第1讲 操作系统概论

CPU时间片 CPU
程序排队队列 程序1 程序 1
程序2
程序3 程序 3 …... 程序N
Operating System
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Time-shared system 特点
同时性：若干用户能同时使用一台计算机系统， 宏观上各个用户并行工作，微观上轮流使用。 独立性：用户使用各自的终端操作，互不影响。
及时性：系统能在很短的时间内对用户的操作做出反映
2周之内完成选课，2周之后选课自动关闭。 课程名称：Linux操作系统 所属学院：电气与信息工程
Operating System
4
Course Topics
操作系统概论
进程管理
存储器管理
设备管理
Operating system
文件管理
Operating System
5
Why study operating systems?
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Classification of OS
多任务操作系统：
多用户操作系统：
Operating System
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Main component
从资源管理和Βιβλιοθήκη 户接口的观点分四个方面来说明操作系统的基本功能：
处理机管理
存储器管理
操作系统 文件管理 设备管理
Operating System
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Memory
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Time-shared system
分时操作系统
一台计算机提供给多个用户使用，以时间片为单位分配给每一 个用户程序。
Operating System
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Time-shared system
将CPU划分为很小的时间片，采用循环轮作方式将这些CPU时间 片分配给排队队列中等待处理的每个程序的处理方式。
计算机操作系统 张其亮
Operating System
1
Course Information 1
课程网站：
:81/ec-webpageshow/checkCourseNumber.do?courseNumber=86995772
《计算机操作系统》第三版 汤小丹
应用软件
由计算机用户编写的程序，用于使计算机完成特定的工作
系统软件
管理控制计算机资源，增强计算机性能，提高计算机 操作性的程序，一般由计算机制造商或软件制造商提供。
管理和控制 系统资源的 程序
操作系统
系统软件
系统应用软件
Operating System
完成系统服务所需的 程序（数据库管理系 统、编译软件）
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Distributed OS
分布式操作系统
分布式操作系统负责管理分布式 处理系统资源和控制分布式程序 运行。 它不是集中地安装在某一 台计算机上，而是均匀的分布在 各个站点上，其处理和控制功能
是分布的。
Operating System
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Comparison（Net OS v Dis OS） 比较？
OS作用 OS概念
OS发展及分类 OS特点 OS内部结构
Operating System
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OS function：why OS?
假如计算机系统中没有操作系统，下列操作该如何进行？ 1 如何向磁盘读取和写入信息？ 2 如何分配程序的数据空间和代码空间？ 3 多个任务运行时如何分配cpu？ 4 当多个计算机公用一台打印机时，该如何进行处理？

Operating System
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Comparison（Net OS v Dis OS）
（1）分布性。分布式操作系统的处理和控制功能均为分布式的；
网络操作系统虽具分布处理功能，但其控制功能却是集中在 某个或某些主机或网络服务器中，即集中式控制方式
（2）并行性。分布式操作系统具有任务分配功能，可将多个任务分 配到多个处理单元上，使这些任务并行执行，从而加速了任务的 执行；
作业：网站提交 考核：平时（作业、表现、活跃度）+ 实践（过程+ 结果）+考试
Operating System
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班级 11455361 12457131 12457132
选课码 YATK-0668 MFFJ-7147 XRAM-8737
12455321
12455322
YKNU-6156
SBMT-3672
more questions……
开始学写了！
Operating System
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OS function：what OS?
系统软件 2 1 应用软件 赖祖亮@ 软件 小木虫
1
2 存储器
CPU 硬件
3
电源
接口
4 6 。。。 5 显示器
Operating System
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OS function：what OS?
交互性：用户通过终端与计算机提出运行要求或发布操作命令
Unix是分时操作系统
Operating System
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Real-time OS
实时操作系统 要求对外部请求作出快速的反映能力
与分时系统比较？
交互能力不同，分时系统交互能力强，实时操作系统 弱交互能力
目标不同： 分时操作系统适用于通用性较强的计算机系统，实时操作系统 适用目标是提供一种具有特殊用途的专用系统。
存储器管理
管理有限的内存空间

存储分配：为程序分配内存空间，完成用户程序由用户地址向内 存地址的变换 存储安全和保护：内存中既存放用户的程序和数据也存放操作系 统的程序和数据。保证内存中的系统存储区不被用户程序非法访 问，另外用户的存储区域也不能被其它用户程序访问 存储共享：对于多个用户程序都要使用的程序和数据，只需要有 一个拷贝，需要的程序都可以访问
Operating System
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What is an operating system?

Layer between applications and hardware

Makes hardware useful to the programmer Provides abstractions for applications
理解1：操作系统统一控制和管理计算机系统所拥有的硬件和软 件资源，使之可以得到更加有效合理的利用。
理解2：操作系统提供了用户与裸机之间的接口，使用户更方便 地使用计算机
Operating System
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OS Development
发展
无OS时代 单道批处理OS 多道批处理OS
分布式OS
实时OS
分时OS
Operating System
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Simple Batch Processing System
处理机 输入设备 输出设备
t1 t2 t3 t4 t5
Operating System
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Batch processing system 多道批处理系统
多道批处理在内存中可以同时存放多道作业， 共享CPU和系统中的各种资源。
网络操作系统通常无任务分配功能，网络中每个用户的 一个或多个任务通常都在本地计算机上处理。
（3）透明性。分布式操作系统通常能很好地隐藏系统内部的实现细 节。例如，当用户要访问某个文件时，只需提供文件名而无须知 道（所要访问的对象）它是驻留在那个站点上，即可对它进行访 问，以即具有物理位置的透明性。
网络操作系统的透明性则主要指操作实现上的透明性。例如， 当用户要访问服务器上的文件时，只需发出相应的文件存取 命令，而无需了解对该文件的存取是如何实现的。
响应时间不同： 实时操作系统的响应时间比分时操作系统严格的多。
Operating System
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Network OS
网络操作系统
网络操作系统是配置在网络中用于管理网络通信和共享资源 、协调各计算机上任务的运行，并提供统一的、有效方便的网络 接口的程序集合。
Linux是网络操作系统
Operating System
—
— —
屏蔽硬件
提供接口给应用软件 Provides protection 防止用户或进程之间的非法访问
Operating System
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OS Definition
操作系统是计算机中最基本的系统软件，它用于 有效地管理系统资源，并为用户使用计算机提供 了便利的环境，从而在计算机与其用户之间起到 接口的作用。



存储扩充：虚拟存储技术
Operating System
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Process
进程管理
管理cpu 在多道程序或多用户的情况下，要组织多个程序同时运行， 就要解决对处理机分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。
Operating System
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Device
设备管理
控制管理各种外部设备

设备分配：当系统中某个任务需要进行输入输出时，向操作系统 提出请求，设备管理程序把设备分配给该任务使用。 设备管理和控制：设备分配给任务后，设备的启动、关闭、操 作等，由设备管理程序进行管理和控制 为用户提供设备接口：输入输出设备种类很多，使用方法各不 相同。设备管理应为用户提供一个统一的接口，而不必去涉及具 体的设备特性，以使用户能方便、灵活地使用这些设备。
Operating System
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Embeded OS
嵌入式操作系统
能用于嵌入式系统中的操作系统，一般要求操作系统较小、可裁剪
Linux Vxworks WinCE Ucos
Operating System
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电话交换设备 印刷机
零售设备
复印机
机顶盒
互联网服务器
移动通信
智能卡
计算机外设