第1-2讲操作系统概述1

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现代操作系统特性分析
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多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
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移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
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发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
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内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射

a主存储器b虚拟存储器c运算器d控制器e微处理器f处理机a数据库系统b文件系统c检索系统d数据库e数据存储系统f数据结构g数据库管理系统在分时系统中时间片一定响应时间越长
操作系统概述
• • • • •
UNIX属于一种（ ）操作系统。 A.分时系统 B.批处理系统 C.实时系统 C. D.分布式系统
• 以下（ ）项功能不是操作系统具备的主要 功能。 A．管理计算机裸机 • B．设计、提供用户程序与计算机硬件 系统的界面 • C．管理计算机系统资源 • D．高级程序设计语言的编译器 • 答案：D
• B
• 4，5
• 用户要在程序一级获得系统帮助，必须通 过（ ）。 A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系 统调用 • 答案：D
答案：1、B；2、B；
答案：B E C D • 操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的 不同，可把操作系统分为[1]、[2]、[3]、个人机系统、 网络操作系统和分布式操作系统等基本类型。其中[1] 的主要目标是提高系统的吞吐率和效率，而[2]是一 旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即 处理该数据并将结果及时送回，例如[4]等。 供选择的答案： [1][2][3] A、 单用户系统 B、多道批处理系统 C、分时系 统 D、微机操作系统 E、实时系统 [4] A、计算机激光照排系统 B、办公自动化系统 C、计算机辅助设计系统 D、航空订票系统
答案：B、C、F、A、B
• 操作系统是为了提高计算机的[1]和方便用户使用 计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系 统中的[2]，其中包括[3]，[4]，外部设备和系统中 的数据。操作系统中的[3]管理部分负责对进程进 行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部 分通常叫做[5]。 供选择的答案： [1] A、速度 B、利用率 C、灵活性 D、兼容性 [2] A、程序 B、功能 C、资源 D、进程 [3][4] A、主存储器 B、虚拟存储器 C、运算器 D、控制器 E、微处理器 F、处理机 [5] A、数据库系统 B、文件系统 C、检索系统 D、数据库 E、数据存储系统 F、数据结构 G、数据库管理系统

1.1 操作系统简介
1.1.1 操作系统概念 一种非形式的定义如下：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— —它们管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源， 合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些 资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展 的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口作 用。
1.2.2 用户级接口 操作系统提供给用户使用的接口是操作命令，用户 可以使用这些操作命令来组织和控制作业的执行或 者管理整个计算机系统。实际上，计算机的操作命 令界面是在系统调用的基础上开发而成的。 操作系统发展的主要方向除了提高系统资源利用率 之外，就是改善用户界面友好性。 图形用户界面是操纵命令界面发展的一个里程碑。 图形用户界面，降低了计算机操作的门槛，千万个 家庭成为计算机普及的对象。 现在流行的操作系统一般都同时提供图形和文本用 户界面。Linux系统就是如此，文本界面是shell接 口，图形界面是XWindow系统。
普通用户使用操作系统，是把操作系统当作一个资 源管理者，通过系统提供的系统命令和界面操作等 工具，以某种易于理解的方式完成系统管理功能， 有效地控制各种硬件资源，组织自己的数据，完成 自己的工作并和其他人共享资源。 对于程序员来讲，操作系统提供了一个与计算机硬 件等价的扩展或虚拟的计算平台。操作系统提供给 程序员的工具除了系统命令、界面操作之外，还有 系统调用，系统调用抽象了许多硬件细节，程序可 以以某种统一的方式进行数据处理，程序员可以避 开许多具体的硬件细节，提高程序开发效率，改善 程序移植特性。
1. 模块结构 模块结构是将操作系统内核按照功能划分为一个个 单独的模块，模块之间相对独立，只能通过预先规 定好的接口方式来调用，它们共享数据，模块是系 统设计和实现的基本单位。每一个模块实现一个完 整单独的功能，所有模块之间相互调用，共同构成 一个完整的系统内核。 模块结构最大的优点是效率高。 模块式结构中，操作系统的逻辑层次关系具体由调 用层次关系来体现。这种结构的主要问题一是全局 函数使用多，造成访问控制困难；二是结构不够清 晰，系统的可理解性、可维护性和可移植性都比较 差。

《操作系统》课程简介操作系统是计算机科学与技术领域中一门重要的课程，它研究计算机系统的核心组成部分，是指挥计算机硬件和软件资源进行有效管理和协调的基础软件。

本篇文章将为您介绍《操作系统》课程的主要内容和学习目标。

一、课程概述《操作系统》课程是计算机科学与技术专业的一门必修课程，旨在培养学生对计算机操作系统原理和实现方法的基本认识和综合应用能力。

二、课程目标本课程的主要目标是让学生掌握以下知识和技能：1. 了解操作系统的概念、功能和作用；2. 理解操作系统的基本原理和核心概念；3. 熟悉操作系统的各个模块及其相互关系；4. 掌握操作系统的常见算法和数据结构；5. 学习操作系统的设计与实现方法；6. 培养分析和解决操作系统问题的能力。

三、课程内容1. 操作系统概述- 计算机系统结构- 操作系统的目标和作用- 操作系统的发展历程2. 进程管理- 进程与线程的概念- 进程状态及其转换- 进程调度算法- 进程同步与互斥3. 内存管理- 内存的层次与管理方式- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术4. 文件系统- 文件系统的基本组成- 文件组织与文件操作- 文件存储与管理5. 输入输出系统- 输入输出设备的组成与工作原理- 输入输出缓冲区管理- 文件输入输出6. 分布式操作系统- 分布式系统的概念与特点- 分布式操作系统的体系结构- 分布式文件系统与进程通信四、教学方法《操作系统》课程采用多种教学方法，包括理论讲授、实验操作、课堂讨论等。

教师还会提供相关的经典案例和实际应用场景，引导学生进行问题分析和解决方案设计。

五、考核方式《操作系统》课程的考核方式一般包括平时成绩和期末考试。

平时成绩主要由作业、实验报告和课堂表现等组成，期末考试覆盖课程的主要知识点。

六、就业方向掌握操作系统原理和实现方法对计算机科学与技术专业的学生来说是非常重要的。

毕业生可以选择从事操作系统相关的研究和开发工作，也可以在计算机系统维护和优化方面进行工作。