《os概念及其目標》PPT課件

1、第一講 os概念及其目標1精選PPT教學要求目的與要求了解操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)目標和作用重點與難點操作系統(tǒng)概念作業(yè)P33 第2題2精選PPT什么是操作系統(tǒng)?操作系統(tǒng)：是軟硬資源的控制中心,它以盡量合理有效的方法組織多個用戶（進程）共享計算機的各種資源并提供使用接口。操作系統(tǒng)的目的：方便用戶,提高資源利用率操作系統(tǒng)所在層次：硬件操作系統(tǒng)應用操作系統(tǒng)面面觀：操作系統(tǒng)作為特殊子程序；操作系統(tǒng)作為資源管理者；操作系統(tǒng)組織用戶（進程）使用計算機 *3精選PPT命令解釋器編譯器數(shù)據(jù)庫管理器數(shù)據(jù)庫應用編輯器操作系統(tǒng)內(nèi)核硬件層 C庫/數(shù)學庫/圖形庫/窗口庫等計算機系統(tǒng)軟件構成狹義操作系統(tǒng)包含：核心態(tài)運行程序、

2、用戶態(tài)運行的命令解釋器、系統(tǒng)調(diào)用庫廣義操作系統(tǒng)包含：除上述外，許多提供系統(tǒng)常用功能的實用程序、庫程序。系統(tǒng)調(diào)用庫4精選PPT處理機主存ROM總線橋外設總線總線硬件層：計算機系統(tǒng)結構圖操作系統(tǒng)及其他軟件在哪里？放在磁盤上，要運行的時候放到內(nèi)存里。5精選PPT1.1操作系統(tǒng)的目標和作用 1.1.1操作系統(tǒng)的目標 1有效性操作系統(tǒng)的有效性可包含如下兩方面的含意： (1)提高系統(tǒng)資源利用率 (2) 提高系統(tǒng)的吞吐量6精選PPT(1) 提高系統(tǒng)資源利用率。在未配置OS的計算機系統(tǒng)中，諸如CPU、I/O設備等各種資源，都會因它們經(jīng)常處于空閑狀態(tài)而得不到充分利用；內(nèi)存及外存中所存放的數(shù)據(jù)太少或者無序而浪費了

3、大量的存儲空間。配置了OS之后，可使CPU和I/O設備由于能保持忙碌狀態(tài)而得到有效的利用，且可使內(nèi)存和外存中存放的數(shù)據(jù)因有序而節(jié)省了存儲空間。(2) 提高系統(tǒng)的吞吐量。操作系統(tǒng)還可以通過合理地組織計算機的工作流程，而進一步改善資源的利用率，加速程序的運行，縮短程序的運行周期，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。 7精選PPT2方便性配置OS后可使計算機系統(tǒng)更容易使用。 一個未配置OS的計算機系統(tǒng): 用戶用機器語言寫程序,在計算機硬件上運行程序； 在計算機硬件上配置了OS: 用戶便可通過OS所提供的各種命令來使用計算機系統(tǒng)。比如，用編譯命令可方便地把用戶用高級語言書寫的程序翻譯成機器代碼。 8精選PPT3可擴

4、充性隨著VLSI技術和計算機技術的迅速發(fā)展，計算機硬件和體系結構也隨之得到迅速發(fā)展，相應地，它們也對OS提出了更高的功能和性能要求。 多處理機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡，特別是Internet的發(fā)展，又對OS提出了一系列更新的要求。 因此，OS必須具有很好的可擴充性，方能適應計算機硬件、體系結構以及應用發(fā)展的要求。這就是說，現(xiàn)代OS應采用新的OS結構，如微內(nèi)核結構和客戶服務器模式，以便于方便地增加新的功能和模塊，并能修改老的功能和模塊。9精選PPT4開放性在網(wǎng)絡環(huán)境。為使來自不同廠家的計算機和設備能通過網(wǎng)絡加以集成化，并能正確、有效地協(xié)同工作，實現(xiàn)應用的可移植性和互操作性，要求操作系統(tǒng)必須提供統(tǒng)一的開放

5、環(huán)境，進而要求OS具有開放性。開放性是指系統(tǒng)能遵循世界標準規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互連(OSI)國際標準。凡遵循國際標準所開發(fā)的硬件和軟件，均能彼此兼容，可方便地實現(xiàn)互連。開放性已成為20世紀90年代以后計算機技術的一個核心問題，也是一個新推出的系統(tǒng)或軟件能否被廣泛應用的至關重要的因素。 10精選PPT1.1.2操作系統(tǒng)的作用1OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口圖1-1是OS作為接口的示意圖。由圖可看出，用戶可通過以下三種方式使用計算機。 圖1-1OS作為接口的示意圖 11精選PPT(1) 命令方式。這是指由OS提供了一組聯(lián)機命令接口，以允許用戶通過鍵盤輸入有關命令來取得操作系統(tǒng)的服務，并

6、控制用戶程序的運行。(2) 系統(tǒng)調(diào)用方式。OS提供了一組系統(tǒng)調(diào)用，用戶可在自己的應用程序中通過相應的系統(tǒng)調(diào)用，來實現(xiàn)與操作系統(tǒng)的通信，并取得它的服務。(3) 圖形、窗口方式。這是當前使用最為方便、最為廣泛的接口，它允許用戶通過屏幕上的窗口和圖標來實現(xiàn)與操作系統(tǒng)的通信，并取得它的服務。 12精選PPT2OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者計算機系統(tǒng)資源：硬件和軟件資源。 資源分為四類：處理器、存儲器、I/O設備以及信息(數(shù)據(jù)和程序)。 OS的主要功能： 處理機管理，用于分配和控制處理機； 存儲器管理，主要負責內(nèi)存的分配與回收； I/O設備管理，負責I/O設備的分配與操縱； 文件管理，負責文件的存取、共

7、享和保護13精選PPT3OS實現(xiàn)了對計算機資源的抽象圖1-2I/O軟件隱藏了I/O操作實現(xiàn)的細節(jié) 14精選PPT通常把覆蓋了I/O軟件的機器稱為擴充機器或虛機器。由該層軟件實現(xiàn)了對計算機硬件操作的第一個層次的抽象。 在第一層軟件上再覆蓋上一層用于文件的管理軟件，用戶所看到的是一臺功能更強、使用更方便的虛機器。該層軟件實現(xiàn)了對硬件資源操作的第二個層次的抽象。 在文件管理軟件上再覆蓋一層面向用戶的窗口軟件后，用戶便可在窗口環(huán)境下方便地使用計算機，形成一臺功能更強的虛機器。 15精選PPT1.1.3推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力1不斷提高計算機資源的利用率在計算機發(fā)展的初期，形成了能自動地對一批作業(yè)進行

8、處理的多道批處理系統(tǒng)。 在20世紀60和70年代，又分別出現(xiàn)了能有效提高I/O設備和CPU利用率的SPOOLing系統(tǒng)和改善存儲器系統(tǒng)利用率的虛擬存儲器技術， 在網(wǎng)絡環(huán)境下，在服務器上配置了允許所有網(wǎng)絡用戶訪問的文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 16精選PPT2方便用戶當資源利用率不高的問題得到基本解決后，用戶在上機、調(diào)試程序時的不方便性 隨之便形成了允許進行人機交互的分時系統(tǒng)，或稱為多用戶系統(tǒng)。 在20世紀90年代初出現(xiàn)了受到用戶廣泛歡迎的圖形用戶界面，極大地方便了用戶使用計算機，使中小學生都能很快地學會上機操作，這無疑會更加推動計算機的迅速普及。 17精選PPT3器件的不斷更新?lián)Q代計算機器件，特別是

9、微機芯片的不斷發(fā)展更新，推動了OS的功能和性能也迅速增強和提高。 微機芯片由8位發(fā)展到16位、32位，到64位時 微機OS也就由8位到16位和32位，進而又發(fā)展到64位外部設備也在迅速發(fā)展：磁盤大型機，中、小型機，微型機；20G，40G，320G， 18精選PPT4計算機體系結構的不斷發(fā)展計算機體系結構的發(fā)展，也不斷推動著OS的發(fā)展并產(chǎn)生新的操作系統(tǒng)類型。 單處理機系統(tǒng)-單處理機OS 多處理機系統(tǒng)-多處理機OS 計算機網(wǎng)絡后-網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（管理網(wǎng)絡中的共享資源，向用戶提供了許多網(wǎng)絡服務） 19精選PPT第一臺PC的誕生Ed Roberts，美國人，在美國空軍服役夢想做一名兒科醫(yī)生退役后創(chuàng)辦了M

10、ITS，經(jīng)營計算器德州儀器的競爭，瀕臨破產(chǎn)開發(fā)其他產(chǎn)品，尋找新的經(jīng)濟增長點自制無線電收音機？一種很便宜的，讓個人使用的電腦？20精選PPT第一臺PC的誕生1974年末期7萬美元的貸款，全新的投資計劃產(chǎn)品：一套零件，可以自己裝配沒有鍵盤、鼠標、顯示器、磁盤沒有軟件，需要用開關手動輸入21精選PPT第一臺PC的誕生售價：不到500美元12K內(nèi)存：3000美元全部裝配完畢：495美元預計：第一年賣出800套結果：每天收到超過200張訂單用戶甚至住在荒漠上等待出貨22精選PPT第一臺PC的誕生命名：牽牛星8800（Altair 8800）1975年被Popular Electronics雜志封面報導這一期雜志引出兩個重要的PC愛好者Paul Allen ：全球富豪排行第四Bill Gates：全球富豪排行第一Ed Roberts后來如何？