）学会启动和关闭计算机。
（2）认识桌面和桌面上的图标、任务栏、“开始”按钮、鼠标指针。
（3）学会将右手按正确的方法摆放在鼠标器上。
（4）了解指向、单击、双击、右击、拖动五种鼠标器的基本操作。
（5）能够熟练进行指向、单击和右击操作。
（6）能够正确完成双击和拖动的操作。
2. 过程与方法在操作计算机系统的过程中学习鼠标器的五种基本操作，通过“七巧板”游戏熟练使用鼠标器。
3. 情感态度与价值观正确启动、使用和关闭计算机，养成节约能源、爱护设备的良好操作习惯。
4. 行为与创新学会观察、勤于思考，通过鼠标器的基本操作在计算机系统和“七巧板”游戏中寻找自己感兴趣的细节问题。
四、教学重点与难点1. 重点：了解系统，掌握启动和关闭计算机的方法。
2. 难点：鼠标器的操作方法。
五、教学方法与手段本课教学中，“导入课题，了解系统软件”环节让学生进一步了解计算机的系统包括硬件系统和软件系统，强化了我们常用的操作系统，初步感知系统硬件和系统软件是顺利操作计算机的前提。
在“动手操作，启动计算机”环节，学生开展小组实践活动，对照图片，结合教材一起去探秘“桌面”上的奥秘。
在“分步探究，操作鼠标器”这一环节，通过对核心问题的讨论，加深学生的理解，突破重难点，再借助“七巧板”程序，进一步巩固知识、提升应用能力；在“小组探讨，关闭计算机”这一环节，充分调动学生的参与性和创造性思维，培养学生的表达能力和自信心。
国家精品课程配套教材：计算机操作系统
图书目录
第1章绪论 1.1操作系统在计算机系统中的地位 1.1.1存储程序式计算机的结构和特点 1.1.2操作系统与计算机系统各层次的关系 1.1.3操作系统与计算机体系结构的关系 1.2操作系统的形成和发展 1.2.1操作系统发展的初级阶段 1.2.2操作系统的形成 1.2.3操作系统的进一步发展 1.3操作系统的基本概念 1.3.1操作系统的定义和特性
国家精品课程配套教材：计算机操 作系统
2010年人民邮电出版社出版的图书
01 内容简介
03 图书目录
目录
02 作者简介 04 序言
《国家精品课程配套教材：计算机操作系统》是2010年人民邮电出版社出版的图书，作者是庞丽萍。
内容简介
《计算机操作系统》全面、系统地阐述了现代操作系统的基本原理、主要功能及实现技术。重点论述多用户、 多任务操作系统的运行机制；系统资源管理的策略和方法；操作系统提供的用户界面。讨论了现代操作系统采用 的并行处理技术和虚拟技术。《计算机操作系统》以Linux系统为实例，剖析了其特点和具体的实现技术。《计 算机操作系统》既可作为高等院校计算机和信息类本科、专科各专业和其他相关专业教材，亦可供从事计算机科 学、工程、应用等方面工作的科技人员参考使用。
《计算机操作系统》：国家精品课程配套教材
《计算机操作系统》在内容的选取上注重基础性、实质性、先进性；框架的设计上注重逻辑性、完整性。将 操作系统组织成一个逻辑清晰的整体并提炼了并发、共享的ห้องสมุดไป่ตู้线。一针对前者《计算机操作系统》论述了现代操 作系统的进程概念、支持多进程运行必需的机制及功能针对后者论述了系统资源的管理策略与方法。全书以当前 流行的Linux操作系统为实例，剖析其特点和实现技术，寻操作系统原理的理论知识与实际的实现方法有机地结 合、相互印证。《计算机操作系统》提出实现现代操作系统的关键技术是并行处理技术和虚拟技术，并力图以这 种思想方法引领读者理解操作系统的原理、实施策略和方法。
计算机操作系统范文
计算机操作系统范文进程管理是操作系统的重要功能之一、当一个程序被执行时，操作系统会为其创建一个进程，这个进程拥有独立的内存空间，并由操作系统负责调度和管理。
进程管理包括创建和销毁进程、进程间的通信与同步、进程的调度和切换等。
通过进程管理，操作系统能够合理地分配计算机的资源，实现多任务的并发执行。
内存管理是操作系统的另一个重要功能。
计算机的内存资源是有限的，操作系统负责管理这些资源的分配和释放。
内存管理包括内存的分配与回收、内存的保护与共享、内存的虚拟化等。
通过内存管理，操作系统能够高效地利用内存资源，提供良好的运行环境和运行性能。
文件系统管理是操作系统的另一项核心功能。
文件系统管理负责管理计算机的存储介质，并为用户提供对文件的存储和访问功能。
文件系统管理包括文件的创建与删除、文件的读写与修改、文件的共享与保护等。
通过文件系统管理，操作系统能够提供良好的文件管理功能，方便用户进行数据的存储和管理。
设备管理是操作系统的另一个重要功能。
计算机的外部设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，操作系统负责管理这些设备的访问和控制。
设备管理包括设备的初始化与关闭、设备的分配与回收、设备的驱动与中断处理等。
通过设备管理，操作系统能够提供友好的设备操作接口，方便用户进行设备的使用和管理。
除了以上的主要功能，计算机操作系统还具有其他重要的特性，如安全性、可靠性和可扩展性等。
安全性是指操作系统能够保护计算机的资源和用户的隐私安全。
操作系统通过访问控制、文件权限和密码保护等手段，保证计算机系统的安全性。
可靠性是指操作系统在面对硬件故障或软件错误时能够正常工作。
操作系统通过错误处理和容错机制，提高计算机系统的可靠性。
可扩展性是指操作系统能够根据需要进行升级和扩展。
操作系统通过模块化和插件机制，方便用户对系统进行定制和扩展。
计算机操作系统的发展经历了几个阶段。
最早的操作系统是单道批处理系统，只能处理一个任务，用户需要将任务提交给操作系统进行处理。
计算机操作系统教案_第03章 处理调试与死锁
表示为:
W
1 n
n i1
Ti TSi
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第三章 处理机调度与死锁
(2) 响应时间快：从用户提交申请，到出现第一个 响应之间的时间
(3) 截止时间的保证：实时系统，最晚执行的时间 (4) 优先权准则。（甚至抢占式以完成紧急任务）
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第三章 处理机调度与死锁
2. (1) 系统吞吐量高。吞吐量：在单位时间内完成的作业数 (2) 处理机利用率好。 (3) 各类资源的平衡利用。
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第三章 处理机调度与死锁
3. 高响应比优先调度算法
优先权的变化规律可描述为：
优先权
等待时间 要求服务时间 要求服务时间
由于等待时间与服务时间之和，就是系统对该作业的响应 时间，故该优先权又相当于响应比RP。据此，又可表示为：
优先权
等待时间 要求服务时间 要求服务时间
响应时间 要求服务时间
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第三章 处理机调度与死锁
(1) 进程类型。 (2) 进程对资源的需求。 (3) 用户要求。
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第三章 处理机调度与死锁
2)
动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可 以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得 更好的调度性能。例如，我们可以规定，在就绪队列中的进 程，随其等待时间的增长，其优先权以速率a提高。若所有的 进程都具有相同的优先权初值，则显然是最先进入就绪队列 的进程，将因其动态优先权变得最高而优先获得处理机，此 即FCFS算法。若所有的就绪进程具有各不相同的优先权初值， 那么，对于优先权初值低的进程，在等待了足够的时间后， 其优先权便可能升为最高，从而可以获得处理机。当采用抢 占式优先权调度算法时，如果再规定当前进程的优先权以速 率b下降，则可防止一个长作业长期地垄断处理机。
计算机系统引导过程分析
第三章、计算机系统引导过程分析第一节计算机加电自测（POST)计算机在工作之前，必须检测并初始化所有系统部件，并将操作系统引导在内存中。
系统检测和初始化过程一般由ROM BIOS控制。
加电自测及初始化过程一般简称为POST(Power-on Self Test)。
3.1.1 计算机的启动方式：1）系统加电(即开启系统)：BIOS跳至由处理器复位向量(F:0000h)所指的入口点，执行所有POST测试和初始化工作。
POST调用BIOS INT 19h 引导系统。
2）通过硬件复位键(RESET键)复位系统：(同上)。
3）通过按<Ctrl>+<Alt>+<Del>三组合键(热启动)：INT 09h键盘硬件中断服务例程将控制权转给BIOS POST。
对64K以上的内存不作测试和初始化，但其他POST测试和初始化工作一律要执行。
然后POST调用BIOS INT 19h 引导系统。
3.1.2 POST过程：POST过程的初始化和自检功能是紧密联系的，一般可将这些功能分为二类：与中心系统硬件有关的功能；与配置和非系统硬件有关的功能。
中心硬件POST测试失败一般引起严重的系统板错误，并产生喇叭信号。
在进行其他POST测试之前，中心硬件功能应正常，最重要的中心硬件最先测试和初始化。
POST测试和初始化中心硬件的顺序如下：中央处理单元(CPU)ROM BIOS(检查和)CMOS RAM键盘控制器基本的64K系统RAM可编程中断控制器可编程中断计时器高速缓冲(Cache)控制器-61--62-原始INT19h MSDOS修改部分SMARTDRV.EXE等其他程序修改部分图3-1在测试和初始化完之后，POST 验证存储在CMOS RAM 中的系统配置数据是否与实际硬件一致。
然后，POST 测试并初始化64K 以上内存、键盘、软盘、硬盘驱动器、CRT 控制器和其他非系统板硬件。
POST 测试和初始化配置与非系统硬件的顺序如下：至此，计算机的加电自测完成。
03 磁盘管理
3.2.4 对磁盘分区常用操作
（1）格式化 – 如果创建磁盘分区时没有进行格式化，则在创建分区之后， 鼠标右击该磁盘分区，在弹出菜单中选择“格式化”，选 择文件系统，设置卷标后，单击“确定”即可。 – 格式化将清除该分区内的数据。 （2）加卷标 – 鼠标右击磁盘分区，选择菜单中的“属性”选项，选择 “常规”选项卡，在“卷标”文本框中键入卷标名称。 （3）将FAT文件系统转换为NTFS文件系统 – 进入MS-DOS命令提示符窗口，执行convert.exe命令即可， 如将磁盘F转换为NTFS： convert F: /FS:NTFS
基本磁盘升级为动态磁盘后各卷的变化
原磁盘分区
变为
主磁盘分区 扩展磁盘分区
镜像集 带区集 奇偶校验的带区集 卷集
制作：张浩军
简单卷 简单卷
镜像卷 带区卷 RAID-5卷 跨区卷
计算机网络操作系统——Windows Server 2003配置与管理 22
3.3.1 升级为动态磁盘
• 运行“计算机管理”控制台，选择“磁盘管理”选项。鼠 标右击要升级的基本磁盘，在弹出菜单中选择“转换到动 态磁盘” 。
计算机网络操作系统——Windows Server 2003配置与管理 制作：张浩军 27
3.3.3 跨区卷
• 跨区卷是多个（大于一个）位于不同物理磁盘的 未指派空间组合成的一个逻辑卷，可以用来将动 态磁盘内多个剩余的、容量较小的未指派空间组 合成为一个容量较大的卷，以有效地利用磁盘空 间。 • 组成跨区卷的每个成员的容量大小可以不同，但 不能包含系统卷与启动卷。与简单卷相同， NTFS格式的跨区卷可以扩展容量，FAT和 FAT32格式的跨区卷不具备此功能。
大学计算机基础(慕课版)-PPT课件
第一章 计算机与信息技术基础
2.2.2 操作系统的基本功能
1．处理器管理
处理器管理又称进程管理，通过操作系统处理器管理模块来确定对处理器的分配策略， 实施对进程或线程的调度和管理。进程与程序的区别如下。
01 程序是“静止”的，进程是动态的。
大学计算机基础（慕课版）
目录
CONTENTS
2.1 微型计算机硬件系统 2.2 计算机操作系统
大学计算机基础（慕课版）
第一章 计算机与信息技术基础
2.2.1 操作系统的含义
操作系统（Operating System，OS）是 一种系统软件，它管理计算机系统的硬件与软 件资源，控制程序的运行，改善人机操作界面， 为其他应用软件提供支持等，从而使计算机系 统所有资源最大限度地得到发挥应用，并为用 户提供了方便、有效、友善的服务界面。操作 系统是一个庞大的管理控制程序，它直接运行 在计算机硬件上，是最基本的系统软件，也是 计算机系统软件的核心，同时还是靠近计算机 硬件的第一层软件。
目录22计算机操作系统contents21微型计算机硬件系统大学计算机基础慕课版大学计算机基础慕课版第一章计算机与信息技术基础221操作系统的含义操作系统operatingsystemos是一种系统软件它管理计算机系统的硬件与软件资源控制程序的运行改善人机操作界面为其他应用软件提供支持等从而使计算机系统所有资源最大限度地得到发挥应用并为用户提供了方便有效友善的服务界面
大学计算机基础（慕课版）
第一章 计算机与信息技术基础
2.1.6 键盘和鼠标
虽然现在输入的方式有多种，如语音输入、手写输入、自动扫描识别等输入方式， 但键盘和鼠标仍然是目前最常用的输入设备之一。
大学计算机基础（慕课版）
03 中文Windows 98操作系统(1)
应用程序的运行
从“开始”菜单“程序”子菜单运行程 序
通过打开文档运行程序 从文件夹运行程序 用查找命令来运行程序 用“运行”命令
常见中文输入方法
拼音输入法 智能ABC 五笔输入法
（4）中文数量词简化输入
智能ABC提供阿拉伯数字和中文大小写数 字的转换能力，对一些常用量词也可简化 输入。
输入规则： “i”+“数字”则输入简写中文数字。如：
按“i81”则输入“八一” “I”+“数字”则输入繁写中文数字。如：
按“I54”则输入“伍肆”
智能ABC输入法
（5）自定义词组 智能ABC输入法允许用户自定义词组。基
中文windows98桌面
桌面的组成
图标
“开始”按钮
任务栏
图标
图标的外观：图形在上，文字在下的组件。
系统图标
我的电脑：包含计算机的全部资源，文 件管理、存储设备的管理、软硬件的配 置等。
我的文档：为用户设置的专门存储文 件的默认磁盘目录。
图标
回收站：用于保存删除对象的特殊磁盘 目录。（注意其使用方法）
窗口菜单：下拉菜单，水平和垂直
Hale Waihona Puke 菜单 分类：用<Alt>或<F10>击活或者鼠标直接点 击快。捷菜单：弹出式菜单，右键击活。
控制菜单：单击，常以图标的方式出现。
菜单的退出：打Esc或用鼠标在空白的地方单击。
菜单及其操作(2)
菜单的一般约定： （1）黑色表可用，灰色表当前不可用。 （2）三角标记：有下一级菜单 （3）省略号：对应一个对话框 （4）两种类型快捷键的使用 （5）分组线 （6）对钩选择标记 （7）圆点标记