操作系统zxj-1操作系统引论
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第一章操作系统引论计算机系统有硬件和软件两部分组成。
操作系统(OS,Operating System)是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。
1.1 操作系统的目标和作用1.1.1操作系统的目标1.效率(1)提高系统资源利用率。
(2)提高系统的吞吐量2.方便性3.可扩充性(适应于不同的计算机体系结构)4.开放性1.1.2 操作系统的作用1.OS作为应用程序和用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间用户可通过三种方式使用计算机:(1)命令方式(2)系统调用方式(3)图形、窗口方式2.OS作为计算机系统资源的管理者在一个计算机系统中,通常都会含有各种各样的引荐和软件资源。
归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、I/O设备广丽,负责I/O设备以及信息(数据和程序)。
相应地,OS的主要功能也正是针对负责内存的分配与回收;I/O设备管理,负责I/O设备的分配和控制分配与操纵;文件管理,负责文件的存取、共享和保护。
3.OS实现了针对计算机资源的抽象OS是一种虚拟机。
1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作的计算机系统1.人工操作方式人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率,此即所谓的人机矛盾12.脱机输入/输出方式输入/输出(Off-Line I/O)技术是事先将装有用户程序和数据的纸带输入机,在一个外围机的控制下。
把纸带上的数据输入到磁带上。
1.2.2单道批次处理系统(Simple Batch Processing System9)1.单道批次处理系统的处理过程通常把一个批次作业以脱机的方式输入到磁带上,并在操作系统配上监督程序(Monitor),在它的控制下是这批作业能一个接着一个地连续处理。
其自动护理过程是:首先,由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存,并把运行控制权交给该作业。
当该作业处理完成时,又把控制权交给监督程序,再由监督程序把磁带(盘)上的地问个作业调入内存。
第一章操作系统引论1.1操作系统的目标和作用1.1.1操作系统的目标1.1.2操作系统的作用1.1.3推动操作系统发展的主要动力1.1操作系统的目标和作用1.1.1操作系统的目标1.1.2操作系统的作用1.1.3推动操作系统发展的主要动力1.1.1操作系统的目标1.1.2操作系统的作用1.1.3推动操作系统发展的主要动力1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统1.2.3多道批处理系统1.2.4分时系统1.2.5实时系统1.2.6微机操作系统的发展1.3操作系统的基本特性1.3.1并发性1.3.2共享性1.3.3虚拟技术1.3.4异步性进程管理1.3操作系统的基本特性1.3.1并发性1.3.2共享性1.3.3虚拟技术1.3.4异步性1.3操作系统的基本特性1.3.1并发性1.3.2共享性1.3.3虚拟技术1.3.4异步性1.3操作系统的基本特性1.3.1并发性1.3.2共享性1.3.3虚拟技术1.3.4异步性1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理功能1.4.2存储器管理功能1.4.3设备管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5操作系统与用户之间的接口1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理功能1.4.2存储器管理功能1.4.3设备管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5操作系统与用户之间的接口1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理功能1.4.2存储器管理功能1.4.3设备管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5操作系统与用户之间的接口1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理功能1.4.2存储器管理功能1.4.3设备管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5操作系统与用户之间的接口1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理功能1.4.2存储器管理功能1.4.3设备管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5操作系统与用户之间的接口1.5OS结构设计1.5.1传统的操作系统结构1.5.2客户/服务器模式1.5.3面向对象的程序设计1.5.4微内核OS结构1.5OS结构设计1.5.1传统的操作系统结构1.5.2客户/服务器模式1.5.3面向对象的程序设计1.5.4微内核OS结构1.5OS结构设计1.5.1传统的操作系统结构1.5.2客户/服务器模式1.5.3面向对象的程序设计1.5.4微内核OS结构1.5OS结构设计1.5.1传统的操作系统结构1.5.2客户/服务器模式1.5.3面向对象的程序设计1.5.4微内核OS结构为此,系统应设置相应的数据结构,用于记录文件存储空间的使用情况,以供分配存储空间时参考;系统还应具有对存储空间进行分配和回收的功能。
第一章操作系统引论在我们日常使用电脑、手机等电子设备时,操作系统就像是一个默默工作的幕后英雄,为我们的各种操作提供了稳定、高效的支持。
但你是否真正了解它是什么,又是如何发挥作用的呢?操作系统,简单来说,是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
它就像是一个大管家,负责协调和分配计算机的各种资源,让计算机的各个部件能够有条不紊地协同工作,以满足用户的需求。
想象一下,如果计算机没有操作系统,那将会是怎样的混乱场景?每次我们要使用某个硬件设备,比如打印机,都需要自己去编写复杂的控制程序;每运行一个新的软件,都要从头开始了解计算机的硬件配置和底层工作原理。
这几乎是不可能完成的任务,而且效率极其低下。
而有了操作系统,这一切都变得简单和便捷。
操作系统的主要功能可以概括为几个方面。
首先是进程管理。
进程就像是计算机里的一个个任务,操作系统要负责合理地安排这些任务的执行顺序和时间,确保它们能够高效地运行,不会出现互相冲突或者抢占资源的情况。
比如,当你同时打开多个程序时,操作系统会根据它们的优先级和资源需求,合理地分配 CPU 时间,让每个程序都能得到及时的处理。
其次是内存管理。
内存是计算机存储数据和程序的地方,操作系统要确保内存的合理分配和使用,防止某个程序占用过多的内存导致其他程序无法正常运行。
它就像一个精明的仓库管理员,知道如何把有限的内存空间分配给不同的需求,并且在程序不再需要时及时回收内存,以便给其他程序使用。
然后是文件管理。
我们在计算机中存储的各种文档、图片、视频等都以文件的形式存在,操作系统要负责对这些文件进行组织、存储和检索。
它为我们提供了一个清晰的文件目录结构,让我们能够方便地找到和操作自己需要的文件。
还有设备管理。
计算机连接着各种各样的外部设备,如键盘、鼠标、显示器、打印机等,操作系统要负责管理这些设备的驱动程序,确保它们能够正常工作,并且在多个设备同时请求服务时进行协调。
操作系统还提供了用户接口,让我们能够与计算机进行交互。
现代操作系统第1章操作系统引论操作系统引论1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性1.4 现代操作系统的新特征1.5 传统操作系统的主要功能 1.6 现代操作系统新增功能1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性 1.4 现代操作系统的新特征 1.5 传统操作系统的主要功能1.6 现代操作系统新增功能1.1 操作系统的目标和作用1.操作系统的目标1.操作系统的目标目前存在着多种类型的OS,不同类型的OS,其目标各有所侧重。
通常在计算机硬件上配置的OS,其目标有以下几点:(1)方便性(2)有效性(3)可扩充性(4)开放性1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性 1.4 现代操作系统的新特征 1.5 传统操作系统的主要功能1.6 现代操作系统新增功能1.1 操作系统的目标和作用2.操作系统的作用2.操作系统的作用(1)OS作为用户与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1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性 1.4 现代操作系统的新特征 1.5 传统操作系统的主要功能1.6现代操作系统新增功能1.1 操作系统的目标和作用3.推动操作系统发展的主要动力3.推动操作系统发展的主要动力(1)不断提高计算机系统资源的利用率(2)方便用户(3)器件的不断更新换代(4)计算机体系结构的不断发展(5)不断提出新的应用需求返回1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性 1.4 现代操作系统的新特征 1.5 传统操作系统的主要功能1.6 现代操作系统新增功能1.2 操作系统的发展过程1.未配置操作系统的计算机系统1.未配置操作系统的计算机系统2.单道批处理系统 2.单道批处理系统3.多道批处理系统 3.多道批处理系统4.分时系统 4.分时系统5.实时系统 5.实时系统返回1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性 1.4 现代操作系统的新特征 1.5 传统操作系统的主要功能1.6 现代操作系统新增功能1.未配置操作系统的计算机系统(1)人工操作方式早期的操作方式是由程序员将事先已穿孔的纸带(或卡片),装入纸带输入机(或卡片输入机),再启动它们将纸带(或卡片)上的程序和数据输入计算机,然后启动计算机运行。