操作系统原理PPT课件

这些作业系统中执行时是对时间的偏序， 有些操作必须在其它操作之前执行，这是有 序的，但有些操作是可以同时执行的。
概念 一个程序由若干个程序段组成，而这些程序段的执行
必须是顺序的，这种程序执行的方式就称为程序的顺序执 行。
例如：
程序顺序执行的特点
1 顺序性
处理机严格按照程序所规定的顺序执行，即每个 操作必须在下一个操作开始之前结束。
2 封闭性
程序一旦开始执行，其计算结果不受外界的影响， 当程序的初始条件给定之后，其后的状态只能由 程序本身确定，即只有本程序才能改变它。
以多道成批系统为例
并发 共享 不确定性
1.3 OS的服务功能
程序执行 I/O操作 文件系统管理 出错检测 资源分配 统计 保护
一 系统调用
是应用程序与OS的接口 进程或作业控制：实现进程或作业的所有活动 文件管理和设备管理 信息维护：用户与系统交互信息
以以下下软软件件哪是些操是作操系作统系：统?
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Linux
PowerPoint
设置OS的目的
扩充机器功能，方便用户使用。 提高系统效率。
操作系统的共同性质
存储程序式计算机
存储程序式计算机模型
存储程序式计算机模型的基本方案是，如要使计算 机能够自动地计算，必须有一个存储器用来存储程 序和数据；同时要有一个运算器，用以执行指定的 操作；有一个控制器，以便实现自动操作；另外， 辅以输入/输出部件，以便输入原始数据和输出计 算结果。于是形成了现代计算机的基本组成形式。 如图1.1所示。
分时系统与多道批处理系统相比，具有完 全不同的特征，由上所述可以归纳成以下 几点：
（1）多路性 （2）独立性 （3）及时性 （4）交互性
什么是操作系统 操作系统的性质
操作系统是控制和管理计 算机系统内各种硬件和软件资 源、有效地组织多道程序运行 的系统软件(或程序集合),是用 户与计算机之间的接口。
1、从功能上看
具有五大功能---存储器管理、处理机管理、 设备管理、文件管理、用 户接口
2、从层次上看
是裸机之上的第一层软 件,为其他软件的建立和 运行提供基础。
用户
...
其他软件 操作系统
裸机
1。4节
3、从服务上看
提供众多基础服务, 方便用户使用,构成软 件平台。
4、从内部特征上看
---支持并发性 ---实现资源共享 ---完成进程的异步前进
图1.4 脱机批处理系统
在单道批处理系统中，内存中仅有一道作业，中断和通道 技术出现以后，虽然可以实现输入/输出设备与中央处理机 并行操作，但由于属于同一道作业的可并发执行的进程不 多，大多数进程是有同步关系的，这使系统中仍有较多的 空闲资源，致使系统的性能较差。为了进一步提高资源的 利用率和系统对作业的吞吐量，在60年代中期，引入了多 道程序设计技术，由此而形成了多道批处理系统。单道程 序与多道程序的执行过程如图1.5和图1.6所示。
程序顺序执行的特点（续）
3 可再现性
程序执行的结果与初始条件有关，而与执行时间 无关。即只要程序的初始条件相同，它的执行结 果是相同的，不论它在什么时间执行，也不管计 算机的运行速度。
O=f(I), f是与时间无关的函数
程序的并发执行
例： 在系统中有n个作业，每个作业都有三个
处理步骤，输入数据、处理、输出，即 Ii,Ci,Pi (i=1,2,3,...,n)。
在操作系统中引入多道程序设计技 术以后，会使系统具有以下特征。
（1）多道性 （2）无序性 （3）宏观上并行、微观上串行 （4）调度性
分时系统
分时技术是把处理机的时间分成很短的时间片，这 些时间片轮流地分配给各个联机的各作业使用。如 果某作业在分配给它的时间片用完时仍未完成，则 该作业就暂时中断，等待下一轮运行，并把处理机 的控制权让给另一个作业使用。这样在一个相对较 短的时间间隔内，每个用户作业都能得到快速响应， 以实现人机交互。
二 系统程序
文件管理 状态信息 文件修改 程序设计语言支持 程序装入与执行 工具性软件 命令解释程序的实现方法
1.5操作系统逻辑结构设计
分层实现的软件设 计方法
1.5操作系统逻辑结构设计
单块结构 层次结构:分层实现的软件设计方法. 虚拟机 客户/服务器模型:再用户进程方式下实现系统的多
数功能; 核心只负责客户与服务器的通信; 适用于 分布式系统; 注意对关键基础服务的处理.
1。8 UNIX系统的特点和结构
UNIX的主要特点 UNIX系统结构 UNIX系统核心结构
一、操作系统的有关概念 二、进程管理 三、存储器管理
进程概念
程序的顺序执行 与并发执行
程序的顺序执行
武汉大学计算机多媒体课程
操作系统原理
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课程使用的媒体
1、《操作系统原理》教材 2、《操作系统原理实验大纲》指导教 材 3、《操作系统课件》多媒体教案
一、操作系统的有关概念 二、进程管理 三、存储器管理
计算机发展简史 操作系统的发展过程
计算机发展简史
按硬件发展划分为四代。
对计算规律的模拟
图1.1 存储程序计算机的组成
操作系统的发展过程
按技术发展与分支 划分类别
操作系统的类型
早期批处理 执行系统 多道成批系统 分时、实时系统、个人机系统 多处理机、分布式系统
无操作系统的计算机
从第一代计算机诞生到20世纪50年代中期还未出现 操作系统，这时的计算机采用人工操作方式。其过 程是：
图1.2 手工操作计算机
单道批处理系统与多道批处理 系统及执行系统
所谓批处理系统是指加载在计算机上的一个系统软 件，在它的控制下，计算机能够自动地成批地处理 一个或多个用户的作业。
首先出现的是联机批处理系统。如下图所示。
脱离主机控制的输入/输出批处 理系统
在外设处理数据时，主机处理“忙等”状态，这样 高速的主机与慢速的外设矛盾就显现出来。为了克 服与缓解主机与外设的矛盾。我们引入脱机批处理 系统，即脱离主机控制的输入/输出批处理系统。 如图1.4所示。