操作系统课件第一章

1.4.5
网络操作系统
互连的、自治的、独立的协议控制下的协同工作。 网络操作系统与单处理机的操作系统区别：网络管理、通信、 资源共享、系统很安全、多种网络应用。
1.4.6
分布式操作系统
高级的统一的操作系统、系统的透明性。
1.4.7
嵌入式操作系统
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固化的软件，面向特定应用的、支持实时的多任务。
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1.2
什么是操作系统
应用软件 事 物 处 理 系 统
系统实用软件
OS
硬件 系统维护程序
各种用户程序
事 物 处 理 系 统
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OS的主要作用是：（介于用户和计算机之间） （1） 管理系统资源：CPU、主存、I/O设备、文件。 （2） 使用户方便使用：为用户提供一个良好的接口。 （3） 应最大限度地发挥系统资源有使用效率。
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1.4.2
分时系统
分时：把CPU的运行时间划分成一个个微小的时间片， 并把这些时间片依次轮流的分配给各终端用户程序。 1．分时系统：多个用户同时使用同一台计算机，系统能 分时轮流的为各终端用户服务并能及时地对用户的请求予以 响应。 2．设计目标：对用户的响应的及时性，及时地响应和服 务于联机用户。 3．特点： （1）同时性（多路性） （2）及时性 （3）独立性（独占性 （4）交互性
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1.4.3
实时系统（立即、即时，具有专用性）
1．按场合作用，分两类 （1）实时控制系统 （2）实时信息处理系统 2．目标：实时响应及处理的能力和高可靠性。 3．特征： （1）及时性 （2）交互Hale Waihona Puke Baidu （3）安全可靠性 （4）多路性
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1.4.4
个人计算机上的操作系统
个人计算机上的操作系统是一种联机的交互式的单用户 操作系统。由于是个人专用，因此在多用户和分时所要求的 对处理机调度、存储保护方面将会简单的多。然而，由于个 人计算机的普及，对于提供更为方便友好的用户接口的要求 会愈来愈迫切。随着多媒体技术的引入，要求计算机有一个 具有高速数据处理能力的实时多任务操作系统。
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用户程序 操作系统 I/O操作
I/O中断请求 启动I/O I/O完成
I/O中断请求 启动I/O I/O完成 结束中断
t1 t2
t3 t4
t5 t6
t7 t8
(a) 单道程序运行情况 程序A 程序B 操作系统 I/O B I/O A 启动I/O A t1 t2 t3 t4 I/O中断请求 启动I/O B 结束中断 t5 t6 I/O中断请求
操作系统的基本特征
多道程序的OS具有： 1.并发性，由于主存中存放多道程序，并同时处于运行状态， 即并发运行。 并行性：指两个或多个事件在同一时刻发生。 并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 2.共享性，并发运行的程序可共享系统资源。（“一段时间内” 的共享分为“互斥”和“同时”）。 3.不确定性，OS面对的是各类随机事件。
操作系统：是直接控制和管理计算机硬、软件资源的
最基本的系统软件，它合理地组织计算机的工作流程，使 用户能够灵活、方便和有效地使用计算机，使整个计算机 系统能有效地运行。
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1.3
1.3.1
操作系统的功能和特性
2．存储管理 4．文件管理
操作系统的功能
1．进程管理 3．设备管理 5．用户接口
1.3.2
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第一章 绪论
本章首先介绍操作系统的发展过程， 旨在使学生从操作系统的的演变过程中对 操作系统的基本概念有一个初步的了解， 并能从历史中看到操作系统的发展前景。 接下来总结了操作系统的概念，概述了操 作系统的基本功能和基本特征，最后介绍 了几种常见的操作系统类型。
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本章主要内容
1.1 操作系统的形成与发展 1.2 1.3 1.4
什么是操作系统 操作系统的功能和特性 操作系统的类型
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你用过的操作系统能做什么?
你知道操作系统不能做什 么?
不做天气预报
不做房屋设计 不是编译程序
总之，操作系统不直接解决最终具体应用 问题，也不负责编译源程序，...。
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操作系统
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多道程序设计：把一个以上的作程序同时存放在主存中，并
且“同时”处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备 等资源。对于单处理机系统， 多道程序的特点： 多道、宏 观上并行、微观上串行。在批处理系统中采用多道程序技术，就 形成了多道批处理系统。 引入多道程序设计技术的根本目的是提高CPU的利用率，充分发 挥并行性。包括程序之间、设备与CPU之间均并行工作 。 例1-1：设有A、B、C三道程序，其执行过程分别如下 ： A：C11=30ms I12=40ms C13=10ms B：C21=60ms I22=30ms C23=10ms C：C31=20ms I32=40ms C33=20ms 其中，Cij表示内部计算过程，Iij表示I/O操作，三者 的优先权顺序为ABC。 结果
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1.4
1.4.1
操作系统的类型
不同的硬件结构，不同的应用环境，应具有不同类型的OS， 以实现不同的追求目标，通常，将其分成七类：
批处理系统
1．工作方式：将用户意图、数据、程序利用系统提供的 作业控制命令提交给操作员，操作员将其输入外存，由OS控制、 调度各作业的运行，最后输出结果。是一种非人工的干预方式。 有单道和多道批量系统。 2．目标：是提高作业的吞吐量，同时兼顾作业的周转时 间。 3．特征：“批量”，成批的完成。 4．优点：作业吞吐量大，资源利用率高，OS开销较小。 5．缺点：使用户使用起来不太方便。 （1）交互能力较弱。 （2）作业的平均周转时间长。
为你完成所有
“硬件相关、应用无关”的工作， 以给你方便、效率、安全。
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1.1
操作系统的形成与发展
对一个事物，了解它的过去，才能懂得它的现在，也才 能预见它的将来。是什么推动了操作系统的发展呢？操作系统 在其发展过程中有什么变化呢？ 1.1.1 操作系统发展的基础 1.计算机体系结构的发展 2.计算机软件资源的发展 3.应用环境与需求的发展 1.1.2 操作系统的发展过程 1.手工操作阶段 2.单道批处理系统 3.多道程序系统
本课的目的：
了解操作系统的内部结构，掌握操作系统 的设计方法，熟悉操作系统的操作和使用。 OS(Operating System)管理和控制资源，是用 户与计算机之间的交互通道。用户只有理解 了OS，才能方便地、灵活地使用计算机，掌 握了OS提供给用户的各种功能强大的系统服 务，才能更好地利用系统提供给用户的资源， 运行自己的程序，也才能更好地在OS的基础 上建立自己的应用系统，开发自己的应用软 件。
启动I/O A
t7 t8
结 束 中 断 t9 t10
(b) 两道程序运行情况
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程序A
程序B
程序C
0
30
70 80
100
120 130 140
160
180
ms
4.个人操作系统 5.操作系统发展趋势
（1）个人操作系统；
（2）嵌入式操作系统； （3）网络操作系统； （4）分布式操作系统； （5）智能型操作系统。