操作系统原理与应用操作系统概论ppt课件.ppt

21世纪高等院校规划教材第1章操作系统概论1.1操作系统的地位1.2操作系统的功能1.3操作系统的发展过程1.4操作系统的特性1.5操作系统的体系结构1.6LINUX介绍本章小结1.1操作系统的地位1.2操作系统的功能1.2.1提供人机接口以上作业的工作流程要由用户按自己的需求进行控制，因此要提供给用户控制作业工作流程的手段，这是由操作系统提供的，称为作业级接口。作业级接口由一组用户可直接使用控制作业运行的命令和命令解释器构成。该接口又可进一步分为联机用户接口和脱机用户接口。（1）联机用户接口（2）脱机用户接口2．程序级接口Windows中的系统功能调用要比DOS丰富，且层次要高，不只局限于硬件驱动，以用户可在编程语言中使用的应用编程接口函数的方式提供，称为API——ApplicationProgrammingInterface。使用Windows的API函数，可以提高编程效率，并规范Windows环境下的编程，如可开发具有统一风格的应用程序窗口界面，这会使得软件用户能很快熟悉该软件的窗口界面而不必重新学习。1.2.2管理计算机资源1.处理机管理单道程序顺序执行：要执行的多个程序按一定次序依次执行，一个程序运行完毕才能运行下一个程序，即在一个程序运行期间不插入运行其他程序。这种运行方式的优点是实现简单，不需要在多个进程之间进行转换；缺点是资源利用率低。多道程序并发执行：在内存中同时存放多道程序，按一定策略调度多道程序交叉运行，形成“微观上串行、宏观上并行”的情况。这使得处理机和设备可以并行工作，当某个进程在进行输入输出操作时，可以同时有另一个进程在处理机上进行计算。2.存储管理在多道程序环境中，要在内存中同时存放多道程序，则必须对内存进行合理管理以保证程序的顺利运行，并提高内存的利用率。操作系统提供如下存储管理功能：（1）内存分配（2）地址转换（3）内存保护（4）内存扩充3.设备管理设备无关性又称设备独立性。即用户编写的应用程序与实际使用的物理设备无关。用户编写的应用程序中不直接指定使用哪台具体的物理设备，而是使用操作系统提供的逻辑设备，然后由操作系统把用户程序中使用的逻辑设备映射到具体的物理设备，实施具体的I/O操作。这样做的一个明显好处是用户应用进程的运行不取决于某台具体物理设备的状态，而由操作系统为其分配一台合适的设备完成I/O操作。这样会避免出现有设备可用但进程却无法运行的情况。4.文件管理操作系统中对文件进行管理的子系统称为文件系统，文件系统的任务是：为用户提供一种简便的、统一的存取和管理文件的方法，对用户而言，按名存取是一种简便的存取文件的手段；实现文件的共享；维护文件的秘密和安全。文件管理具体有如下功能：（1）文件存储空间的管理（2）目录管理（3）文件操作（4）文件的存取权限控制根据以上所述操作系统的功能，我们可以给操作系统下一个描述性的定义：操作系统是一个软件系统，它控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源，提供用户与计算机系统之间的接口。1.3操作系统的发展过程1.3.2无操作系统的计算机系统在这个过程中，需要人工装卸纸带、人工控制程序运行。手工操作速度相对于计算机的运行速度而言是很慢的，因此在使用计算机完成某一工作的整个过程中，手工操作时间占了很大的比例，而计算机运行时间所占比例较小，这就形成了明显的人机矛盾，致使计算机资源利用率很低，从而使计算机工作效率很低。在早期计算机运行速度较慢的时候，这种状况还是可以容忍的。1.3.3单道批处理系统早期的批处理分为联机批处理和脱机批处理两种。1.联机批处理操作员把一批作业装到输入设备上（纸带输入机/卡片阅读机），然后由监督程序控制把这批作业输入到磁带上，之后在监督程序的控制下，使这批作业一个接一个的连续执行，直至磁带上的所有作业运行完毕。1.3.4多道批处理系统多道程序并发执行系统的特征：（1）多道性（2）调度性（3）宏观上并行，微观上串行（4）异步性1.3.5分时系统分时系统具有以下特征：（1）多个用户同时联机操作（2）各用户独立（3）交互性1.3.6实时系统2.实时信息处理1.3.7微机操作系统2.单用户多任务操作系统3.多用户多任务操作系统1.3.8网络操作系统1.3.9分布式操作系统1.4操作系统的特性1.5操作系统的体系结构1.5.2微内核结构1.6LINUX介绍（1）是真正的多用户、多任务操作系统；（2）是符合POSIX标准的系统；（3）提供具有内置安全措施的分层的文件系统；（4）提供shell命令解释程序和编程语言；（5）提供强大的管理功能，包括远程管理功能；（6）具有内核的编程接口；（7）具有图形用户接口；（8）具有大量有用的实用程序和通信、联网工具；（9）具有面向屏幕的编缉软件。本章小结