大学Windows操作系统原理与应用
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操作系统 开发人员
3. 操作系统的特征 ①并发性：
在计算机系统中同时存在多个程序，从宏观上看这些程 序是同时在执行的。
从微观上讲，在单CPU环境下，任何时刻只有一个程序 在执行，这些并行执行的程序在CPU上轮流执行。
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3. 操作系统的特征 ②共享性
操作系统与多个用户的程序共同使用计算机上的资源
•设备管理
•作业管理
—— 传统的操作系统教科书对操作系统 功能的描述
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处理机管理
此处的处理机就是通常所说的处理器或CPU。 CPU是计算机系统中最宝贵的硬件资源，操作系统最重要 的服务就是提高CPU的利用率。 为了提高CPU的利用率 ，现代操作系统大都采用多道程序 技术。如果一个程序因等待某一条件而不能运行下去时， 就把处理器占用权转交给另一个可运行程序。或者，当出 现了一个比当前运行的程序更重要的可运行的程序时，后 者应能抢占CPU。为了描述多道程序的并发执行，引入了 进程的概念。所以处理机管理通常也称为进程管理。 通过进程管理协调多道程序之间的关系，解决对处理器分 配调度策略、分配实施和回收等问题，以使CPU资源得到 最充分的利用。
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计算机系统的层次结构
计算机软件
系统软件：居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他 软件一般都通过系统软件发挥作用，与具体的应用领域 无关。 操作系统是最重要的系统软件。
支撑软件：支援其他软件的编制和维护的软件，主要包 括环境数据库、各种接口软件和工具软件。 应用软件：特定应用领 域专用的软件。
应用用户 应用开发人员 应用软件 系统工具 操作系统 计算机硬件 操作系统 开发人员
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4. 操作系统的作用
②OS是计算机硬件、软件资源的管理者
• 管理对象包括：CPU、存储器、外部设备、信息（数据 和软件）； • 管理的内容：资源的当前状态（数量和使用情况）、 资源的分配、回收和访问操作，相应管理策略（包括 用户权限）。
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三、操作系统的主要功能
•处理机管理 •存储管理
•文件管理
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教学目标
《Windows操作系统原理与应用》课的教学任务 对电子信息类专业，操作系统教学要兼顾原理和 应用，一方面要让学生掌握操作系统的基本功能和一 般性原理，另一方面要了解一般性原理在具体操作系 统中实现方法，但不必深入到源代码的层次。 考虑到Windows是当今微型计算机的主流操作系 统，使学生了解Windows的组织和运行的基本原理是 十分必要的。 因而，本课程的教学任务是在讲述操作系统基本 原理的基础上，重点介绍Windows的运行机制和内核 技术，为学生今后开发应用系统打下基础。
6
第一章 操作系统概述
一、计算机系统概述 二、操作系统的基本概念 三、操作系统的主要功能 四、操作系统的发展历史 五、Windows操作系统的发展历程
7
一、计算机系统概述
计算机硬件是根据电、磁、 光、机械等原理构成的各种 物理设备的有机组合，是系 统赖以工作的实体。 软件是计算机系统中程序和 有关文件的集合。程序是计 算任务的处理对象和处理规 则的描述；文件是开发、使 用和维护程序所需的资料数 据。
教学目标
操作系统课程的定位 操作系统是一门涉及较多硬件知识的计算机系统 软件课程，在计算机软、硬件课程的设置上，起着 承上启下的作用。 本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学 习，理解操作系统的基本原理、组成、基本概念和 主要功能。
1
教学目标
教学模式 目前国内外操作系统课程的教学主要有两种模式： 1. 侧重理论与原理的讲述，不局限于具体具体实例 2. 结合具体实例，讲述操作系统的实现技术
3
教材与参考书
•《Windows操作系统原理》尤晋元等 机械工业出版社
•《Windows内核实验教程》陈向群等 机械工业出版社
• 操作系统——内核与设计原理 William Stallings， (Operating System:Internals and Design Principles) 中文版：电子工业出版社 英文版：清华大学出版社 • 现代操作系统 Andrew S. Tanenbaum, (Modern Operating System) 中文版: 机械工业出版社 • 操作系统：设计与实现 Andrew S. Tanenbaum (Operating System: Design and Implementation) 中文版：电子工业出版社 英文版：清华大学出版社
③随机性
操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进 行响应 考虑周密、设计适当
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4. 操作系统的作用
①OS是用户使用系统硬件、软件的接口
• 系统命令（命令行、菜单式、命令脚本式、图形用户 接口GUI）； • 系统调用（形式上类似于过程调用，在应用编程中使 用）。 • 在裸机上添加：设备管理、文件管理、存储管理（针 对内存和外存）、处理机管理（针对CPU）； • 另外，为合理组织工作流程：作业管理、进程管理。
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1. 操作系统的定义 有效：系统效率
（如CPU用的充足与否） 资源利用率 （如内存，外部设备是否忙碌）
合理：
公平与否，如果不公平则会产生“死锁”或 “饥饿”
方便：
针对应用程序程序员和用户
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2. 操作系统的地位
操作系统在硬件基础上的第一层软件, 是其它软件和 硬件的接口
应用用户 应用开发人员 应用软Leabharlann Baidu 系统工具 操作系统 计算机硬件
4
课程主要内容介绍
第一章 操作系统概述 第二章 Windows操作系统的体系结构 第三章 处理机管理 第四章 存储管理 第五章 文件管理 第六章 设备管理 第七章 计算机网络管理
5
实验安排
1. 线程同步 2. 磁盘I/O 3. 网络通信 4. 设备驱动程序设计
考核方式
实验（60%）+ 学期论文/大作业（40%）
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二、操作系统的基本概念
1. 操作系统的定义
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这 样一些程序模块的集合： 它们能有效地组织和管理计算机的软硬件资源， 合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行 并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、 方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能 高效的运行。
操作系统 开发人员
3. 操作系统的特征 ①并发性：
在计算机系统中同时存在多个程序，从宏观上看这些程 序是同时在执行的。
从微观上讲，在单CPU环境下，任何时刻只有一个程序 在执行，这些并行执行的程序在CPU上轮流执行。
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3. 操作系统的特征 ②共享性
操作系统与多个用户的程序共同使用计算机上的资源
•设备管理
•作业管理
—— 传统的操作系统教科书对操作系统 功能的描述
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处理机管理
此处的处理机就是通常所说的处理器或CPU。 CPU是计算机系统中最宝贵的硬件资源，操作系统最重要 的服务就是提高CPU的利用率。 为了提高CPU的利用率 ，现代操作系统大都采用多道程序 技术。如果一个程序因等待某一条件而不能运行下去时， 就把处理器占用权转交给另一个可运行程序。或者，当出 现了一个比当前运行的程序更重要的可运行的程序时，后 者应能抢占CPU。为了描述多道程序的并发执行，引入了 进程的概念。所以处理机管理通常也称为进程管理。 通过进程管理协调多道程序之间的关系，解决对处理器分 配调度策略、分配实施和回收等问题，以使CPU资源得到 最充分的利用。
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计算机系统的层次结构
计算机软件
系统软件：居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他 软件一般都通过系统软件发挥作用，与具体的应用领域 无关。 操作系统是最重要的系统软件。
支撑软件：支援其他软件的编制和维护的软件，主要包 括环境数据库、各种接口软件和工具软件。 应用软件：特定应用领 域专用的软件。
应用用户 应用开发人员 应用软件 系统工具 操作系统 计算机硬件 操作系统 开发人员
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4. 操作系统的作用
②OS是计算机硬件、软件资源的管理者
• 管理对象包括：CPU、存储器、外部设备、信息（数据 和软件）； • 管理的内容：资源的当前状态（数量和使用情况）、 资源的分配、回收和访问操作，相应管理策略（包括 用户权限）。
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三、操作系统的主要功能
•处理机管理 •存储管理
•文件管理
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教学目标
《Windows操作系统原理与应用》课的教学任务 对电子信息类专业，操作系统教学要兼顾原理和 应用，一方面要让学生掌握操作系统的基本功能和一 般性原理，另一方面要了解一般性原理在具体操作系 统中实现方法，但不必深入到源代码的层次。 考虑到Windows是当今微型计算机的主流操作系 统，使学生了解Windows的组织和运行的基本原理是 十分必要的。 因而，本课程的教学任务是在讲述操作系统基本 原理的基础上，重点介绍Windows的运行机制和内核 技术，为学生今后开发应用系统打下基础。
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第一章 操作系统概述
一、计算机系统概述 二、操作系统的基本概念 三、操作系统的主要功能 四、操作系统的发展历史 五、Windows操作系统的发展历程
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一、计算机系统概述
计算机硬件是根据电、磁、 光、机械等原理构成的各种 物理设备的有机组合，是系 统赖以工作的实体。 软件是计算机系统中程序和 有关文件的集合。程序是计 算任务的处理对象和处理规 则的描述；文件是开发、使 用和维护程序所需的资料数 据。
教学目标
操作系统课程的定位 操作系统是一门涉及较多硬件知识的计算机系统 软件课程，在计算机软、硬件课程的设置上，起着 承上启下的作用。 本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学 习，理解操作系统的基本原理、组成、基本概念和 主要功能。
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教学目标
教学模式 目前国内外操作系统课程的教学主要有两种模式： 1. 侧重理论与原理的讲述，不局限于具体具体实例 2. 结合具体实例，讲述操作系统的实现技术
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教材与参考书
•《Windows操作系统原理》尤晋元等 机械工业出版社
•《Windows内核实验教程》陈向群等 机械工业出版社
• 操作系统——内核与设计原理 William Stallings， (Operating System:Internals and Design Principles) 中文版：电子工业出版社 英文版：清华大学出版社 • 现代操作系统 Andrew S. Tanenbaum, (Modern Operating System) 中文版: 机械工业出版社 • 操作系统：设计与实现 Andrew S. Tanenbaum (Operating System: Design and Implementation) 中文版：电子工业出版社 英文版：清华大学出版社
③随机性
操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进 行响应 考虑周密、设计适当
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4. 操作系统的作用
①OS是用户使用系统硬件、软件的接口
• 系统命令（命令行、菜单式、命令脚本式、图形用户 接口GUI）； • 系统调用（形式上类似于过程调用，在应用编程中使 用）。 • 在裸机上添加：设备管理、文件管理、存储管理（针 对内存和外存）、处理机管理（针对CPU）； • 另外，为合理组织工作流程：作业管理、进程管理。
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1. 操作系统的定义 有效：系统效率
（如CPU用的充足与否） 资源利用率 （如内存，外部设备是否忙碌）
合理：
公平与否，如果不公平则会产生“死锁”或 “饥饿”
方便：
针对应用程序程序员和用户
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2. 操作系统的地位
操作系统在硬件基础上的第一层软件, 是其它软件和 硬件的接口
应用用户 应用开发人员 应用软Leabharlann Baidu 系统工具 操作系统 计算机硬件
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课程主要内容介绍
第一章 操作系统概述 第二章 Windows操作系统的体系结构 第三章 处理机管理 第四章 存储管理 第五章 文件管理 第六章 设备管理 第七章 计算机网络管理
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实验安排
1. 线程同步 2. 磁盘I/O 3. 网络通信 4. 设备驱动程序设计
考核方式
实验（60%）+ 学期论文/大作业（40%）
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二、操作系统的基本概念
1. 操作系统的定义
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这 样一些程序模块的集合： 它们能有效地组织和管理计算机的软硬件资源， 合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行 并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、 方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能 高效的运行。