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第1章操作系统概述PPT课件
20世纪50年代末到60年代初,迫切需要一种能对计算机硬件和软件 进行管理的软件,称为管理程序。它不仅协助操作员操纵计算机,而 且管理计算机系统的部分资源,还为用户提供按名存取文件信息的功 能。管理程序则可看成初级的操作系统。
1.2 操作系统的历史
(3)操作系统阶段
20世纪60年代以来,随着计算机应用的日益广泛,各种软件的产生,要求进 一步发展和扩大功能简单的管理程序,这样,管理程序就迅速发展成为一个 软件的重要分支——操作系统。最先投入使用的操作系统是批处理系统。在 批处理操作系统的控制下,可以同时接受一批计算问题,让它们并行执行, 增加了单位时间内的算题量,使得计算机系统的效率有了进一步的提高。随 着计算机系统的不断发展,操作系统日趋完善。
1.1 操作系统的概念
操作系统的设计原则 (目的——提供其他程序执行的良好环境P2): 1、使计算机系统使用方便。操作系统为用户提供方便的使用接口, 用户可以按需要输入命令或从提供的菜单中选择命令,也可以调用 操作系统的功能模块来请求操作系统为其服务,而不必了解硬件的 特性。 2、使计算机系统高效地工作。操作系统扩充硬件的功能,使硬件的 功能发挥得更好;操作系统使用户合理共享资源,防息的安全和快 速存取。
1.2 操作系统的历史
操作系统的形成取决于硬件技术的发展、程序设计语言的发展以及用 户对计算机的使用要求。它经历了三个阶段(P5-P6) (1)原始操作系统阶段 早期,用户都采用手工操作方式使用计算机。20世纪50年代,为了 方便用户使用计算机,对每一种设备(例如读卡机、磁带机、打印机 等)都配置了设备驱动程序,供用户需要时调用。这些“设备驱动程 序”可看作最原始的操作系统。 (2)管理程序阶段
汇编语言:最早的程序设计语言,它的每个语句都与一条机器指令相对应, 但用符号记忆码替换了指令中的二进制数字码。源程序(*.ASM)——目标程 序(.OBJ)——可执行程序(.)
1.3 操作系统的基本类型
按照操作系统的服务进行分类,操作系统大致可分为:批处理操 作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式 操作系统、嵌入式操作系统等。其中批处理、分时、实时操作系 统是基本的操作系统类型。P6~P10
1.批处理操作系统
“作业”是用户要求计算机系统进行处理的一个计算问题。在 批处理操作系统中,操作员将一批作业说明书、相应的程序和数 据输入计算机,由操作系统选择作业并按作业说明书的要求自动 控制作业的执行,输出结果,交给用户。
批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,系统吞吐量 大,资源利用率高,但在作业执行时,用户不能直接干预,交互 能力比较差。
硬件系统是计算机系统赖以工作的实体,软件系统保证 计算机按用户指定的要求协调工作。
(2)计算机硬件系统:运算器、控制器、存储器、输入设备和输 出设备。
(3)计算机软件: 软件系统是指计算机系统中的各类程序和及其文档。
这些硬件和软件的组成部分都被看做计算机系统的资源,因此, 计算机系统的资源包括两大类:硬件资源和软件资源
1.3 操作系统的基本类型——批处理系统
(2)批处理多道操作系统:多个作业可以同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行多 个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备。 实现批处理多道系统的硬件条件:硬件结构中采用通道结构且设置中断装置,使得输入输 出设备与中央处理器可并行工作。
把用户准备好的一批作业信息(程序、数据、作业说明书)通过相应的输入设备传送到大 容量的磁盘上,等待处理。操作系统中的作业调度程序按事先设定的调度原则从磁盘上选 择若干作业装入主存储器(例A、B),主存储器中的这些作业可交替地占用中央处理器运 行。当某个作业执行结束时,启动打印机,输出结果。然后,又可从磁盘上选择作业装入 主存执行,同时还可以不断地把新的作业信息通过输入设备传送到磁盘上,等待处理。
课程:操作系统
课程代码:2326
考试题型:一、单项选择题(1分/题,20分) 二、多项选择题(2分/题,共10分) 三、填空题(1分/14分) 四、简答题(4分/题,共20分) 五、综合题(9分/题,共36分)
(重点提示)一个观点:以资源管理的观点来讨论操作系统
两条线:操作系统管理计算机种类资源和控制程序的执行
第1章 引 论
1.1 操作系统概述 1.2 操作系统的历史 1.3 操作系统的基本类型 1.4 操作系统的功能 1.5 UNIX操作系统简介
本章考试分值约为8~10分,出题形式多以单选题、多选题、 填空题为主。
第一章 引论 计算机系统(P3)
(1)计算机系统是按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据 处理并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件系统和软件系 统组成。
1.1 操作系统的概念
操作系统的定义(P4): 操作系统(operating system,简称OS)是管理计算机系统资源(硬件资源和 软件资源),控制程序执行、改善人机界面和为其他软件提供支持的系统软 件。
为什么要对计算机系统的资源进行管理呢? (P4) 一、计算机系统有限的资源和众多的资源请求者之间存在矛盾。因 此必然采用一些办法为用户分配使用的资源。如CPU、存储空间、 设备等,使相互竞争者能合理地共享资源。 二、计算机系统的各种资源其性质均不相同,因此,必须研究它们 的“个性”,总结它们的共性,寻求合适的使用方法和管理策略, 以提高计算机系统的可靠性和安全性。
1.3.1 操作系统的基本类型——批处理系统
批处理操作系统可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
(1)批处理单道系统:即指一次只有一个作业装入计算机系统的主
存储器运行,是一个单用户操作系统。主要目标是控制一批作业自动 地、顺序地运行。当一个作业结束后,操作系统便自动控制选择下一 个作业运行,以节省人工操作时间,提高系统效率。
1.3 操作系统的基本类型——批处理系统
批处理多道系统通过以下四种途径来提高效率: (1)允许多道作业并行工作,减少了处理的空闲时间,也即提高了处理器