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1、第一章操作系统概述操作系统（第三版）操作系统（第三版）操作系统第三版操作系统第三版本章要点本章要点操作系统的概念、目标和作用操作系统的发展过程操作系统的分类和结构操作系统的特征和功能常见的微机操作系统介绍操作系统第三版操作系统第三版操作系统的概念、目标和作用操作系统的概念、目标和作用1、操作系统的概念概念：操作系统（Operating System，简称OS）是 用于控制和管理计算机系统内各种软硬件资源、合理有效地组织协调计算机系统的工作流程、提供友好的用户接口以方便用户使用计算机的程序集合。如何理解：（1）从资源管理的观点来看，操作系统控制管理着计算机系统所有的资源，使相互竞争的程序能够共享
2、处理器、存储器、I/O接口设备和程序与数据等资源。（2）从虚拟机的观点来看，操作系统的作用是为用户提供一台功能强大、使用方便的扩展机器虚拟机。（3）操作系统是计算机系统中最重要的系统软件。（4）操作系统在整个计算机系统中所处的位置。操作系统第三版操作系统第三版操作系统的地位用户应用程序解释/编译程序及其他系统软件操作系统计算机硬件图1.1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统第三版操作系统第三版2、操作系统的目标从人 ( 用户 )的角度使用户使用计算机系统更加方便从机 ( 计算机 )的角度使计算机系统能更加高效地工作具体来说： 方便性 有效性 可扩充性开放性 操作系统第三版操作系统第三版3、操
3、作系统的作用 从一般用户 的角度 操作系统向用户提供了命令接口、图形用户接口和程序接口来使用计算机系统从资源管理的角度 处理机管理 存储器管理 设备的管理 文件管理从虚拟机的观点将裸机扩充成为功能强大、方便易用的虚拟机操作系统第三版操作系统第三版操作系统的发展过程操作系统的发展过程1、手工操作阶段 第一代算机 ( 19451955 )：这个时期是电子管计算机时代。缺点:资源独占CPU利用率低 操作系统第三版操作系统第三版2、单道批处理系统 第二代计算机 ( 19551965 )：这个时期是晶体管计算机时代。联机批处理系统脱机批处理系统单道批处理系统执行系统操作系统第三版操作系统第三版3、多道批
4、处理系统第三代计算机 ( 19651980 )：这个时期是中、小规模集成电路芯片计算机时代。单道程序操作系统第三版操作系统第三版多道程序在批处理系统中采用多道程序设计技术就形成了多道批处理操作系统。操作系统第三版操作系统第三版4、分时系统在20世纪60年代中期，用户的需求促成了分时 ( Time sharing )操作系统的出现。 5、实时系统 多道程序和分时系统的出现，标志着操作系统的正式形成。在某些领域如实时控制、实时采样、实时信息处理等已不能满足要求，因此又出现了实时操作系统。6、现代操作系统第四代计算机 ( 1980至今 )：这个时期是个人计算机(PC) 时代。这个时期的操作系统被统称
5、为现代操作系统，包括微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统。 操作系统第三版操作系统第三版操作系统的分类和结构操作系统的分类和结构1、操作系统的分类（1）三种基本类型的操作系统操作系统第三版操作系统第三版多道批处理操作系统 在早期的单道批处理系统中结合多道程序设计技术后就形成了多道批处理操作系统。特征：多道性无序性调度性特点：系统吞吐量大资源利用率高作业平均周转时间长无交互能力操作系统第三版操作系统第三版分时操作系统 在分时系统中，把CPU的运行时间划分成很短(如几十毫秒)的时间片，轮流地分配给每个终端上的用户作业(程序或请求等)。如果某个用户的作业在分配给它的时间片用完之
6、前还没完成，主机上的分时系统暂时中断该作业，把CPU分配给另一个终端上的用户作业，等待下一轮分配给它的时间片继续该作业，循环轮转，直至结束。如果系统以合理的响应时间满足用户的要求，每一个用户都会认为自己独占一台计算机，感觉不到其它用户也在与自己同时使用这台计算机。 特征：多路性交互性独立性及时性操作系统第三版操作系统第三版实时操作系统 实时系统是指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。实时控制系统 通常指利用计算机对一个生产过程进行控制、监测、调整，以保证产品质量和生产的高效率，也称为计算机控制系统。除用于工业控制外，也用于实验控制、医疗器材、影音频合成、空中交通管制、军事指挥与控制系
7、统等。实时信息处理系统 指计算机对输入信息或数据要以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出响应，如电讯、银行、飞机订票等。实时操作系统的主要特点实时性强高可靠性安全性操作系统第三版操作系统第三版（2）新型的操作系统微机操作系统 可分为单用户单任务、单用户多任务操作系统，MS-DOS、OS/2和Windows系列。网络操作系统 Unix、Linux、Netware、Windows NT。 分布式操作系统 分布式操作系统目前还处在研究发展阶段。 嵌入式操作系统 Palm OS、Windows CE、嵌入式Linux。操作系统第三版操作系统第三版2、操作系统的结构整体式系统结构 实际上是无结构的
8、模块化结构 根据功能划分模块层次式结构 ( 分层式结构 ) 每层完成一定的功能微内核结构 操作系统看成是由内核( Kernel )和内核之上的外壳( shell ) 两部分构成操作系统第三版操作系统第三版操作系统的特征和功能操作系统的特征和功能1、操作系统的特征现代操作系统具有下面四个主要特征并发性（Concurrence）共享性（Sharing）虚拟性（Virtual）异步性 （Asynchronism）操作系统第三版操作系统第三版2、操作系统的功能处理机管理存储器管理设备管理文件管理用户接口： 命令接口 程序接口 图形用户接口 操作系统第三版操作系统第三版常见的微机操作系统简介常见的微机操
9、作系统简介 1、MS-DOS操作系统DOS操作系统有如下主要特点:它是单用户单任务的16位操作系统它的资源管理功能比较简单 它是一种字符界面的联机系统 操作系统第三版操作系统第三版2、Windows操作系统Windows操作系统特点:Windows是多任务的操作系统Windows具有友好的图形用户接口Windows具有强大的内存管理功能Windows提供了强大的设备管理功能操作系统第三版操作系统第三版3、Linux和其它操作系统 Linux 操作系统特点:Linux开放性Linux是一个完全多用户、多任务的操作系统Linux具有良好的用户界面，支持字符和图形两种界面Linux设备独立性 Lin
10、ux具有强大、丰富的网络功能 Linux具有出色的稳定性、可靠性、安全性、可移植性 主要的Linux发行版本有Red Hat Linux、Novell Suse Linux、红旗Linux等。 操作系统第三版操作系统第三版习 题1.什么是操作系统?它有哪些基本特征和基本功能？2.如何从分层虚拟机的观点来看操作系统的作用？3.设某计算机系统有一台输入机，A，B两台打印机，现有两道程序并发执行，甲程序先开始运行，乙程序后开始运行。甲程序的运行记录为:计算50ms，打印100ms，再计算50ms，再打印100ms，结束运行。乙程序运行的记录为:计算50ms，输入数据80ms，再计算100ms，结束运行。要求:（1）画出这两道程序并发执行的工作示意图。（2）这两道程序并发执行时，CPU有无空闲时间?如果有空闲时间，为什么会空闲?（3）甲、乙程序执行过程中有无相互等待的现象?在什么时候发生?4.操作系统的基本类型有哪几种？各有哪些特点？ 操作系统第三版操作系统第三版习 题5.什么是微内核结构的操作系统？有哪些优缺点？6.嵌入式系统与实时系统有什么关系?7. 操作系统向用户提供哪几种了形式的用户接口？8. 多道批处理系统有什么特征？有哪些优缺点？9. 脱机输入/输出方式的主要优点有哪些？10. 分时系统是如何实现时间片轮转技术的？