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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统操作系统原理 Principle of Operating System 主讲:马宏琳 信息学院 计算机系E-mail:TEL:18623718886篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统课程类型:必修课程类型:必修学时安排:学时安排:64学时学时56学时授课学时授课8学时上机学时上机学分:学分:3.5学分学分考试形式:闭卷考试考试形式:闭卷考试成绩:卷面成绩成绩:卷面成绩70+平时成绩平时成绩30(实验实验10%+作
2、业作业10%+考勤考勤10%)课程安排篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统教材:教材:计算机操作系统(第四版)汤小丹等编著汤小丹等编著2014年版年版西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社参考书目:参考书目:1、计算机操作系统计算机操作系统学习指导与题解学习指导与题解(第二版)(第二版)梁红兵梁红兵,汤小丹汤小丹西安电子西安电子科技大学出版社科技大学出版社篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统课程内容课程内容第一章、操作系统引论第一章、操作系统引论
3、第二章、进程的描述与控制第二章、进程的描述与控制第三章、处理机死锁与调度第三章、处理机死锁与调度第四章、存储器管理(内存管理)第四章、存储器管理(内存管理)第五章、虚拟存储器第五章、虚拟存储器(内存管理)(内存管理)第六章、输入输出系统(设备管理)第六章、输入输出系统(设备管理)第七章、文件管理第七章、文件管理第八章、磁盘存储器的管理第八章、磁盘存储器的管理第九章、操作系统接口第九章、操作系统接口篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一章第一章操作系统引论操作系统引论第一节第一节操作系统的目标和作用操作系统的目标和作用第二
4、节第二节操作系统的发展过程操作系统的发展过程第三节第三节操作系统的基本特征操作系统的基本特征第四节第四节操作系统的主要功能操作系统的主要功能第五节第五节操作系统的结构设计操作系统的结构设计篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节操作系统的目标和作用什么是操作系统什么是操作系统操作系统的目标操作系统的目标操作系统的作用操作系统的作用推动操作系统发展的主要动力推动操作系统发展的主要动力篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统什么是操作系统(1)回顾)回顾“计
5、算机系统计算机系统”(2)对操作系统的)对操作系统的描述描述(3)操作系统的定义操作系统的定义篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统计算机系统硬件(裸机):中央处理机(CPU)、内存、外存、外部设备。软件应用软件:为多种应用而编制的程序,如:办公自动化软件、财务管理软件、即时通信软件等系统软件操作系统(DOS、WINDOWS、UNIX、LINUX)语言处理系统(命令解释器、窗口系统、编译、汇编程序)常用的例行程序(库连接程序、诊断排错程序)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系
6、统是一种得分类型的系统应用软件应用软件应用软件应用软件其它系统软件其它系统软件其它系统软件其它系统软件操作系统操作系统操作系统操作系统裸机裸机裸机裸机一般用户一般用户程序员程序员OS开发人员开发人员篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(2)对操作系统的)对操作系统的描述描述:l是配置在计算机硬件上的第一层软件,是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。是对硬件系统的首次扩充。l用户(应用程序)与计算机硬件之间的用户(应用程序)与计算机硬件之间的接口接口。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜
7、负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(3)操作系统的定义)操作系统的定义操作系统是一组操作系统是一组控制和管理计算机控制和管理计算机硬件和软件资源,合理的对各类作硬件和软件资源,合理的对各类作业进行调度,以及方便用户使用的业进行调度,以及方便用户使用的程序集合程序集合。操作系统是操作系统是系统软硬资源的管理控系统软硬资源的管理控制中心,它以尽量合理有效的方法制中心,它以尽量合理有效的方法组织多个用户(进程)共享计算机组织多个用户(进程)共享计算机的各种资源并提供使用接口。的各种资源并提供使用接口。本书定义:本书定义:其他:其他:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来
8、决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.1.1、操作系统的目标OS的目标的目标l方便性:使计算机易学易用方便性:使计算机易学易用l有效性:提高系统资源的利用率和吞吐量有效性:提高系统资源的利用率和吞吐量l可扩充性:能适应硬件的发展,容易升级可扩充性:能适应硬件的发展,容易升级l开放性:遵循世界标准规范所开发的软硬件,开放性:遵循世界标准规范所开发的软硬件,彼此兼容,方便互联。使应用程序具有可移植彼此兼容,方便互联。使应用程序具有可移植性和互操作性。性和互操作性。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1
9、.1.2、操作系统的作用、操作系统的作用(1)OS作为用户与计算机硬件之间的接口作为用户与计算机硬件之间的接口(2)OS作为作为计算机四类资源的管理者计算机四类资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象(虚实现了对计算机资源的抽象(虚机器)机器)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)OS作为用户与计算机硬件之间的接口作为用户与计算机硬件之间的接口计算机硬件计算机硬件系统调用系统调用 命令命令 图标图标-窗口窗口操作系统操作系统应用程序应用程序用户用户软件接口,给用户提供软件接口,给用户提供3种方式种方式篮球比赛是根
10、据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(2)OS作为作为计算机系统四类资源的管理者计算机系统四类资源的管理者处理机管理处理机管理对处理机进行分配对处理机进行分配进程管理和调度进程管理和调度存储器管理存储器管理对内存进行分配、回收对内存进行分配、回收I/O设备管理设备管理负责负责I/O设备的分配、回收、操控(如启动设备)设备的分配、回收、操控(如启动设备)文件管理文件管理文件的存取、共享、保护文件的存取、共享、保护篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(3)OS实现了对
11、计算机资源的抽象实现了对计算机资源的抽象l裸机裸机完全无软件的计算机系统完全无软件的计算机系统l扩充机器扩充机器覆盖了软件的机器。也称虚覆盖了软件的机器。也称虚机器。机器。用户用户物理接口物理接口硬件硬件机器指令用户用户物理接口物理接口硬件硬件I/O软件软件I/O操作命令Read Write虚机器虚机器篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.1.3、推动操作系统发展的主要动力、推动操作系统发展的主要动力(1)不断提高计算机资源利用率)不断提高计算机资源利用率(2)方便用户)方便用户(3)器件的不断更新换代)器件的不断更新换
12、代(4)计算机体系结构的不断发展)计算机体系结构的不断发展(5)不断提出新的应用需求)不断提出新的应用需求篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节第二节操作系统的发展过程操作系统的发展过程1.2.1 未配置未配置操作系统的计算机系统操作系统的计算机系统1.2.2单道批处理系统单道批处理系统1.2.3多道批处理系统多道批处理系统1.2.4分时系统分时系统1.2.5实时系统实时系统1.2.6微机操作系统的发展微机操作系统的发展篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
13、型的系统1945-ENIAC电子数字积分计算机电子数字积分计算机 (194550年代中期)年代中期)1.2.11.2.1、为配置操作系统的计算机系统、为配置操作系统的计算机系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统人工操作方式(人工操作方式(194519455050年代中期)年代中期)1 1、工作方式、工作方式纸带(卡片)纸带(卡片)输入机输入机计算机计算机打印结果打印结果取走纸带取走纸带篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统早期早期-纸带穿孔卡(机器语言
14、)纸带穿孔卡(机器语言)0000,0000,000000000001代表代表LOADA,10001,0001,000000001000代表代表STOREB,16篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2、特点:、特点:用户独占全机、用户独占全机、CPUCPU等待人工操作等待人工操作(串行性串行性),),联机输入输出方式联机输入输出方式(输入输出都由主机控制)。)。3 3、问题、问题:人机矛盾,人机矛盾,CPU和和I/O设备间不匹配设备间不匹配。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时
15、计分系统是一种得分类型的系统脱机输入输出脱机输入输出(Off-Line I/OOff-Line I/O)方式方式 关键设备:外围机、磁带关键设备:外围机、磁带 优点:减少优点:减少CPUCPU的空闲时间、提高的空闲时间、提高I/OI/O速度速度篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 输入设备输入设备外围机外围机磁盘磁盘磁盘磁盘磁盘磁盘磁盘磁盘外围机外围机主机主机输出设备输出设备脱机脱机I/O示意图示意图篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.2.2、单道
16、批处理系统单道批处理系统1、50年代中期年代中期出现第二代晶体管计算机出现第二代晶体管计算机2、过程:、过程:在在监督程序(监督程序(Monitor,OS的雏形)的雏形)的控制下,把一批作业脱机输入到磁带上,的控制下,把一批作业脱机输入到磁带上,使这批作业能一个接一个的连续得到处理。使这批作业能一个接一个的连续得到处理。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统磁带磁带内存内存MonitorJob1CPU篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2、定义:定义
17、:系统对作业的处理是成批进行的,系统对作业的处理是成批进行的,且在内存中始终只保持一道作业,故称为且在内存中始终只保持一道作业,故称为单道批处理系统单道批处理系统。3 3、特征:、特征:(1)(1)自动性自动性无人工干预无人工干预(2)(2)顺序性顺序性按进入内存的先后执行按进入内存的先后执行(3)(3)单道性单道性内存中只保持一道作业内存中只保持一道作业篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统单道程序的工作情况单道程序的工作情况CPU程序程序A运行运行I/O操作操作程序程序A运行运行外设外设篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时
18、间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.2.3 多道批处理系统多道批处理系统1 1、多道:、多道:内存中同时存在多个相互独立程序。内存中同时存在多个相互独立程序。多道技术是多道技术是共享的共享的基础。(基础。(6060年代中期)年代中期)磁带磁带内存内存OSJob1CPUJob2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统CPUI/O设备设备程序程序B程序程序A程序程序A程序程序B输入输入输入输入输出输出输出输出I/O设备设备等等CPUt1t2t3 t4 t5程序程序A:计算:计算输入输入计算
19、计算输出输出程序程序B:计算:计算输入输入计算计算输出输出篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2、多道批处理系统的特征:、多道批处理系统的特征:(1)多道性:多道性:内存中有多道程序,可并发执行内存中有多道程序,可并发执行(2)无序性:无序性:完成时间与进入内存先后无关完成时间与进入内存先后无关(3)调度性:调度性:作业从提交到完成经两次调度作业从提交到完成经两次调度作业调度:作业调度:外存外存内存(选多个)内存(选多个)进程调度:进程调度:分配处理机(选分配处理机(选1个)个)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得
20、分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统问:多道程序需要什么技术作为支持?问:多道程序需要什么技术作为支持?必须有必须有中断中断和和通道通道技术支持。技术支持。通道通道是一种控制一台或多台外设的硬件是一种控制一台或多台外设的硬件机构,能做到输入输出操作与机构,能做到输入输出操作与CPU并行工作。并行工作。中断中断是输入输出结束时,向是输入输出结束时,向CPU发出中断发出中断信号,信号,CPU响应中断请求,处理完后继续原响应中断请求,处理完后继续原来工作。来工作。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系
21、统3 3、优点:、优点:(1)(1)资源利用率高资源利用率高(2)(2)系统吞吐量大系统吞吐量大原因原因(1)(1)资源忙资源忙 (2)(2)完成或运行不下去时才切换完成或运行不下去时才切换缺点:缺点:(1)(1)无交互能力无交互能力-修改和调试极不方便修改和调试极不方便 (2)(2)作业平均周转时间较长作业平均周转时间较长篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统操作系统的定义:操作系统的定义:操作系统是一组控制和管理计算机硬件操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理的对各类作业进行调和软件资源,合理的对各类作业进行
22、调度,以及方便用户使用的程序集合。度,以及方便用户使用的程序集合。多道批处理系统需要解决的问题:多道批处理系统需要解决的问题:(1)处理机管理问题)处理机管理问题(2)内存管理问题)内存管理问题(3)I/O设备管理问题设备管理问题(4)文件管理问题)文件管理问题(5)作业管理问题)作业管理问题篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.2.4 分时系统分时系统1 1、分时系统的引入、分时系统的引入(1)(1)人机交互能力的需求(边运行边调试)人机交互能力的需求(边运行边调试)(2)(2)共享主机(设备昂贵)共享主机(设备昂贵)
23、(3)(3)方便用户上机(在终端上输入、控制)方便用户上机(在终端上输入、控制)2 2、定义:、定义:一台主机上连接了多个终端(显示器和一台主机上连接了多个终端(显示器和键盘)组成的系统,同时允许多个用户通过自己键盘)组成的系统,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。资源。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统主机主机终端终端 1终端终端 2终端终端 n3 3、分时系统实现中的关键问题、分时系统实现中的关键问题及时接收及时接收多路卡(多个多路卡(多个
24、I/O端口)端口)及时处理及时处理作业直接进内存作业直接进内存时间片轮转(分时技术)时间片轮转(分时技术)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5 5、分时系统的特征、分时系统的特征(1)(1)多路性多路性 即同时性,宏观上同时,微观上轮流即同时性,宏观上同时,微观上轮流(2)(2)独占性独占性 每个用户感觉独占主机每个用户感觉独占主机(3)(3)及时性及时性 较短时间响应较短时间响应(1-3(1-3秒秒)(4)(4)交互性交互性4 4、分时技术:、分时技术:把处理机时间划分成很短的把处理机时间划分成很短的时间片时间片(如如
25、30毫秒毫秒)轮流地分配给各个联机作业使用,如果未轮流地分配给各个联机作业使用,如果未完成,则中断,等待下一轮继续计算。完成,则中断,等待下一轮继续计算。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Fernando J.Corbato(费尔南多费尔南多考巴脱考巴脱)分时操作系统分时操作系统CTSS和和Multics系统的领导者系统的领导者 Corbato是第一个分时操作系统是第一个分时操作系统CTSS和和Multics系统的领导者。系统的领导者。其贡献直接导致和影响了后来的其贡献直接导致和影响了后来的UNIX操作系统的诞生。操作系
26、统的诞生。1990年年被授予图灵奖。被授予图灵奖。MIT CTSS(Compatible Time-Sharing System)是第一个分时系是第一个分时系统。统。CTSS是在是在1961年完成开发的。年完成开发的。CTSS的后续项目就是著名的后续项目就是著名的的Multics项目。项目。Multics项目直接导致和影响了项目直接导致和影响了Ken Thompson和和Dennis Ritchie(他俩是他俩是1983年图灵奖得主年图灵奖得主),开发了,开发了UNIX操作系统。操作系统。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系
27、统1.2.5 实时系统实时系统1 1、实时:、实时:及时响应外部事件请求,在规定的时间完及时响应外部事件请求,在规定的时间完成对该事件的处理,控制所有实时任务协调一致成对该事件的处理,控制所有实时任务协调一致运行。运行。2 2、最主要的特征:、最主要的特征:将时间作为关键参数将时间作为关键参数3 3、应用需求:、应用需求:(1)工业武器控制系统:生产过程控制、作战指挥)工业武器控制系统:生产过程控制、作战指挥(2)信息查询系统:订购机票、情报检索)信息查询系统:订购机票、情报检索(3)多媒体系统:数字电影播放(音频视频文字)多媒体系统:数字电影播放(音频视频文字)(4)嵌入式系统:)嵌入式系统
28、:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.2.5 实时系统实时系统4、实时系统的特点:、实时系统的特点:l多路性、独占性、及时性、交互性、可靠性多路性、独占性、及时性、交互性、可靠性5、实时任务的类型:、实时任务的类型:l周期性实时任务、非周期性实时任务周期性实时任务、非周期性实时任务开始截至时间、完成截至时间开始截至时间、完成截至时间l硬实时任务、软实时任务硬实时任务、软实时任务硬实时任务:系统必须满足任务对截至时间的要求硬实时任务:系统必须满足任务对截至时间的要求软实时任务:软实时任务:对截至时间的要求不太严格对截至时
29、间的要求不太严格篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4 4、几种操作系统的比较、几种操作系统的比较篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统批处理、分时系统、实时系统是三种批处理、分时系统、实时系统是三种基本基本的的操作系统。操作系统。OS的进一步发展:的进一步发展:微机微机OS、嵌入式、嵌入式OS、网、网络络OS、分布式、分布式OS、移动、移动OS、智能化、智能化OS篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是
30、一种得分类型的系统1.2.6、微机操作系统的发展、微机操作系统的发展单用户单任务单用户单任务OSl1)CP/Ml2)MS-DOS单用户多任务单用户多任务OSlWindows多用户多任务多用户多任务OSlSolaris、Linux、UNIX篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统CP/M操作系统界面操作系统界面CP/M系统由系统由Digital Research公司(公司(1991年被年被Novell兼并)在兼并)在1974年开发。在年开发。在70年代,它成为被年代,它成为被广泛应用的操作系统。通过它的命令行选项,人们广泛应用的
31、操作系统。通过它的命令行选项,人们开始了解操作系统。微软开始了解操作系统。微软20年后推出的年后推出的DOS系统系统便是在它的基础上开发的。便是在它的基础上开发的。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统MS-DOS界面界面DOS又称磁盘操作系统。又称磁盘操作系统。DOS命令行模式足足统治命令行模式足足统治了系统市场了系统市场15年(年(1981 到到 1995)。若是把部分以)。若是把部分以 DOS 为基础的为基础的 微软微软Windows 版本,如版本,如 Windows 95、98 和和 Me 等都算进去的话,那么其商业
32、寿命可以算等都算进去的话,那么其商业寿命可以算到到 2000 年。年。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Windows 95操作系统界面操作系统界面 Windows 95是微软是微软1995年推出的操作系统,它第一次抛弃了对年推出的操作系统,它第一次抛弃了对16位位x86的支持。同时,的支持。同时,Windows 95首次加入了开始菜单和任务栏两首次加入了开始菜单和任务栏两项功能项功能对于微软而言,对于微软而言,Windows 95具有划时代的意义。具有划时代的意义。Windows 95以强以强大的攻势进行发布,包括了商
33、业性质的滚石乐队的歌曲大的攻势进行发布,包括了商业性质的滚石乐队的歌曲“Start Me Up”。很多没有电脑的顾客受到宣传的影响而排队购买软件,。很多没有电脑的顾客受到宣传的影响而排队购买软件,但他们甚至根本不知道但他们甚至根本不知道Windows 95是什么。是什么。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Li
34、nux操作系统的构成操作系统的构成内核(内核(kernel)外壳(外壳(Shell)X-Window应用程序应用程序文件系统文件系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Linux操作系统的发展操作系统的发展Linux的原型的原型MinixMinix的名称取自英语的名称取自英语MiniUNIX,(约约300MB)AndrewS.Tanenbaum全部的程序码共约全部的程序码共约12,000行行全套全套Minix除了启动的部分以汇编语言编写以外,其他大部除了启动的部分以汇编语言编写以外,其他大部份都是纯粹用份都是纯粹用C语言编
35、写。分为:内核、内存管理及档案管语言编写。分为:内核、内存管理及档案管理三部分理三部分Andrew S.Tanenbaum篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Linux的诞生:的诞生:Minix最有名的学生用户是最有名的学生用户是LinusTorvalds,他在芬兰的赫,他在芬兰的赫尔辛基大学用尔辛基大学用Minix操作平台建立了一个新的操作系统的内操作平台建立了一个新的操作系统的内核,他把它叫做核,他把它叫做Linux1990年秋天,Linus开发了第一个程序,包括两个进程,开发了第一个程序,包括两个进程,向屏幕上写字母
36、向屏幕上写字母A和和B,定时器切换。此外,从,定时器切换。此外,从modem上接上接发信息的程序以及显示器、键盘、发信息的程序以及显示器、键盘、modem的驱动程序,文的驱动程序,文件系统件系统有了进程切换、文件系统、驱动程序,有了进程切换、文件系统、驱动程序,OS原型出现了。原型出现了。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Linux内核的发展内核的发展l19911991年年1010月月,芬芬兰兰赫赫尔尔辛辛基基大大学学的的学学生生Linus Linus TorvaldsTorvalds为为改改进进MINIXMINIX操操
37、作作系系统统开开发发了了一一种种类类似似UnixUnix的的操操作作系系统统,叫叫linux,linux,最初发布的版本是最初发布的版本是0.020.02版版l19941994年,发布正式的年,发布正式的1.01.0版本,版本,linuxlinux开始成为一个比开始成为一个比较完善的操作系统,并逐渐为世人所知较完善的操作系统,并逐渐为世人所知l一些软件公司相继开发出自己的一些软件公司相继开发出自己的linuxlinux系统系统,如如RedHat RedHat linuxlinux、RedFlag linuxRedFlag linux等等l大量的软件专家和大量的软件专家和linuxlinux爱好
38、者不断地提高和改进爱好者不断地提高和改进linuxlinux内核功能内核功能l应用软件厂商开发出大量基于应用软件厂商开发出大量基于LinuxLinux的应用软件的应用软件l目前最新内核稳定版本是目前最新内核稳定版本是2.6.x(2.6.x(如如2.6.29)2.6.29)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统LinusTorvalds-Linux创始人创始人今天,许多基于今天,许多基于LinusTorvalds(李纳斯李纳斯托沃兹托沃兹)开发的开发的Linux内核的内核的GNU系统的变种被广泛使用。据估计现今由一千万的用户在
39、使用系统的变种被广泛使用。据估计现今由一千万的用户在使用GNU/Linux系系统。统。Linux已经得到了已经得到了IBM、HP、Compaq、Sun、SGI、Dell、Oracle、Informix、SAP、Sybase、CA、Intel、SCO等除微软之外的几乎所有计等除微软之外的几乎所有计算机大公司的支持。算机大公司的支持。一台邮件服务器成年累月运行,却从不需要重新启动;一台网络服务器面一台邮件服务器成年累月运行,却从不需要重新启动;一台网络服务器面对海量访问,却从不崩溃;一个操作系统还带源代码,可以自由地无限制对海量访问,却从不崩溃;一个操作系统还带源代码,可以自由地无限制地修改。这一
40、切,听起来可望不可及。但实际上,数以千百计的公司真的地修改。这一切,听起来可望不可及。但实际上,数以千百计的公司真的找到了实现了网络零故障的秘诀。而且它不是找到了实现了网络零故障的秘诀。而且它不是Windows,而是,而是Linux。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UNIX的诞生的诞生1965年年Multics项目启动。项目启动。MIT、贝尔实验室、贝尔实验室、通用电气公司参与。通用电气公司参与。1969年贝尔实验室退出。年贝尔实验室退出。Dennis与与KenThompson在在PDP-7机上运行为机上运行为Mult
41、ics设计的设计的“空间旅行空间旅行”游戏。开发了浮点运算软件包、显游戏。开发了浮点运算软件包、显示驱动、文件系统、实用程序、示驱动、文件系统、实用程序、shell、汇编程序、汇编程序1970年年Unix诞生。诞生。Dennis用用C重写。重写。DennisKenThompson篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Dennis于1967年加入贝尔实验室。加入贝尔实验室不久,Dennis参与了Multics项目。Multics项目为后来UNIX的产生打下了许多技术基础。Dennis除了与KenThompson发明与实现了UN
42、IX操作系统之外,还是著名C语言的发明人。C语言来源于Thompson实现的B语言。C语言发明后,UNIX被用C来重写,从而使得UNIX的可移植性极大的提高。1983年DennisRitchie和KenThompson一同被授予图灵奖Dennis M.Ritchie-UnixDennis M.Ritchie-Unix之父之父篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第三节操作系统的特征并发并发(Concurrence)共享共享(Sharing)虚拟虚拟(Virtual)异步性异步性(Asynchronism)篮球比赛是根据运动队
43、在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、并发(并发(ConcurrenceConcurrence)并行与并发:并行与并发:l并行性:多个事件在同一时刻同时发生并行性:多个事件在同一时刻同时发生l并发性:宏观上在同一时间段内同时运行并发性:宏观上在同一时间段内同时运行微观上交替执行微观上交替执行单处理机系统:宏观上并发,微观上交替执行。单处理机系统:宏观上并发,微观上交替执行。多处理机系统:可能有并行。多处理机系统:可能有并行。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、共享(
44、共享(SharingSharing)共享:共享:是指系统中的资源可供内存中多个并发执是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。行的进程共同使用。互斥共享方式互斥共享方式l互斥就是排他性互斥就是排他性l临界资源(独占资源):在一段时间内只允许一个进程临界资源(独占资源):在一段时间内只允许一个进程访问的资源(如打印机等硬件;栈、变量、表格等)访问的资源(如打印机等硬件;栈、变量、表格等)同时访问方式同时访问方式l宏观上在一段时间内允许多个进程宏观上在一段时间内允许多个进程“同时同时”访问某些资访问某些资源源l微观上微观上“轮流轮流”(交替访问)(交替访问)l处理机、内存、磁盘、可重入
45、代码处理机、内存、磁盘、可重入代码篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、虚拟(虚拟(VirtualVirtual)虚拟:虚拟:是指通过某种技术把一个物理设备实体是指通过某种技术把一个物理设备实体变为若干个逻辑上的对应物。变为若干个逻辑上的对应物。虚拟对象类型:虚拟对象类型:l虚拟处理机技术虚拟处理机技术l虚拟设备技术虚拟设备技术l虚拟存储器技术虚拟存储器技术l虚拟磁盘技术虚拟磁盘技术时分复用技术时分复用技术空分复用技术空分复用技术篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一
46、种得分类型的系统4、异步性(异步性(AsynchronismAsynchronism)异步性:进程是以人们不可预知的速度向前推异步性:进程是以人们不可预知的速度向前推进的。进的。导致的原因:导致的原因:l多道环境的复杂性多道环境的复杂性l进程的动态性进程的动态性l每个进程的运行过程是不可预测的每个进程的运行过程是不可预测的篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节第四节操作系统的主要功能操作系统的主要功能从资源管理和用户接口两方面说明从资源管理和用户接口两方面说明OS的功的功能:能:资源管理资源管理硬件资源硬件资源(处理机
47、、内存、外设处理机、内存、外设)软件资源软件资源(信息、数据信息、数据)用户接口用户接口篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统处理机管理处理机管理l对处理机进行分配对处理机进行分配进程管理和调度进程管理和调度存储器管理存储器管理l对内存进行分配、保护和扩充对内存进行分配、保护和扩充设备管理设备管理l缓冲管理、设备分配、设备处理缓冲管理、设备分配、设备处理文件管理文件管理l文件存储空间的管理、目录管理、文件的文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护读写管理和保护篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负
48、的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统OS与用户之间的接口与用户之间的接口1、用户接口、用户接口l联机用户接口联机用户接口l脱机用户接口脱机用户接口l图形用户接口图形用户接口2、程序接口、程序接口应用程序与应用程序与OS的接口,在应用程序的接口,在应用程序中使用系统调用。中使用系统调用。命令接口命令接口篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统联机用户接口联机用户接口1、适用:、适用:几乎所有计算机的操作系统中。几乎所有计算机的操作系统中。2、组成:、组成:命令命令+终端处理程序终端处理程序+命令解释程序命令解释程
49、序3、过程:、过程:用户在键盘上输入命令;用户在键盘上输入命令;终端处理程序接收命令并显示在屏幕上;终端处理程序接收命令并显示在屏幕上;命令解释程序解释并执行该命令。命令解释程序解释并执行该命令。4、联机命令举例:、联机命令举例:UNIX:login;logout;DOS:copy;format;5、命令解释程序:、命令解释程序:操作系统的最高层操作系统的最高层MS-DOS:COMMAND.COMUNIX:Shell篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统脱机用户接口脱机用户接口1、适用:、适用:批处理系统。批处理系统。2、组
50、成:、组成:JCL+作业说明书作业说明书+命令解释程序命令解释程序3、过程:、过程:用户把对作业的控制用用户把对作业的控制用JCL写在写在作业说明书上,命令解释程序按照作业说作业说明书上,命令解释程序按照作业说明书解释并执行。明书解释并执行。作业控制语言作业控制语言篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统程序接口程序接口1、目的:、目的:为用户程序访问系统资源而设置。为用户程序访问系统资源而设置。2、组成:、组成:一组系统调用一组系统调用3、系统调用:、系统调用:一个系统调用是一个能完成特定功一个系统调用是一个能完成特定功能的