《Linux操作系统原理与应用》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 操作系统概述

第一章操作系统概述认识操作系统操作系统的发展开放源代码的Unix/Linux操作系统Linux内核Linux内核源代码

第一章 操作系统概述 认识操作系统 操作系统的发展 开放源代码的Unix/Linux操作系统 Linux内核 Linux内核源代码

认识操作系统整体看使用者Information操作系统设计者操作系统普通开发者不同角度看到的操作系统

不同角度看到的操作系统 操作系统 整体看 操作系统设计者 使用者 普通开发者 认识操作系统

认识操作系统一从使用者的角度看心打开计算机，首先跳入眼帘的是什么？心要拷贝一个文件，具体的拷贝操作是谁完成的？C你需要知道文件存放在何处吗？●柱面、磁道、扇区描述什么？·数据的搬动过程怎样进行繁琐留给自己，简单留给用户操作系统穿上华丽的外衣一图形界面操作系统穿上朴素的外衣一字符界面V

❖打开计算机，首先跳入眼帘的是什么？ ❖要拷贝一个文件，具体的拷贝操作是谁完成的？ ⚫你需要知道文件存放在何处吗？ ⚫柱面、磁道、扇区描述什么？ ⚫数据的搬动过程怎样进行 ❖繁琐留给自己，简单留给用户 ⚫操作系统穿上华丽的外衣－图形界面 ⚫操作系统穿上朴素的外衣－字符界面 认识操作系统－从使用者的角度看

认识操作系统一从程序开发者的角度看拷贝命令的C语言实现片断inf=open(“/floppy/TEST",ORDONLY,O);rout=open("/mydir/test",0WRONLY,0600);dotl=read(inf,buf,4096);write(outf,buf,1);} while(1):close(outf);close(inf);

❖拷贝命令的C语言实现片断 inf=open(“/floppy/TEST”,O_RDONLY,0); out=open(“/mydir/test”,O_WRONLY,0600); do{ l=read(inf,buf,4096); write(outf,buf,l); } while(l); close(outf); close(inf); 认识操作系统－从程序开发者的角度看

认识操作系统一从所处位置看浏览器信息管理游戏文件管理系统编译程序编辑程序命令解释程序r内核操作系统硬件CPU、内存、I/O接口K>

浏览器 信息管理 文件管理系统 游戏 编译程序 编辑程序 命令 解释程序 操作系统 CPU、内存、I/O接口 硬件 内核 认识操作系统－从所处位置看

认识操作系统一从程序执行看★操作系统是其它所有用户程序运行的基础。该程序的执行过程简述如下：#include<stdio.h)·操作系统检查字符串的位置是否正确main()·操作系统找到字符串被送往的设备·操作系统将字符串送往输出设备窗口printf(Hello系统确定这是一个合法的操作，然后worldn")将字待串转换成像素·窗口系统将像素写入存储映像区·视频硬件将像素表示转换成一组模拟信号控制显示器（重画屏幕）显示器发射电子束。你在屏幕上看到Hello world.从中看到什么V

操作系统是其它所有用户程序运行的基础。 #include main() { printf(“ Hello world\n”) } •用户告诉操作系统执行test程序 •操作系统通过文件名找到该程序 •检查其类型,检查程序首部，找出代 码和数据存放的地址 •文件系统找到第一个磁盘块 •操作系统建立程序的执行环境 •操作系统把程序从磁盘装入内存，并 跳到程序开始处执行 该程序的执行过程简述如下: •操作系统检查字符串的位置是否正确 •操作系统找到字符串被送往的设备 •操作系统将字符串送往输出设备窗口 系统确定这是一个合法的操作，然后 将字符串转换成像素 •窗口系统将像素写入存储映像区 •视频硬件将像素表示转换成一组模拟 信号控制显示器（重画屏幕） •显示器发射电子束。你在屏幕上看到 Hello world。 从中看 到什么 认识操作系统－从程序执行看

认识操作系统一从设计者角度看★从操作系统设计者的角度看操作系统的设计目标是什么？尽可能地方便用户使用计算机●让各种软件资源和硬件资源高效而协调地运转起来。C心计算机的硬件资源和软件资源各指什么？假设在一台计算机上有三道程序同时运行，并试图在一台打印机上输出运算结果，必须考虑哪些问题？心从操作系统设计者的角度考虑，一个操作系统必须包含以下几部分操作系统接口?CPU管理内存管理设备管理文件管理NV

从操作系统设计者的角度看 ❖操作系统的设计目标是什么？ ⚫ 尽可能地方便用户使用计算机 ⚫ 让各种软件资源和硬件资源高效而协调地运转起来。 ❖计算机的硬件资源和软件资源各指什么？ ❖假设在一台计算机上有三道程序同时运行，并试图在一台 打印机上输出运算结果，必须考虑哪些问题 ? ❖从操作系统设计者的角度考虑，一个操作系统必须包含以 下几部分 ⚫ 操作系统接口 ⚫ CPU管理 ⚫ 内存管理 ⚫ 设备管理 ⚫ 文件管理 认识操作系统－从设计者角度看

认识操作系统一定义操作系统是计算机系统中的一个系统软件是一些程序模块的集合它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便，有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效、顺畅地运行。1

操作系统是计算机系统中的一个系统软件， 是一些程序模块的集合——它们能以尽量 有效、合理的方式组织和管理计算机的软 硬件资源，合理的组织计算机的工作流程， 控制程序的执行并向用户提供各种服务功 能，使得用户能够灵活、方便、有效的使 用计算机，使整个计算机系统能高效、顺 畅地运行。 认识操作系统－定义

操作系统的发展★操作系统的演变心单道批处理系统串行执行预先组织好的一组任务7·提高了系统效率。T心多道批处理系统可以交错运行多个程序●再次提高系统效率。心分时系统将处理器的运行时间分成数片，均分或依照一定权重派发给系统中的用户使用快速响应KM00

操作系统的演变 ❖单道批处理系统 ⚫串行执行预先组织好的一组任务 ⚫提高了系统效率 。 ❖多道批处理系统 ⚫可以交错运行多个程序 ⚫再次提高系统效率。 ❖分时系统 ⚫将处理器的运行时间分成数片，均分或依照一定权重 派发给系统中的用户使用 ⚫快速响应 操作系统的发展

硬件角度下的操作系统发展轨迹年代背景硬件特点操作系统特点第二代计算机1采用印刷电路1单道批处理系1947年发明晶体50年代未~60年代2）稳定性与可靠统管中期2）操作系统以监性大大提高3）批量生产成为督软件形式出现晶体管计算机可能3）任务按顺序方4进入实际应用式处理领域但数量有限1）涌现大批操作第三代计算机1）体积减小，性1958年发明集成60年代中期70年电路价比迅速提高系统代初2）小型计算机发1971年INTEL发多道批处理系统、集成电路计算机展迅速分时系统和实时明微处理器3）进入商业应用系统4）尚不适合家庭2）奠定了现代操应用的需求作系统的基本框架

硬件角度下的操作系发展轨迹 年 代 硬 件 特点 操作系统特点 背 景 机械计算机时 代17世纪~20 世纪初 1）纯机械结 构，低速 2）只能进行 简单的数学运 算 纯手工操作 从计算尺至 差分机到分 析机发展了 数百年 第一代计算机 1946年~50年 代末电子管计 算机 1)体积大、能 耗高、故障多、 价格贵 2)难以普及应 用 无操作系统 （程序按机器 码编写，载体 从插件板到卡 片与纸带） 1906年发明 电子管 1946 ENIAC 研制成功 (第一台电子 管计算机) 年 代 硬 件 特点 操作系统特点 背 景 第二代计算机 50年代末~60年代 中期 晶体管计算机 1)采用印刷电路 2)稳定性与可靠 性 大 大 提 高 3)批量生产成为 可 能 4)进入实际应用 领域但数量有限 1）单道批处理系 统 2）操作系统以监 督软件形式出现 3）任务按顺序方 式处理 1947年发明晶体 管 第三代计算机 60年代中期~70年 代初 集成电路计算机 1)体积减小，性 价 比 迅 速 提 高 2)小型计算机发 展迅速 3)进入商业应用 4)尚不适合家庭 应用的需求 1)涌现大批操作 系统 多道批处理系统、 分时系统和实时 系统 2）奠定了现代操 作系统的基本框 架 1958年发明集成 电路 1971年INTEL发 明微处理器 硬件角度下的操作系统发展轨迹