国家开放大学（中央广播电视大学）：《操作系统》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 操作系统引论

第一章操作系统引论 第一章操作糸统引论 1.1操作亲统的目标和作用 1.2操作糸统的发展过程 13操作糸统的基本特性 14操作亲统的主要功能 1.5操作糸统的结构设计 BACK

第一章 操作系统引论 第一章 操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 操作系统的结构设计

第一章操作系统引论 11操作系统的目标和作用 11操作系统的目标 目前存在着多种类型的OS,不同类型的OS,其目 标各有所侧重。通常在计算机硬件上配置的OS,其目 标有以下几点 1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性

第一章 操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.1.1 操作系统的目标 目前存在着多种类型的OS，不同类型的OS，其目 标各有所侧重。通常在计算机硬件上配置的OS，其目 1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性

第一章操作系统引论 1.12操作系统的作用 1OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 OS作为用户与计算机硬件系统之间接口的含义是: OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使 用计算机系统。或者说,用户在OS帮助下,能够方便、 快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序 应注意,OS是一个系统软件,因而这种接口是软件接

第一章 操作系统引论 1.1.2 操作系统的作用 1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 OS作为用户与计算机硬件系统之间接口的含义是： OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使 用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下，能够方便、 快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。 应注意，OS是一个系统软件，因而这种接口是软件接 口

第一章操作系统引论 用户 应用程序 系统调用命令图标、窗口 操作系统 计算机硬件 图1-1OS作为接口的示意图

第一章 操作系统引论 图 1-1 OS作为接口的示意图 用 户 应用程序 系统调用 命令 图标、窗口 操作系统 计算机硬件

第一章操作系统引论 (1)命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语 言),用户可通过键盘输入有关命令,来直接操纵计算 机系统 (2)系统调用方式。OS提供了一组系统调用,用户 可在自己的应用程序中通过相应的系统调用,来操纵 计算机。 (3)图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图 标来操纵计算机系统和运行自己的程序

第一章 操作系统引论 (1) 命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语 言)， 用户可通过键盘输入有关命令，来直接操纵计算 机系统。 (2) 系统调用方式。OS提供了一组系统调用，用户 可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，来操纵 计算机。 (3) 图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图 标来操纵计算机系统和运行自己的程序

第一章操作系统引论 2.OS作为计算机系统资源的管理者 在一个计算机系统中,通常都含有各种各样的硬件和 软件资源。归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、 I/O设备以及信息(数据和程序)。相应地,OS的主要功能也 正是针对这四类资源进行有效的管理,即:处理机管理, 用于分配和控制处理机;存储器管理,主要负责内存的分 配与回收;ⅠO设备管理,负责IO设备的分配与操纵;文 件管理,负责文件的存取、共享和保护。可见,OS确是计 算机系统资源的管理者。事实上,当今世界上广为流行的 个关于OS作用的观点,正是把OS作为计算机系统的资 源管理者

第一章 操作系统引论 2. OS作为计算机系统资源的管理者 在一个计算机系统中，通常都含有各种各样的硬件和 软件资源。归纳起来可将资源分为四类：处理器、存储器、 I/O设备以及信息(数据和程序)。相应地，OS的主要功能也 正是针对这四类资源进行有效的管理，即：处理机管理， 用于分配和控制处理机；存储器管理，主要负责内存的分 配与回收；I/O设备管理，负责I/O设备的分配与操纵；文 件管理，负责文件的存取、共享和保护。可见，OS确是计 算机系统资源的管理者。事实上，当今世界上广为流行的 一个关于OS作用的观点，正是把OS作为计算机系统的资 源管理者

第一章操作系统引论 3.OS用作扩充机器 对于一台完全无软件的计算机系统(即裸机),即使其功 能再强,也必定是难于使用的。如果我们在裸机上覆盖上 层I/O设备管理软件,用户便可利用它所提供的ⅣO命令,来 进行数据输入和打印输出。此时用户所看到的机器,将是 台比裸机功能更强、使用更方便的机器。通常把覆盖了软件 的机器称为扩充机器或虚机器。如果我们又在第一层软件上 再覆盖上一层文件管理软件,则用户可利用该软件提供的文 件存取命令,来进行文件的存取。此时,用户所看到的是台 功能更强的虚机器。如果我们又在文件管理软件上再覆盖 层面向用户的窗口软件,则用户便可在窗口环境下方便地使 用计算机,形成一台功能更强的虚机器

第一章 操作系统引论 3. OS 对于一台完全无软件的计算机系统(即裸机)，即使其功 能再强，也必定是难于使用的。如果我们在裸机上覆盖上一 层I/O设备管理软件，用户便可利用它所提供的I/O命令，来 进行数据输入和打印输出。此时用户所看到的机器， 将是一 台比裸机功能更强、使用更方便的机器。通常把覆盖了软件 的机器称为扩充机器或虚机器。如果我们又在第一层软件上 再覆盖上一层文件管理软件，则用户可利用该软件提供的文 件存取命令，来进行文件的存取。此时，用户所看到的是台 功能更强的虚机器。如果我们又在文件管理软件上再覆盖一 层面向用户的窗口软件，则用户便可在窗口环境下方便地使 用计算机，形成一台功能更强的虚机器

第一章操作系统引论 113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 2.方便用户 3器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展

第一章 操作系统引论 1.1.3 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 2. 3. 器件的不断更新换代 4. 计算机体系结构的不断发展

第一章操作系统引论 12操作系统的发展过程 1.21无操作系统的计算机系统 1.人工操作方式 从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机,属 于第一代,这时还未出现OS。这时的计算机操作是由用户(即 程序员)釆用人工操作方式直接使用计算机硬件系统,即由程序 员将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输 入机(或卡片输入机),再启动它们将程序和数据输入计算机, 然后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后,才 让下一个用户上机。这种人工操作方式有以下两方面的缺点 1)用户独占全机。(2)CPU等待人工操作

第一章 操作系统引论 1.2 操作系统的发展过程 1.2.1 无操作系统的计算机系统 1. 人工操作方式 从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机，属 于第一代，这时还未出现OS。这时的计算机操作是由用户(即 程序员)采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统，即由程序 员将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输 入机(或卡片输入机)，再启动它们将程序和数据输入计算机， 然后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后， 才 让下一个用户上机。这种人工操作方式有以下两方面的缺点： (1) 用户独占全机。 (2) CPU等待人工操作

第一章操作系统引论 2.脱机输入输出( Off-LineⅣO)方式 这种脱机IO方式的主要优点如下 (1)减少了CPU的空闲时间 (2)提高IO速度。 输入设备 外围机 磁盘 图 主机 脱机◎示意图 外围机 输出设备围

第一章 操作系统引论 2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O) 这种脱机I/O (1) 减少了CPU的空闲时间。 (2) 提高I/O速度。 输入设备 外围机 磁 盘 主 机 外围机 输出设备 图 - 1 2 脱 机I/O 示 意 图