操作系统原理第1章操作系统概论
chapter1-new第一章
17
1.2
操作系统的发展史
1.2.1 无操作系统的计算机系统
1. 人工操作方式
从第一台计算机诞生 (1945 年 ) 到50 年代中 期的计算机，属于第一代，这时还未出现 OS。 计算机操作是由用户采用人工操作方式直接 使用计算机硬件系统，即由程序员将事先已 穿孔(对应于程序和数据 ) 的纸带( 或卡片) 装 入纸带输入机 ( 或卡片输入机 )，再启动它们 将程序和数据输入计算机， 然后启动计算机 运行。当程序运行完毕并取走计算结果后， 才让下一个用户上机。
3. 脱机输入/输出方式 （Off—Line I/O）
在采用脱机输入输出方式时，程序和数据的输入输出都 是在外围计算机的控制下完成的，即它们是脱离主机进行的， 故称之为脱机输入输出操作。
脱机I/O （1）减少了CPU的空闲时间。 （2) 提高I/O速度。
图 1-2 脱机I/O示意图
21
脱机输入技术
图 1-3 单道批处理系统的处理流程
24
2. 单道批处理系统的特征
单道批处理系统是最早出现的一种 OS，严格地说，它只能算作是OS的前身而 并非是现在人们所理解的 OS 。 该系统的
(1) 自动性
(2) 顺序性
(3) 单道性
25
1.2.3 多道批处理系统
（multiprogrammed batch processing system）
18
世 界 上 第 一 台 计 算 机 内 部 工 作 情 况
19
2.人工操作方式的特点
特点: • 用户独占全机（独占性） • CPU等待人工操作（串行性） 缺点:
• 计算机的有效机时严重浪费
• 效率低
第一讲操作系统概论
（4）计算机系统的效率与安全问题
1.14
1. 与硬件相关：
实现对存储器物理地址的访问，对设备接 口寄存器和设备接口缓冲区的读写等 • 实现该工作的过程代码和硬件因素密切相关， 即需要设置与测试、使用物理地址、设备 接口寄存器等等
• 硬件相关必然复杂繁琐、代码量大
• 硬件相关的工作，其实现代码不通用
4. 计算机体系结构的不断发展
例如：计算机由单处理机系统发展为多处 理机系统、计算机网络，OS也由单处理机OS 发展为多处理机OS、网络OS。
1.25
操作系统的性能指标
1. 系统的RSA 可靠性(Reliability):用平均无故障时间(MTBF)度量 可维修性(Serviceability):用平均故障修复时间度量 可用性 (Availability):正常工作的概率 2. 系统吞吐量: 单位时间完成的作业数 3. 系统响应时间: 从输入到回应所需时间 4. 资源利用率:资源(CPU,内存,I/O设备)实际使用比例 5. 可维护性: 改错、改变功能、扩充功能 6. 可移植性: 将OS移植到另一机型所需工作量 7. 方便用户: 用户界面友好，使用灵活方便
1. 2. 3. 4.
进程控制 进程调度 进程同步 进程通信
存储管理
为方便用户使用存储器,提高主存的利用率.
1. 2. 3. 4.
地址重定位 存储分配 存储保护 存储扩充
1.34
1.3 操作系统的功能和主要特征(Cont.) 功能：
设备管理
1. 缓冲管理 2. 设备分配 3. 设备处理
4. 设备独立性和虚拟设备
1.23
•是程序和数据的集合，是一种软件（系统软件） •是控制、管理计算机系统中所有软硬件资源的资 源管理器 •是为用户使用计算机提供方便的虚拟机
《操作系统》课程教案
《操作系统》课程教案第一章：操作系统概述1.1 教学目标了解操作系统的定义、功能和作用掌握操作系统的基本组成和分类理解操作系统的历史和发展1.2 教学内容操作系统的定义和作用操作系统的组成：内核、shell、文件系统、设备驱动程序操作系统的分类：批处理系统、分时系统、实时系统、分布式系统操作系统的历史和发展1.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统的概念和发展历程通过实例分析，让学生了解操作系统的组成和作用开展小组讨论，比较不同类型的操作系统1.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统的定义、功能、组成和分类实例：Windows、Linux、macOS等操作系统的特点1.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统的概念和组成的掌握情况小组讨论：评估学生对不同类型操作系统的理解和分析能力课后作业：巩固学生对操作系统知识的学习第二章：进程管理2.1 教学目标了解进程的定义和作用掌握进程管理的基本方法和策略理解进程同步和互斥的概念2.2 教学内容进程的定义和作用进程管理的基本方法：进程调度、进程同步、进程互斥进程同步和互斥的实现：信号量、管程、事件等2.3 教学方法采用讲授法，介绍进程的定义和作用通过实例分析，让学生了解进程管理的方法和策略开展小组讨论，探讨进程同步和互斥的实现方式2.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：进程的定义、进程管理的方法和策略、进程同步和互斥的概念实例：进程调度算法、信号量的使用2.5 教学评估课堂问答：了解学生对进程的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对进程管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对进程同步和互斥知识的学习第三章：内存管理3.1 教学目标了解内存的定义和作用掌握内存管理的基本方法和策略理解内存分配和回收的原则3.2 教学内容内存的定义和作用内存管理的基本方法：分页、分段、虚拟内存内存分配和回收的原则：首次适应法、最佳适应法、最坏适应法3.3 教学方法采用讲授法，介绍内存的定义和作用通过实例分析，让学生了解内存管理的方法和策略开展小组讨论，探讨内存分配和回收的原则3.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：内存的定义、内存管理的方法和策略、内存分配和回收的原则实例：分页算法、分段算法、虚拟内存的实现3.5 教学评估课堂问答：了解学生对内存的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对内存管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对内存分配和回收知识的学习第四章：文件管理4.1 教学目标了解文件的定义和作用掌握文件管理的基本方法和策略理解文件系统的结构和组织方式4.2 教学内容文件的定义和作用文件管理的基本方法：文件的创建、删除、打开、关闭等文件系统的结构和组织方式：目录结构、文件存储方式、文件访问控制4.3 教学方法采用讲授法，介绍文件的定义和作用通过实例分析，让学生了解文件管理的方法和策略开展小组讨论，探讨文件系统的结构和组织方式4.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：文件的定义、文件管理的方法和策略、文件系统的结构和组织方式实例：Linux、Windows等操作系统中的文件管理4.5 教学评估课堂问答：了解学生对文件的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对文件管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对文件系统结构和组织方式知识的学习第五章：设备管理5.1 教学目标了解设备的定义和作用掌握设备管理的基本方法和策略理解设备驱动程序第六章：设备管理（续）5.2 教学内容设备驱动程序：概念、作用和实现方式设备管理的基本方法：设备分配、设备请求调度、设备控制设备管理的高级主题：I/O中断处理、DMA传输、虚拟设备5.3 教学方法采用讲授法，介绍设备驱动程序的概念和作用通过实例分析，让学生了解设备管理的方法和策略开展小组讨论，探讨设备管理的高级主题5.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：设备驱动程序的概念、设备管理的方法和策略、设备管理的高级主题实例：硬盘驱动程序、打印机驱动程序、I/O中断处理5.5 教学评估课堂问答：了解学生对设备驱动程序的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对设备管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对设备管理高级主题知识的学习第七章：操作系统用户界面7.1 教学目标了解操作系统的用户界面的定义和作用掌握操作系统用户界面的基本设计和实现方法理解图形用户界面(GUI)和命令行用户界面(CLI)的差异和优缺点7.2 教学内容用户界面的定义和作用用户界面的基本设计原则：用户友好性、易用性、可访问性GUI和CLI的设计和实现方法：窗口管理、事件处理、命令解析7.3 教学方法采用讲授法，介绍用户界面的定义和作用通过实例分析，让学生了解用户界面的设计和实现方法开展小组讨论，探讨GUI和CLI的差异和优缺点7.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：用户界面的定义、用户界面的设计和实现方法、GUI和CLI的差异和优缺点实例：Windows操作系统、Linux终端、macOS的Finder7.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统用户界面的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对用户界面设计和实现方法的理解能力课后作业：巩固学生对GUI和CLI差异和优缺点知识的学习第八章：操作系统安全8.1 教学目标了解操作系统安全的定义和重要性掌握操作系统安全的基本机制和策略理解操作系统的安全威胁和防护措施8.2 教学内容操作系统安全的定义和重要性安全机制：访问控制、身份验证、加密、审计安全策略：最小权限原则、安全分层模型、安全内核常见安全威胁：恶意软件、漏洞攻击、social engineering防护措施：防火墙、入侵检测系统、安全更新8.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统安全的定义和重要性通过实例分析，让学生了解安全机制和策略开展小组讨论，探讨安全威胁和防护措施8.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统安全的定义、安全机制和策略、安全威胁和防护措施实例：操作系统安全漏洞案例分析、安全防护工具的使用8.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统安全的定义和重要性的掌握情况小组讨论：评估学生对安全机制和策略的理解能力课后作业：巩固学生对操作系统的安全威胁和防护措施知识的学习第九章：操作系统性能分析9.1 教学目标了解操作系统性能的定义和重要性掌握操作系统性能分析的基本方法和工具理解操作系统性能优化和调优的策略9.2 教学内容操作系统性能的定义和重要性性能分析方法：基准测试、模拟、监控和分析工具性能评价指标：响应时间、吞吐量、资源利用率性能优化策略：进程调度优化、内存管理优化、文件系统优化9.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统性能的定义和重要性通过实例分析，让学生了解性能分析方法和工具开展小组讨论，探讨性能优化和调优的策略9.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统性能的定义、性能分析方法和工具、性能优化和调优的策略实例：操作系统性能监控工具（如top, vmstat）的使用、性能优化的案例分析重点和难点解析1. 操作系统的定义和作用：理解操作系统作为计算机系统核心组件的基本概念，以及它在资源管理、程序执行和用户界面方面的关键作用。
OS1操作系统概论
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通道2 通道1
C B
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若采用多道方式运行(多个通道)这 三道程序，其程序运行时间关系如图 1.3(c)所示，总运行时间为:
件
第1章 计算机操作系统概论
本章重点
了解操作系统的结构：了解操作系统的地位 什么是操作系统 现代操作系统的特征、功能、类型 基本概念：批处理、多道程序设计、作业、任务
、进程和线程、接口、虚拟存储、文件。
1.1 操作系统的形成与发展 1.2 操作系统的基本概念 1.3 操作系统的结构 1.4 操作系统的硬件环境 1.5 当前主流操作系统简介
卡 片 阅 读 机
IBM 1401
早期批处理系统
磁带机
机印打
IBM 7094
IBM 1401
输入磁带
输出磁带
Operating System2 4
单道批处理系统的处理流程：
1.1.4 多道程序设计技术
过去，内存中只能存放一个用户作业在其中运 行。那么CPU等待传输数据的过程中，仍然因无工 作可做而处于空闲状态。
我们也可以从以下3个方面来理解操作系统的概念
(1) 从用户使用角度来看： 既可以直接用命令控制 ，也可以通过系统编程调用。
操作系统原理
定义
• 操作系统（Operating System，简称OS）， 操作系统（ System，简称OS OS）， 是控制和管理计算机硬件和软件资源， 是控制和管理计算机硬件和软件资源，合 理地组织计算机工作流程， 理地组织计算机工作流程，以及方便用户 的程序的集合。它是系统软件的核心， 的程序的集合。它是系统软件的核心，是 计算机处理时必不可少的非常重要的软件。 计算机处理时必不可少的非常重要的软件。
1.1.1 操作系统作为最基本的系统软件 1.1.2 操作系统作为资源管理器 1.1.3 操作系统作为虚拟机
1.1.2 操作系统作为资源管理器
①处理机管理：分配和控制处理机 。 处理机管理： 存储器管理： ②存储器管理：主要负责内存的分配与回收 I/O 。 设备管理： ③设备管理：负责 I/O 设备的分配与操纵 。 文件管理：负责文件的存取、共享和保护。 ④文件管理：负责文件的存取、共享和保护。
1.1
什么是操作系统
★几种常用的操作系统介绍： 几种常用的操作系统介绍： ①DOS： DOS： Microsoft公司开发的MS-DOS操作系统 DOS操作系统也就 公司开发的MS 操作系统。 Microsoft公司开发的MS-DOS操作系统。DOS操作系统也就 是磁盘操作系统(Disk System)，简称DOS DOS。 是磁盘操作系统(Disk Operating System)，简称DOS。是 一种单用户单任务操作系统。 一种单用户单任务操作系统。 Windows系列 系列： ②Windows系列： 1990年 Microsoft公司推出了 公司推出了Windows 3.0。 1990年，Microsoft公司推出了Windows 3.0。 UNIX： ③UNIX： 1970年 美国AT&T公司Bell实验室的Ken Thompson用汇编 AT&T公司Bell实验室的 1970年，美国AT&T公司Bell实验室的Ken Thompson用汇编 语言在PDP-7计算机上设计了一个小型的操作系统，取名为 语言在PDP- 计算机上设计了一个小型的操作系统， PDP UNIX。多用户多任务分时系统。 UNIX。多用户多任务分时系统。 Linux： ④Linux： 1991年由芬兰赫尔辛基大学计算机系学生 年由芬兰赫尔辛基大学计算机系学生Linux Torvals初 1991年由芬兰赫尔辛基大学计算机系学生Linux Torvals初 创。
操作系统原理
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全书共分为9章，主要内容包括：操作系统引论、进程与线程、进程并发控制、内存管理、页式和段式内存管 理、I/O管理、文件管理、死锁、多处理机系统介绍。
成书过程
修订过程
出版工作
该教材是作者在教学实践和科学研究的基础上，结合操作系统教学大纲、研究生入学考试要求和全国计算机 技术与软件专业技术资格考试大纲，在参考了中国国内外出版的众多操作系统教材的基础上编写而成。
该教材第3、4章由于世东编写，第1、5章由张丽娜编写，第2、8章由董丽薇编写，第6、7章由穆宝良编写， 第9章由于杨编写。高源副教授审阅了全稿并提出了修改意见；沈阳工业大学牛连强教授在该教材编写过程中给予 了指点和帮助。
2017年6月1日，该教材由清华系统引论：包括计算机系统与操作系统；操作系统的概念；操作系统的历史、类型、功能和特性； 操作系统体系结构。 第2章进程与线程：包括进程的概念、进程控制、线程、处理器调度。 第3章进程并发控制：包括并发概述、PV操作、进程同步、管程、进程间消息传递。 第4章内存管理：包括内存管理概述、内存管理的基础、单道编程中的内存管理、多道编程中的内存管理、空 闲空间管理。 第5章页式和段式内存管理：包括页式内存管理、页面更新算法、段式内存管理、虚拟内存。 第6章I/O管理：包括I/O管理概述、I/O系统、I/O缓冲、独占设备的分配、设备处理、虚拟设备、磁盘管理、 磁盘高速缓存、固态盘和智能磁盘讨论。 第7章文件管理：包括文件管理概述、文件组织和存取、目录管理、文件共享与安全、辅存空间管理。 第8章死锁：包括死锁原理、死锁检测、死锁避免、死锁预防、活锁与饥饿。
该教材的主线“以问题为导向，以学生为中心”为指导思想，突出学生应用知识思考和解决问题的能力。通 过典型例题解析启发学生的思维，加深对理论知识的理解。自测题全面且具代表性，对于重点、难点的问题既给 出了解答又有解题分析。
全国计算机等级考试四级网络工程师操作系统原理部分
操作系统原理第一章操作系统概论1.1操作系统的概念操作系统的特征：并发性，共享性，随机性。
研究操作系统的观点：软件的观点，资源管理的观点，进程的观点，虚拟机的观点，服务提供者的观点。
操作系统的功能：1.进程管理：进程控制，进程同步，进程间通信，调度。
2.存储管理：内存分配与回收，存储保护，内存扩充。
3.文件管理：文件存储空间管理，目录管理，文件系统安全性。
4.设备管理5.用户接口UNIX是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。
1969年AT&T公司Kenneth L.Thompson 用汇编语言编写了Unix第一个版本V1，之后Unix用C语言编写，因此事可移植的。
1.3操作系统分类1.批处理操作系统：优点是作业流程自动化较高，资源利用率较高，作业吞吐量大，从而提高了整个系统的效率。
缺点是用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
2.分时系统：特点是多路性，交互性，独占性，及时性。
3.实时操作系统4.嵌入式操作系统5.个人计算机操作系统6.网络操作系统7.分布式操作系统8.智能卡操作系统1.4操作系统结构1.整体式结构2.层次结构3.微内核（客户机/服务器）结构：①可靠，②灵活（便于操作系统增加新的服务功能），③适宜分布式处理的计算机环境第二章操作系统运行机制2.1中央处理器寄存器：用户可见寄存器：数据寄存器（通用寄存器），地址寄存器，条件码寄存器。
控制和状态寄存器：程序计数器，指令寄存器，程序状态字。
目态到管态的转换唯一途径是通过终端和异常。
管态到目态的转换可以通过设置PSW指令（修改程序状态字）实现。
PSW包括：①CPU的工作状态代码②条件码③中断屏蔽码2.2存储体系存储器设计：容量，速度，成本存储保护：①界地址寄存器（界限寄存器）：产生程序中断-越界中断或存储保护中断②存储键2.3中断与异常机制分类：中断：时钟中断，输入输出（I/O）中断，控制台中断，硬件故障中断异常：程序性中断，访管指令异常2.4系统调用系统调用程序被看成是一个低级的过程，只能由汇编语言直接访问。
《操作系统原理》课程教学大纲
操作系统原理课程教学大纲（Princip1esofOperatingSystems）学时数：72学时其中：实验学时：12学时课外学时：0学时学分数：4.5适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务性质：本课程是高等院校计算机科学与技术专业本科的一门学科基础课程，是必修课。
目的：通过操作系统原理的学习，了解操作系统的发展过程及种类，掌握操作系统设计中的相关基本概念和原理，以及在操作系统的设计与构造中涉及的资源共享、提高系统资源利用率等各方面基本知识，了解并掌握操作系统在发展过程及将来引入的新技术与方法。
任务：阐述计算机系统的核心软件——操作系统的基本概念、基本原理和实现技术。
主要包括操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能等，其中资源管理还包括进程管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络与安全等方面内容，并将操作系统的一般原理与实际操作系统的分析与设计有机地结合。
二、课程教学的基本要求（一）掌握操作系统的基本原理、概念及主要功能（-）掌握进程概念、进程的同步与互斥、思索的预防与检测（H）掌握处理机的调度层次划分与调度、调度方法评价以及调度基本策略（四）掌握存储管理目标与几种存储管理策略（五）掌握设备与处理之间的数据传送方式、缓冲技术以及设备管理基本手段（六）掌握文件系统的物理及逻辑设备的空间组织与管理、多级目录结构、文件东共享实现以及文件系统的安全与防护（七）了解并掌握操作系统的安全与防护基本知识，了解一些病毒与黑客的常用手段以及一些基本应对措施（八）了解网络操作系统的基本概念，了解网络操作系统必须实现的一些基本技术（九）通过实验环节具备一定系统软件和应用软件的开发技能三、课程的教学内容、重点和难点第一章操作系统概论（4学时）一、基本内容（一）操作系统概观（二）操作系统的形成与发展（H）操作系统提供的服务与用户接口（四）流行操作系统简介二、基本要求（一）掌握操作系统的基本概念。
操作系统原理最全课后答案
第一章操作系统引论1．设计现代OS的主要目标是什么？答：〔1〕有效性〔2〕方便性〔3〕可扩大性〔4〕开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答：〔1〕OS作为用户及计算机硬件系统之间的接口〔2〕OS作为计算机系统资源的管理者〔3〕OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和开展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求及技术开展：〔1〕不断提高计算机资源的利用率；〔2〕方便用户；〔3〕器件的不断更新换代；〔4〕计算机体系构造的不断开展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进展的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进展的。
6．试说明推动分时系统形成和开展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和开展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能承受的时延内将结果返回给用户。
解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
操作系统原理-第一章 绪论
第1章操作系统概述例1影响计算机系统性能的主要因素是什么？解: 影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面：(1)硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。
(2)软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机系统上运行。
例2说明操作系统与软件的关系解: 操作系统与软件的关系如下：(1)操作系统是每台计算机必备的系统软件。
(2)操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。
同硬件一样，软件资源也要操作系统进行有效的管理。
(3)软件的开发依赖于操作系统。
开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件开发的难易程度。
(4)操作系统影响软件的生命周期。
如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。
(5)应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。
如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量和质量。
许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows上开发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。
只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛的生命力。
微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件Office 等，还有大量的应用软件。
尽管其操作系统价格高，性能还有许多不足之处，还是拥有大量的用户。
如果说PC上的CPU不用Intel还可以用AMD或其它公司芯片的话，操作系统则除了选择Windows，其它选择都是困难的。
《操作系统概论》PPT课件
精选课件ppt
27
1.5 操作系统的主要研究课题
调度
进程描述 和控制
内存管理
并发控制
I/O 管 理
安全性
文件管理
网络与分布 计算
精选课件ppt
28
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操作系统原理-第一章绪论1
主观题 5分
要求同学一周之内提交学习操作系统原理课程计 划。
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
第一章
绪论
单选题 2分
当今个人PC端使用最为广泛的操作系统是（ ）
A Linux B Windows C Unix D MAC OS
提交
单选题 1分
Android操作系统来源于（ ）操作系统。
*** 操作系统的历史
（2）脱机批处理：增加一台不与主机直接相连而专 门于I/O设备交换信息的卫星机
卡片机
输入带
执行带系统带
纸带机 打印机
卫星机
输出带
主机
日志
输入设备通过它将作业输入到输入带 输出带通过它将结果输出到输出设备
*** 操作系统的历史
卡片
卡 片
磁
阅
带
读 机
机
IBM 1401
系统 输入 磁带 磁带
*** 操作系统概念
4 操作系统定义
（1）科普观点：操作系统是计算机系统的管理指挥机构 和控制中心； （2）功能观点：操作系统计算机资源管理系统，负责对 计算机的全部软、硬件资源进行分配、控制、调度和回 收； （3）用户观点：操作系统是用户使用计算机的一个界面；
*** 操作系统概念
4 操作系统定义
a) 实践性强（从实践总结出原理）； b) 涉及面广（并行程序，性能问题，结构问
题，程序方法论，软件工程等等）； c) 错综复杂，纵横交错。
前言
四、课程任务和要求
1. 任务 掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技 术,具有初步分析操作系统和设计、实现、开发实 际操作系统的能力、对操作系统的安全有个初步 的认识。
时，从微观上也是并行的
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 4 曾平，曾林编著.操作系统习题与解析（第二版）.清华大学出版社.2004 • 5 梁红兵，汤小丹编著.计算机操作系统学习指导与题解.西安电子科技大
学出版社.2003
考试及成绩
• 考试： 期末闭卷考试（笔试)
• 总评成绩： 上课出勤、课外作业、平时测验、实验合占30% 期末闭卷考试占70%；
课程形式： 主课、习题课、课堂讨论、作业、实验
学习要求： 1.按时上课，认真听讲，每次课班长考勤 2.整理笔记，认真思考，积极讨论，善于发现问题、提出问题并努力 寻求问题的答案 3.结合操作系统课件和专题学习网站丰富的教学资源,努力寻求问题的 答案，掌握基本原理,拓展知识，延伸视野，提高分析问题和解决问题 的能力 。
第一章 操作系统引论
1.1操作系统的概念
计算机系统由硬件和软件两部分组成。 硬件是指包括中央处理器（简称CPU）、
内存、外围设备（包括外存和各类输入/输 出设备）等的物理设备集合，硬件是计算机 系统赖以工作的实体。
软件是指能提供所要求功能的程序与数 据。软件又可以分为系统软件和应用软件， 操作系统是系统软件的核心。
• 操作系统的原理是计算机专业学生必须学习和掌握的 主干课程，是计算机水平考试和考研的必修课程。
• 操作系统学习提示:结合性、先进性和实用性。 • 操作系统提供了人使用计算机的工作环境，提供了各
种应用软件的支撑平台。
•教材： •《操作系统的原理与应用》 •孔宪君 王亚东编著. •高等教育出版社. 2008 .12 教育部 “普通高等教育‘十一 五’国家级规划教材” .
虚拟CPU就是通过虚拟技术将一个物理CPU，变为若 干个逻辑层面的CPU。
1.1.4操作系统的层次模型
•操作系统对象（CPU、存储器、设 备、文件） •对对象操纵和管理的软件集合 （CPU管理、存储管理、设备管理、 文件管理） •用户接口（命令行接口，图形用 户接口，程序接口）
1.2 操作系统的分类与形成
1.1.1操作系统和网络操作系统
•⒈操作系统的定义 •操作系统（Operating System，简称OS） 是负责控制、管理和调度计算机系统软 硬件资源的系统软件，控制并协调多个 任务的活动，并向用户提供方便用户的 接口、应用支撑平台和工作环境。
• 操作系统的工作与硬件相关、与应用无直接关系。 • 给用户以方便、效率、安全，给系统以高效和稳定。 • 操作系统是计算机系统必不可少的重要的软件。
1.1.2操作系统的目标
• ⒈方便性 • 用户便可通过操作系统所提供的各种命令来使用计 算机系统，从而使计算机变得易学易用。 • ⒉有效性 • 操作系统的基本目标就是提高计算机系统中各种资 源的利用率 。 • ⒊可扩充性 • 操作系统必须具备很好的可扩充性来适应发展的要 求。
•⒋开放性、标准化
• 开放性、标准化是指操作系统遵守国际标准和规范，使不同计算机体 系结构的系统之间可以相互数据通信。
•⒌可靠性
• 可靠性包括正确性和健壮性。
•⒍可移性
• 可移植性是指把一个程序从一个计算机系统环境中移到另一个计算机 系统环境中并能正常执行的特性。
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1.1.3操作系统的地位和作用
1.操作系统是用户与计算 机系统之间的接口
•①命令行接口 •②图形用户接口 •③程序接口
2.操作系统是计算机系统资源的管 理者和竞争资源的仲裁者
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• 参考书：
• 1 William Stailing.Operating Systems Internals and design Principles. Prentice Hall.1998
• 2 Abraham Silberschatz，Peter Baer Galvin，Greg Gagne.Operating System Concepts．John Wiley&Sonslnc．2000
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⒉网络操作系统的定义
• 网络操作系统（Network Operating System，简 称NOS）就是具有网络功能的操作系统。 • 用于管理网络通信和共享网络资源，协调各主机 上任务的运行，并向用户提供统一的、有效的网 络接口的软件集合。网络操作系统具有网络通信、 资源管理、网络服务、网络管理和相互操作能力 等功能。网络操作系统包括客户端操作系统和服 务器端操作系统。 • 微型化和网络化是计算机技术发展的两个重要方 向。
• 操作系统的主要管理功能也正是针对这4类资源进行的。CPU管理；存 储管理；设备管理；文件系统。
• ⑴监视资源。 • ⑵分配资源。 • ⑶回收资源。
3.操作系统是计算机系统功能的扩 充
•每当人们在计算机系统上覆盖一 层软件后，系统功能便增强一级。 由于操作系统自身包含了若干层 软件，因此当裸机上覆盖了操作 系统后，便可获得一台功能显著 增强，使用极为方便的多层虚拟 机器。虚拟机的观点也是我们分 析操作系统的基本出发点。
• 1.2.1操作系统的分类
• ⑴按计算机体系结构的角度分类：单机操作系统、主从式多终端操 作系统、多机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式 操作系统。
• ⑵按资源共享的级别分类：单任务操作系统、多任务操作系统、单 用户操作系统、多用户操作系统、单道操作系统、多道操作系统。
• ⑶按操作系统工作的方式分类：批处理系统、分时系统、实时系统。
督程序。
1.2.3 操作系统的形成
•⒈多道程序设计技术
•多道程序设计技术是指在计算机 内存中可以同时装入多道程序运 行，多道程序交替运行，合理搭 配，共享系统中的各种硬件和软 件资源，从而使系统资源得到充 分利用。
多道程序设计技术示意图
2.多道批处理系统
1.2.2 操作系统的产生
• ⒈手工操作阶段 • ⒉单道批处理阶段 • ⑴单道批处理系统的特点 • ①作业步之间不需要人的干预。 • ②监督程序常驻内存。 • ③专职操作员。 • ④单道。 • ⑤监督程序只为一个计算机系统设计。 • ⑥开发过程可以使用FORTRAN等高级语言，程序的最后一条指令是返回监