第1章操作系统概述PPT课件

20世纪50年代末到60年代初，迫切需要一种能对计算机硬件和软件 进行管理的软件，称为管理程序。它不仅协助操作员操纵计算机，而 且管理计算机系统的部分资源，还为用户提供按名存取文件信息的功 能。管理程序则可看成初级的操作系统。
1.2 操作系统的历史
（3）操作系统阶段
20世纪60年代以来，随着计算机应用的日益广泛，各种软件的产生，要求进 一步发展和扩大功能简单的管理程序，这样，管理程序就迅速发展成为一个 软件的重要分支——操作系统。最先投入使用的操作系统是批处理系统。在 批处理操作系统的控制下，可以同时接受一批计算问题，让它们并行执行， 增加了单位时间内的算题量，使得计算机系统的效率有了进一步的提高。随 着计算机系统的不断发展，操作系统日趋完善。
1.1 操作系统的概念
操作系统的设计原则 （目的——提供其他程序执行的良好环境P2）： 1、使计算机系统使用方便。操作系统为用户提供方便的使用接口， 用户可以按需要输入命令或从提供的菜单中选择命令，也可以调用 操作系统的功能模块来请求操作系统为其服务，而不必了解硬件的 特性。 2、使计算机系统高效地工作。操作系统扩充硬件的功能，使硬件的 功能发挥得更好；操作系统使用户合理共享资源，防息的安全和快 速存取。
1.2 操作系统的历史
操作系统的形成取决于硬件技术的发展、程序设计语言的发展以及用 户对计算机的使用要求。它经历了三个阶段（P5-P6） （1）原始操作系统阶段 早期，用户都采用手工操作方式使用计算机。20世纪50年代，为了 方便用户使用计算机，对每一种设备（例如读卡机、磁带机、打印机 等）都配置了设备驱动程序，供用户需要时调用。这些“设备驱动程 序”可看作最原始的操作系统。 （2）管理程序阶段
汇编语言：最早的程序设计语言，它的每个语句都与一条机器指令相对应， 但用符号记忆码替换了指令中的二进制数字码。源程序（*.ASM）——目标程 序(.OBJ)——可执行程序(.)
1.3 操作系统的基本类型
按照操作系统的服务进行分类，操作系统大致可分为：批处理操 作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式 操作系统、嵌入式操作系统等。其中批处理、分时、实时操作系 统是基本的操作系统类型。P6～P10
1．批处理操作系统
“作业”是用户要求计算机系统进行处理的一个计算问题。在 批处理操作系统中，操作员将一批作业说明书、相应的程序和数 据输入计算机，由操作系统选择作业并按作业说明书的要求自动 控制作业的执行，输出结果，交给用户。
批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，系统吞吐量 大，资源利用率高，但在作业执行时，用户不能直接干预，交互 能力比较差。
硬件系统是计算机系统赖以工作的实体，软件系统保证 计算机按用户指定的要求协调工作。
(2)计算机硬件系统：运算器、控制器、存储器、输入设备和输 出设备。
（3）计算机软件： 软件系统是指计算机系统中的各类程序和及其文档。
这些硬件和软件的组成部分都被看做计算机系统的资源，因此， 计算机系统的资源包括两大类：硬件资源和软件资源
1.3 操作系统的基本类型——批处理系统
（2）批处理多道操作系统：多个作业可以同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行多 个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备。 实现批处理多道系统的硬件条件：硬件结构中采用通道结构且设置中断装置，使得输入输 出设备与中央处理器可并行工作。
把用户准备好的一批作业信息（程序、数据、作业说明书）通过相应的输入设备传送到大 容量的磁盘上，等待处理。操作系统中的作业调度程序按事先设定的调度原则从磁盘上选 择若干作业装入主存储器（例A、B），主存储器中的这些作业可交替地占用中央处理器运 行。当某个作业执行结束时，启动打印机，输出结果。然后，又可从磁盘上选择作业装入 主存执行，同时还可以不断地把新的作业信息通过输入设备传送到磁盘上，等待处理。
课程:操作系统
课程代码:2326
考试题型：一、单项选择题（1分/题，20分） 二、多项选择题（2分/题，共10分） 三、填空题（1分/14分） 四、简答题（4分/题，共20分） 五、综合题（9分/题，共36分）
（重点提示）一个观点：以资源管理的观点来讨论操作系统
两条线：操作系统管理计算机种类资源和控制程序的执行
第1章 引 论
1.1 操作系统概述 1.2 操作系统的历史 1.3 操作系统的基本类型 1.4 操作系统的功能 1.5 UNIX操作系统简介
本章考试分值约为8~10分，出题形式多以单选题、多选题、 填空题为主。
第一章 引论 计算机系统（P3）
(1)计算机系统是按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据 处理并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件系统和软件系 统组成。
1.1 操作系统的概念
操作系统的定义（P4）： 操作系统（operating system，简称OS）是管理计算机系统资源（硬件资源和 软件资源），控制程序执行、改善人机界面和为其他软件提供支持的系统软 件。
为什么要对计算机系统的资源进行管理呢？ （P4） 一、计算机系统有限的资源和众多的资源请求者之间存在矛盾。因 此必然采用一些办法为用户分配使用的资源。如CPU、存储空间、 设备等，使相互竞争者能合理地共享资源。 二、计算机系统的各种资源其性质均不相同，因此，必须研究它们 的“个性”，总结它们的共性，寻求合适的使用方法和管理策略， 以提高计算机系统的可靠性和安全性。
1.3.1 操作系统的基本类型——批处理系统
批处理操作系统可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
（1）批处理单道系统：即指一次只有一个作业装入计算机系统的主
存储器运行，是一个单用户操作系统。主要目标是控制一批作业自动 地、顺序地运行。当一个作业结束后，操作系统便自动控制选择下一 个作业运行，以节省人工操作时间，提高系统效率。
1.3 操作系统的基本类型——批处理系统
批处理多道系统通过以下四种途径来提高效率： （1）允许多道作业并行工作，减少了处理的空闲时间，也即提高了处理器