计算机操作系统《操作系统》课程简介参考资料推荐课程安排课程引子课程引子几个硬件概念（一）几个硬件概念（二）几个硬件概念（三）或者从另一个角度分类存储器：几个硬件概念（四）几个硬件概念（五）第一章操作系统引论1.1操作系统的目标和作用1.1操作系统的目标和作用1.1操作系统的目标和作用1.1操作系统的目标和作用1.1操作系统的目标和作用1.1.2操作系统的作用1.1.2操作系统的作用图1-1OS作为接口的示意图1.1.2操作系统的作用1.1.2操作系统的作用3.OS用作扩充机器对于一台完全无软件的计算机系统(即裸机)，即使其功能再强，也必定是难于使用的。如果我们在裸机上覆盖上一层I/O设备管理软件，用户便可利用它所提供的I/O命令，来进行数据输入和打印输出。此时用户所看到的机器，将是一台比裸机功能更强、使用更方便的机器。1.1.3推动操作系统发展的主要动力1.2操作系统的发展过程1.2.1无操作系统的计算机1.2.1无操作系统的计算机系统这种脱机I/O方式的主要优点如下：1.2.2单道批处理系统1.2.2单道批处理系统（续）IBM的1401和7094，就是这样的实例：单道批处理系统的特征：单道批处理系统是最早出现的一种OS，严格地说，它只能算作是OS的前身而并非是现在人们所理解的OS。尽管如此，该系统比起人工操作方式的系统已有很大进步。该系统的主要特征如下：(1)自动性。(2)顺序性。(3)单道性。1.2.3多道批处理系统（进入操作系统时代）在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处：(2)可提高内存和I/O设备的利用率。为了能运行较大的作业，通常内存都具有较大容量，但由于80%以上的作业都属于中小型，因此在单道程序环境下，也必定造成内存的浪费。类似地，对于系统中所配置的多种类型的I/O设备，在单道程序环境下也不能充分利用。如果允许在内存中装入多道程序，并允许它们并发执行，则无疑会大大提高内存和I/O设备的利用率。2.多道批处理系统的特征3.多道批处理系统的优缺点4.多道批处理操作系统需要解决的问题就多了许多：1.2.4分时系统1.2.4分时系统2.分时系统实现中的关键问题3.分时系统的特征.1.2.5实时系统3.实时系统与分时系统特征的比较通用操作系统1.2.6现代操作系统（1980年之后）1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性2.同时访问方式系统中还有另一类资源，允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问。这里所谓的“同时”往往是宏观上的，而在微观上，这些进程可能是交替地对该资源进行访问。1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.3操作系统的基本特性1.4操作系统的主要功能1.4.1处理机管理1.4操作系统的主要功能1.4操作系统的主要功能1.4操作系统的主要功能1.5操作系统的结构设计1.5操作系统的结构设计1.5操作系统的结构设计1.5操作系统的结构设计图1-5模块化操作系统结构1.5操作系统的结构设计1.5操作系统的结构设计微内核OS采用的技术（1）.客户/服务器模式(Client-Server)在操作系统中，用于提供各种服务的服务器(进程)有多种，如用于提供进程管理的进程服务器、提供存储器管理的存储器服务器，提供文件管理的文件服务器等，所有这些服务器(进程)都运行在用户态。微内核OS采用的技术（1）客户/服务器模式(Client-ServerModel)图1-6单机环境下的客户/服务器模式客户/服务器模式的优点：提高了系统的灵活性和可扩充性。(2)提高了OS的可靠性。(3)可运行于分布式系统中。（1）.面向对象的程序设计技术图1-7一个对象的示意图2)面向对象技术的优点(1)可修改性和可扩充性。由于隐蔽了表示实体的数据和操作，因而可以改变对象的表示而不会影响其它部分，从而可以方便地改变老的对象和增加新的对象(2)继承性。继承性是面向对象技术所具有的重要特性。继承性是指子对象可以继承父对象的属性，这样，在创建一个新的对象时，便可减少大量的时空开销。(3)正确性和可靠性。由于对象是构成操作系统的基本单元，可以独立地对它进行测试，这样，比较易于保证其正确性和可靠性，从而比较容易保证整个系统的正确性和可靠性。（3）.微内核技术3.微内核技术（续）微内核的基本功能：微内核所提供的功能，通常都是一些最基本的功能，如进程管理、存储器管理、进程间通信