单击此处编辑标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,操作系统原理,欧美学院信息技术系,E&A College Department of Information & Technology,操作系统原理,Principles of Operating System,授课教师,,主讲教师：高爱华,,E-mail: gah2004gah@,,QQ:353920260,,课程形式,：,,主课，实验课，习题课，作业,考试：,,笔试期末考试,学习要求：,,按时上课，认真听讲，阅读参考书,,认真记笔记，整理笔记,,思考，讨论，提问,,,计算机操作系统教程，,,张尧学 史美林，,,清华大学出版社,,参考教材,操作系统教程，王素华， 人民邮电出版社,,现代操作系统，陈向群等译，机械工业出版社,,计算机操作系统教程，周长林 左万历，高等教育出版社,,操作系统基础，屠立德 屠祁，清华大学出版社,参考教材,计算机操作系统,汤子瀛等 西安电子科技大学出版社,,操作系统原理,DOS,篇,张昆苍 清华大学出版社,,,Operating Systems,William Stallings,,,Modern Operating System,,Andrew,S.Tanenbaum,,,Operating System Concept,Abrahan,,Silberschatz,,,,Peter,B.Galvin,参考教材,第一章 绪论,,1.1,操作系统的概念,,1.2,操作系统的历史,,1.3,操作系统的分类,,1.4,操作系统功能,,1.5,计算机硬件简介,,1.6,算法的描述,,1.7,研究操作系统的几种观点,1.1,操作系统概念,,操作系统与硬件软件的关系图,,1.1,操作系统概念,,操作系统：,是计算机系统中的一个,系统软件,，它是这样一些,程序模块的集合,——,它们管理和控制着计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个具有足够的功能、使用方便、可扩展、安全和可管理的工作环境，从而在计算机和用户之间起到接口的作用。
1.2,操作系的历史,,对一个事物，了解它的过去，才能懂得它的现在，也才能预见它的将来是什么推动了操作系统的发展呢？操作系统在其发展过程中有什么变化呢？,1.2,操作系的历史,,,1.2.1,手工操作阶段,,1.2.2,单道批处理系统,,1.2.3,多道程序系统,,1.2.4,分时操作系统,,1.2.5,实时操作系统,,1.2.6,通用操作系统,1.2.1,手工操作阶段,,计算机运算速度慢，没有操作系统,,用户用机器语言编写程序，上机时独占计算机资源,,用户需要自己写程序，自己上机操作，操作过程：,,把程序纸带装上输入机,,启动输入机把程序和数据读入到计算机,,通过控制台开关启动程序并运行,,计算完毕，打印机输出结果，用户取走,,第二个用户类似方式使用,……,1.2.2,早期批处理,,为了提供,CPU,的利用率，配备了专门的计算机操作员，并由监督程序把一批作业一起执行,,有两种方式：,联机批处理和脱机批处理,图,1.2,早期脱机批处理模型,监督程序管理下的解题过程,,1.2.3,多道程序系统,,把一个以上的作程序同时存放在主存中，并且“同时”处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备等资源。
1.2.3,多道程序系统,,例题：,设有,A,、,B,、,C,三道程序，其执行过程分别如下：,,,A,：,C11=30ms I12=40ms C13=10ms,,B,：,C21=60ms I22=30ms C23=10ms,,C,：,C31=20ms I32=40ms C33=20ms,,,其中，,Cij,表示内部计算过程，,Iij,表示,I/O,操作，三者的优先权顺序为,ABC,解答：,,ms,程序,A,程序,B,程序,C,30,0,70,80,100,120,140,130,160,180,,,1.2.4,分时操作系统,,分时：,把,CPU,的运行时间划分成一个个微小的时间片，并把这些时间片依次轮流的分配给各终端用户程序分时系统：,多个用户同时使用同一台计算机，系统能分时轮流的为各终端用户服务并能及时地对用户的请求予以响应设计目标：,对用户的响应的及时性，及时地响应和服务于联机用户1.2.4,分时操作系统,,分时系统特点：,,同时性（多路性）,,及时性,,独立性（独占性）,,交互性,1.2.5,实时操作系统,,按场合作用，分两类,,第一类：实时控制系统,,如：工业控制，军事控制，,...,,,第二类：实时信息处理系统,,如：电讯（自动交换），银行，飞机订票,,目标：,实时响应及处理的能力和高可靠性。
特征：,及时性、交互性、安全可靠性、,,多路性,1.2.6,通用操作系统,,分时系统与批处理系统结合,,原则：分时优先，批处理在后,,,“,前台,”,：需频繁交互的作业,,,“,后台,”,：时间性要求不强的作业,1.2.7,操作系统的进一步发展,,（,1,）个人操作系统,,（单用户多任务）,,,计算机在某一时间内为单用户服务,,,,其追求目标是界面友好,,,,使用方便,.,1.2.7,操作系统的进一步发展,,,2.,嵌入式操作系统,,固化的软件，面向特定应用的、支持实时的多任务3.,网络操作系统,它是基于计算机网络的,,,,是在各种计算机操作系统上,,,,按网络体系结构协议标准开发的软件,,,,包括网络管理,,,通讯,,,安全,,,资源共享和各种网络应用其目标是相互通讯及资源共享网络操作系统,网络服务,,应用程序,通信软件（协议支持）,单机,,操作系统,用户应用程序,局域网操作系统的结构,通信软件（协议支持）,4.,分布式操作系统,它基于两种环境,:,,多机,(CPU),系统或网络,,是网络操作系统的更高级的形式,,,,它保持了网络操作系统的全部功能,,4.,分布式操作系统,:,特征,:,,1.,是一个统一的操作系统,,2.,资源进一步共享,,3.,透明性,:,资源共享,,,分布。
用户并不知道,,,对用户来讲是透明的,.,,4.,自治性,:,,,处于分布式系统的多个主机处于平等地位,网络和分布式的区别,:,(1),分布具有各个计算机间相互通讯,,,,,无主从关系,;,网络有主从关系,,,(2),分布式系统资源为所有用户共享,;,,而网络有限制地共享,,,(3),分布式系统中若干个计算机可相互协作共同完成一项任务,1.3,操作系统的基本类型,,1.3.1,批处理操作系统,,1.3.2,分时系统,,1.3.3,实时系统,,1.3.4,通用操作系统,,1.3.5,个人计算机上的操作系统,,1.3.6,网络操作系统,,1.3.7,分布式操作系统,1.4,操作系统功能,,处理机管理,,存储管理,,设备管理,,信息管理,(,文件系统管理,),,用户接口,,1.5,计算机硬件简介,,1.5.1,计算机的基本硬件元素,,1.5.2,与操作系统相关的几种主要寄存器,,1.5.3,存储器的访问速度,,1.5.4,指令的执行与中断,,1.5.5,操作系统的启动,1.5.1,计算机的基本硬件元素,,,1.5.2,与操作系统相关的 几种主要寄存器,,数据寄存器,,地址寄存器,,条件码寄存器,,程序计数器,PC,,指令寄存器,IR,,程序状态字,PSW,,中断现场保护寄存器,,过程调用用堆栈,1.5.3,存储器的访问速度,,,1.5.4,指令的执行与中断,,,1.5.4,指令的执行与中断,,,1.5.5,操作系统的启动,,,1.6,算法的描述,,,1.7,研究操作系统的几种观点,,1.7.1,操作系统是计算机资源的管理者,,1.7.2,用户界面的观点,,1.7.3,进程管理的观点,。