南京大学：《操作系统》课程教学资源（PPT课件）第一章（1.3）硬件的复杂性

如何把硬件的复杂性与用户隔离开来? ■基本方法是在计算机裸机上加上一层又 层的软件来组成整个计算机系统 每当在计算机上复盖一层软件,提供了 种抽象,系统的功能便增加一点,使用就更 加方便一点,用户可用的运行环境就更加 好

如何把硬件的复杂性与用户隔离开来? ◼ 基本方法是在计算机裸机上加上一层又一 层的软件来组成整个计算机系统。 ◼ 每当在计算机上复盖一层软件，提供了一 种抽象,系统的功能便增加一点，使用就更 加方便一点，用户可用的运行环境就更加 好一点

众所周知,裸机是极难使用的,即使提供了很强的指令系统,从功能上来说 局限性很大。加上软件之后,就可以在硬件基础上,对其功能和性能进行 扩充和完善。至于软件之间的关系,也采用同样办法,一些软件的运行以 另外一些软件的存在并为其提供了一定的运行支撑作为基础,而新添加的 这些软件是在原来那些软件基础上的扩充和完善。 ■例如,在裸机上加上一层虚拟存储管理软件,用户就可以在这样的空间中 编程,要多大存储空间就可以使用多大存储空间,完全不必涉及物理存储 空间的容量、地址转换、程序重定位等物理细节。虚拟存储器是现代操作 系统对计算机系统中多级物理存储体系进行高度抽象的结果。 如果又加上一层O设备管理软件,用户就可以使用l/O命令来进行数据的输 入和输岀,完全不必涉及显示器、打印机、扫描仪、键盘和鼠标等的物理 细节,就可以使用O设备。 如果又加上一层文件管理软件,它将磁盘和其它O设备抽象成一组命名的 文件,用户通过各种文件操作,按文件名来存取信息,完全不必涉及诸如 数据物理地址、磁盘记录命令、移动磁头臂、搜索物理块及设备驱动等物 理细节,便于使用、效率又高。 如果又加上一层窗口管理软件,由该软件把一台物理屏幕改造成许许多多 窗口,每个应用可以在各自的窗口中操作,用户可以在窗口环境中方便地 与计算机交互

众所周知，裸机是极难使用的，即使提供了很强的指令系统，从功能上来说 局限性很大。加上软件之后，就可以在硬件基础上，对其功能和性能进行 扩充和完善。至于软件之间的关系，也采用同样办法，一些软件的运行以 另外一些软件的存在并为其提供了一定的运行支撑作为基础，而新添加的 这些软件是在原来那些软件基础上的扩充和完善。 ◼ 例如，在裸机上加上一层虚拟存储管理软件，用户就可以在这样的空间中 编程，要多大存储空间就可以使用多大存储空间，完全不必涉及物理存储 空间的容量、地址转换、程序重定位等物理细节。虚拟存储器是现代操作 系统对计算机系统中多级物理存储体系进行高度抽象的结果。 ◼ 如果又加上一层I/O设备管理软件，用户就可以使用I/O命令来进行数据的输 入和输出，完全不必涉及显示器、打印机、扫描仪、键盘和鼠标等的物理 细节，就可以使用I/O设备。 ◼ 如果又加上一层文件管理软件，它将磁盘和其它I/O设备抽象成一组命名的 文件，用户通过各种文件操作，按文件名来存取信息，完全不必涉及诸如 数据物理地址、磁盘记录命令、移动磁头臂 、搜索物理块及设备驱动等物 理细节，便于使用、效率又高。 ◼ 如果又加上一层窗口管理软件，由该软件把一台物理屏幕改造成许许多多 窗口，每个应用可以在各自的窗口中操作，用户可以在窗口环境中方便地 与计算机交互

每当在计算机上复盖一层软件,提供了一种抽 象,系统的功能便增加一点,使用就更加方便 点,用户可用的运行环境就更加好一点 ■由于操作系统是紧靠硬件的第一层软件(不排 除它自身又是由许多层软件组成的),所以,当 计算机上复盖了操作系统后,便为用户提供了 台功能显著增强,使用更加方便,效率明显 提高的机器。可以认为操作系统是建立在计算 机硬件平台上的虚拟计算机( Virtual Machine)

◼ 每当在计算机上复盖一层软件，提供了一种抽 象，系统的功能便增加一点，使用就更加方便 一点，用户可用的运行环境就更加好一点。 ◼ 由于操作系 统是紧靠硬件的第一层软件(不排 除它自身又是由许多层软件组成的)，所以，当 计算机上复盖了操作系统后，便为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便，效率明显 提高的机器。可以认为操作系统是建立在计算 机硬件平台上的虚拟计算机（Virtual Machine）