西安交通大学：《计算机软件基础》第8单元 操作系统基础

第8单元 操作系统基础 计算机软件基础 The software bas ic of computer 主讲:赵英良 西安交通大学 计算机教学实验中心

下一页 计算机软件基础 The software basic of computer 主讲：赵英良 西安交通大学 计算机教学实验中心 第8单元 操作系统基础

第一部分:操作系统基本概念 计算机系统=计算机硬件+计算机软件 计算机硬件是构成计算机系统的物理部 件和设备的总称。硬件的核 心是主机;主机的核心是CPU 计算机软件是构成计算机系统的逻辑部 上一页 件及文档资料的总称。软件的 停止放映 核心是系统软件;系统软件的核 心是操作系统。 操作系统是系统软件的核心 第2页

下一页 上一页 停止放映 第 2 页 第一部分：操作系统基本概念 计算机系统 = 计算机硬件 + 计算机软件 计算机硬件 是构成计算机系统的物理部 件和设备的总称。硬件的核 心是主机；主机的核心是CPU。 计算机软件 是构成计算机系统的逻辑部 件及文档资料的总称。软件的 核心是系统软件；系统软件的核 心是操作系统。 操作系统是系统软件的核心

1.操作系统的概念 Operating System (1)定义:操作系统是控制和管理计算机硬件和软件 资源、合理组织计算机工作流程、方便用户使用计 算机并提高计算机响应速度而设计的一套程序的集 资源角度:是计算机资源管理系统,负责计算机系统的 全部资源的分配、控制、调度和回收 用户角度:操作系统是计算机与用户之间的接口 进程角度:是动态、合理地组织计算机工作流程的软件 上一页 停止放映 评价(地位和作用) 操作系统是直接与硬件相邻的第一层软件,是其他软件 运行的基础,是系统软件中最基本、最核心的部分。 第3页

下一页 上一页 停止放映 第 3 页 1. 操作系统的概念 Operating System （1）定义：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件 资源、合理组织计算机工作流程、方便用户使用计 算机并提高计算机响应速度而设计的一套程序的集 合。 资源角度：是计算机资源管理系统，负责计算机系统的 全部资源的分配、控制、调度和回收 用户角度：操作系统是计算机与用户之间的接口 进程角度：是动态、合理地组织计算机工作流程的软件。 评价（地位和作用）： 操作系统是直接与硬件相邻的第一层软件，是其他软件 运行的基础，是系统软件中最基本、最核心的部分

(2)操作系统的两大基本职能 ●面向计算机: 管理和操控全部计算机资源(CPU、设备、 存储器、文件); 提高系统效率。 ●面向用户: 提供人机界面;提供便捷的操作环境。 上一页 停止放映 第4页

下一页 上一页 停止放映 第 4 页 （2）操作系统的两大基本职能 ⚫ 面向计算机： –管理和操控全部计算机资源(CPU、设备、 存储器、文件)； –提高系统效率。 ⚫ 面向用户： 提供人机界面；提供便捷的操作环境

(3)操作系统的五大功能 操作系统功能 文件管理 进程管理 上一页 存储器管理 停止放映 作业管理)(设备管理 第5页

下一页 上一页 停止放映 第 5 页 （3）操作系统的五大功能 操作系统功能 文件管理 进程管理 存储器管理 作业管理 设备管理

2、操作系统的发展 ●0S是伴随计算机技术的发展而发展的。其发展大致经 历了四个阶段。 (1)、早期阶段,从20世纪40年代末到50年代中 期——无操作系统 几乎无外部设备,软件只用机器语言,无操作系统。手工操作、系统 资源利用率低 (2)、第2阶段,50年代中期——第1代操作系统 把“零散的单一程序处理”变为“集中的成批程序处理”的处理方式。 “批处理”操作系统(监管程序)由此而产生.(医院透视)程序员和操作 员分工, (3)、第3阶段——第2代操作系统 上一页 通道技术、缓冲技术、多道处理技术、中断技术等。由此产生了第二代操作系 统。cPU利用率低的矛盾更加激化。 停止放映 现有处理技术和手段已不适应应用的实时处理需求 (4)、第4阶段——第3代操作系统 多用户操作系统、网络操作系统、多媒体技术、“客户机/服务器”模 式 第6页

下一页 上一页 停止放映 第 6 页 2、操作系统的发展 ⚫ OS是伴随计算机技术的发展而发展的。其发展大致经 历了四个阶段。 （1）、早期阶段，从20世纪40年代末到50年代中 期—— 无操作系统 几乎无外部设备,软件只用机器语言，无操作系统。手工操作、系统 资源利用率低 （2）、第 2阶段， 50年代中期—— 第1代操作系统 把 “零散的单一程序处理” 变为 “集中的成批程序处理” 的处理方式。 “批处理”操作系统（监管程序）由此而产生.（医院透视）程序员和操作 员分工， （3）、第 3阶段—— 第2代操作系统 通道技术、缓冲技术、多道处理技术、中断技术等。由此产生了第二代操作系 统。 CPU利用率低的矛盾更加激化。 现有处理技术和手段已不适应应用的实时处理需求 （4）、第 4阶段—— 第3代操作系统 多用户操作系统、网络操作系统、多媒体技术、“客户机/服务器”模 式

几种相关技术 ●多道处理一个cPU同时处理多个程序;同时将多 个程序装入内存、并同时运行的机制;大大提高 了CPU的利用率; ●通道技术将MO处理从cPU的控制下独立出来的一 套处理机制,也称为“VO处理机”;CPU不再直 接控制ⅣO设备,而是通过通道去控制,从而实现 了cPU和O设备之间的并行工作,缓解了CPU和 JO速度不匹配的矛盾; 中断技术在程序运行中,出现了某种紧急事件, 上一页 必须暂时中止现行程序,转去处理此事件,然后 停止放映 再恢复中断程序的运行技术 第7页

下一页 上一页 停止放映 第 7 页 几种相关技术 ⚫ 多道处理 一个CPU同时处理多个程序；同时将多 个程序装入内存、并同时运行的机制；大大提高 了CPU的利用率； ⚫ 通道技术 将I/O处理从CPU的控制下独立出来的一 套处理机制，也称为“I/O处理机” ；CPU不再直 接控制I/O设备，而是通过通道去控制，从而实现 了CPU和I/O设备之间的并行工作，缓解了CPU和 I/O速度不匹配的矛盾； ⚫ 中断技术 在程序运行中，出现了某种紧急事件， 必须暂时中止现行程序，转去处理此事件，然后 再恢复中断程序的运行技术

3、操作系统的分类P116 1、按处理器特点分: 分时Os采用分配时间片的方法,一个cPU可为多个用户服务。 实时OS在较短时间内即响应用户要求并完成处理的OS 2、按适用面分: 专用os为特定应用目的或特定机器环境而配备的OS。 通用os为通用计算机系统配备的os 3、按用户数量分: 单用户os只能服务于单个用户的oS;如Ms-Dos 多用户os能为多个用户服务的Os;如UNX、 WINDOWSN T 4、按任务处理方式分 上一页 交互式OS能为用户提供交互式操作支持的Os 批处理式OS以批处理方式处理用户作业的os 停止放映5 、按硬件环境和控制方式分: 集中式oS指驻留在一台计算机上或管理一台计算机的OS 分布式Os用于管理分布式计算机的os 第8页

下一页 上一页 停止放映 第 8 页 3、操作系统的分类P116 1、按处理器特点分： • 分时OS 采用分配时间片的方法，一个CPU可为多个用户服务。 • 实时OS 在较短时间内即响应用户要求并完成处理的O S。 2、按适用面分: • 专用OS 为特定应用目的或特定机器环境而配备的OS。 • 通用OS 为通用计算机系统配备的OS。 3、按用户数量分： • 单用户OS 只能服务于单个用户的OS；如MS-DOS。 • 多用户OS 能为多个用户服务的OS；如UNIX、WINDOWSＮＴ。 4、按任务处理方式分： • 交互式OS 能为用户提供交互式操作支持的OS。 • 批处理式OS 以批处理方式处理用户作业的OS。 5、按硬件环境和控制方式分： • 集中式OS 指驻留在一台计算机上或管理一台计算机的OS。 • 分布式OS 用于管理分布式计算机的OS

4常用、主流OS简介 OMS-DOS ●UNIX ● WINDOWS 上一页 停止放映 第9页

下一页 上一页 停止放映 第 9 页 4.常用、主流OS简介 ⚫MS-DOS ⚫UNIX ⚫WINDOWS

MS-DOS MS-D0S16位机、基于字符(命令行)方式的0S 交互式、字符界面、批处理、单用户、集中式 ●MS-DOS操作系统的特点: 1)系统简单,层次性强 2)WO重定位,如 dira txt 3)管道操作;:把一个命令或程序的输出送到另一个命 令或程序中去并依次形成一个连续的处理过程 4)树形文件目录系统 dir more 上一页 最早的版本Dos1.0,在1981年8月发布;它由4000行汇编代 停止放映 码组成,运行于8K内存中,使用nte8086微处理器 以后,随着lnte不断推出功能越来越强大的cPU以及PC 领域各种新技术的发展, Microsoft不断推出新的DoS版本, 直到70。但DOS并不能充分发挥一些新的CPU的强大功能。 第10页

下一页 上一页 停止放映 第 10 页 MS-DOS MS-DOS 16位机、基于字符（命令行）方式的OS 交互式、字符界面、批处理、单用户、集中式 • MS-DOS操作系统的特点: 1) 系统简单,层次性强 2) I/O重定位，如dir>a.txt 3) 管道操作;把一个命令或程序的输出送到另一个命 令或程序中去并依次形成一个连续的处理过程. 4) 树形文件目录系统. dir|more ⚫ 最早的版本DOS1．0，在1981年8月发布；它由4000行汇编代 码组成，运行于8K内存中，使用Intel8086微处理器。 ⚫ 以后，随着Intel不断推出功能越来越强大的CPU以及PC ⚫ 领域各种新技术的发展，Microsoft不断推出新的DOS版本， 直到7.0。但DOS并不能充分发挥一些新的CPU的强大功能