页数：41页文件大小：141.3 KB来源： 操作系统ppt课件
本课件为操作系统课程的第一部分，从完整计算机系统的软硬件组成讲起，借助hello world程序说明操作系统在程序执行全过程中承担的工作，进而给出操作系统的定义、设计目标与处理机、存储器、设备、信息四大管理功能，并梳理多道程序设计的原理、操作系统的形成发展阶段与主要类型。
操作系统
教材与参考书目
操作系统课程特点
注意学习方式的变换
第一章 引论
对于一个完整的计算机系统而言，无论大型机、小型机甚至微型机，都由硬件与软件两大部分组成。
计算机系统的基本组成
微型计算机的典型组织
以总线为核心。
多机系统的结构
以处理器为核心。
计算机系统的层次观点：最底层为裸机，其上是操作系统，再上依次为汇编、编译、编辑、装入、调试等系统程序，最上层为应用程序。
一个裸机的功能即使很强，往往也不方便用户使用，功能上相对存在局限；软件在硬件基础之上对硬件效能加以扩充和完善。因此一个裸机每加一层软件，就变成一台功能更强大的机器，通常把这“新的更强功能的机器”称为虚拟机。
应用程序要求操作系统提供的共性服务
操作系统做什么？下面以 hello world 程序为例，说明操作系统在程序执行过程中承担的各项具体工作。
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { puts("hello world"); return 0; }操作系统定义：通常把操作系统定义为：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。当前流行的观点是把操作系统看成为计算机系统的资源管理者，也就是说操作系统的主要任务是管理并调度计算机系统资源的使用。但近来一个明显的趋向为：操作系统应为用户方便的使用计算机提供更友好的接口和服务。
操作系统的主要设计目标
操作系统的功能
处理机是计算机系统中最重要的资源，一般系统是由多个同时性的用户分用，这时就需对各处理机及其状态进行登记管理，按照一定策略将系统中的各台处理机分给要求的用户作业使用。处理机管理的功能是提出调度测略和给出调度算法。
设备管理是操作系统中最庞杂、琐碎的部分，主要功能如下：
信息的存储与管理，通过文件系统实现，主要涉及文件的逻辑组织和物理组织，目录的结构以及对文件的操作。尤其要注意的是：文件中信息的保护和保密。
存储器是计算机系统中的另一重要资源，操作系统对存储器的管理主要表现在：
操作系统的特性
操作系统的性能指标
多道程序设计是指“把一个以上的作业存放在主存中，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理器时间和外部设备等其他资源”。引入多道程序设计的根本目的是提高 CPU 利用率，充分发挥并行性，使程序之间、设备之间、设备与 CPU 之间均并行工作，从而大大提高资源的利用率。
多道程序设计的特点
单道程序系统与多道程序系统的差别对于一个单处理器的系统来说。“作业同时处于运行状态”只是一个宏观的概念，其含义是指每个作业都已开始运行，但尚未完成。就微观来说，在任一特定时刻，在处理机上运行的作业只有一个。而多道程序系统则同时运行着多个作业，但几乎并不同时使用同一资源。
单道作业运行情况时序图：图中按时间先后展示用户程序、监督程序以及磁盘操作、磁带操作的执行情况。作业提出带输入与盘输入请求后，由监督程序启动磁带机与磁盘，此间 CPU 空闲等待，设备完成操作后发出中断，由监督程序做中断处理与结束处理，CPU 与设备全程串行工作。
两道作业运行情况时序图：图中展示用户程序 A、用户程序 B 在监督程序调度下交替运行。A 提出盘输入请求后被挂起，监督程序调度 B 运行并启动磁带、磁盘操作，CPU 与设备并行工作；设备完成操作后发出中断，监督程序做完中断处理再调度回 A。由此可见多道程序能够显著提高 CPU 与外部设备的并行度。
操作系统的形成和发展 第1阶段：手工操作阶段，硬件非常昂贵，没有操作系统
第2阶段：单道批处理阶段，硬件昂贵、人力便宜
第3阶段：多道批处理阶段，硬件较以前便宜、人力昂贵，交互式分时处理
第4阶段：分布式操作系统，硬件非常便宜、人力昂贵
操作系统的类型
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
计算机网络是通过通信设施将地理上分散并具有自治功能的多个计算机系统互连起来、可互操作协作处理的系统，包括计算机、通信子网和通信协议三个组成部分。
网络操作系统具有以下功能
分布式计算机系统满足以下条件：
分布式操作系统应具备四项基本功能：进程通信、资源共享、并行运算、网络管理。
操作系统的用户接口
流行的操作系统
谢谢大家
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