【思维导图】第一章 操作系统引论-

河南大学操作系统计算机学院第1章操作系统引论|大纲大纲1 1.1操作系统的目标和作用2 1.2操作系统的发展过程3 1.3操作系统的基本特征4 1.4操作系统的主要功能5 1.5操作系统的结构设计6本章作业第1章操作系统引论|1.1操作系统的目标和作用1 1.1操作系统的目标和作用2 1.2操作系统的发展过程3 1.3操作系统的基本特征4 1.4操作系统的主要功能5 1.5操作系统的结构设计6本章作业操作系统的地位：紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下（是其他软件的共同环境）。

执行用户程序，并使用户问题更易解决。

以一种高效率的方式使用资源（有效性）提高系统资源利用率提高系统吞吐量使计算机系统更易于使用（方便性）计算机硬件只能识别0、1；用户熟悉的是各种高级语言采用层次化结构，易于增、删、改（可扩充性）要求统一开放的环境，能通过网络集成化，并正确、有效地协同工作，实现应用程序的移植（开放性）遵循开放互连（OSI）国际标准OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口命令方式、系统调用方式、图形和窗口方式OS作为计算机系统资源的管理者（四大管理）处理机管理（第2、3章）存储器管理（第4、5章）设备管理（第6章）文件管理（第7、8章）OS实现了对计算机资源的抽象（用作扩充机器/虚拟机）I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节OS是铺设在计算机硬件上的多层系统软件，不仅增强了系统的功能，还隐藏了对硬件操作的细节，实现了对计算机硬件操作的多个层次的抽象。

第1章操作系统引论|1.1操作系统的目标和作用|1.1.3推动操作系统发展的主要动力推动操作系统发展的主要动力不断提高计算机资源利用率方便用户器件的不断更新换代真空管⇒晶体管⇒集成电路⇒VLSI⇒···8位⇒16位⇒32位⇒64位⇒128位⇒···单核⇒多核⇒众核⇒···计算机体系结构的不断发展单机OS⇒多机OS⇒网络OS⇒···不断提出的新的应用需求（实时、多媒体等）第1章操作系统引论|1.2操作系统的发展过程1 1.1操作系统的目标和作用2 1.2操作系统的发展过程3 1.3操作系统的基本特征4 1.4操作系统的主要功能5 1.5操作系统的结构设计6本章作业未配置操作系统的计算机系统人工操作方式运算速度：5000次/每秒,18000个真空管,占地182平方米，重量130吨，功耗140kW。

目的及要求：1.了解操作系统的目标、作用和模型2.领会和理解操作系统的发展过程3.初步了解和领会操作系统的特征和服务4.领会和掌握操作系统的功能5.了解操作系统的进一步发展注：需了解的→知识点若在选项中出现，知道对错即可需掌握的→必须深刻掌握！！！重点：1.批处理操作系统2.分时操作系统3.操作系统的特征4.操作系统的功能难点：1.多道程序设计的基本概念2.多道批处理系统的特征内容§1.1 操作系统的目标和作用（2个重要问题：（1）OS的定义（或者说作用、功能），（2）OS的目标）§1.2 操作系统的发展过程§1.3 操作系统的基本特性§1.4 操作系统的主要功能§1.5 OS结构设计§1.6 常见的OS§1.1 操作系统的目标和作用一、OS的定义（一）、你用过哪些OS？Windows；Unix；Linux；Dos（二）、OS能做什么？各种命令：dir copy del format启动、结束用户程序系统调用：例如INT指令UNIX 等提供多任务、多用户环境结论：os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（三）、OS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，OS不直接解决最终具体应用问题，也不负责编译源程序...✧（四）、OS是什么？（也叫OS的定义？）3点OS是（1）、直接控制和管理计算机硬件、软件资源，（2）、合理地对各类作业进行调度，（3）、以方便用户使用的程序集合（补充——作业的概念：一次上机需要完成的任务（意图）的集合）补充——OS的开发过程：需求（功能）P16 →设计（用到DS和算法（用自然语言描述算法即可））→编码→测试二、OS在计算机中的地位——紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下（是其他软件的共同环境）三、OS的目标P1【（1）方便性（2）有效性（3）可扩充性——即预留一些接口（4）开放性】四、OS的作用P2（1）、作为用户和计算机间的接口，示意图（课本P2 图1-1）。

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。