操作系统课件

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,二章 Windows7操作系统,第,一节 操作系统的基本知识,操作系统的概念,操作系统的功能,操作系统的分类,目录,操作系统的概念,操作系统是管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统的型态非常多样，不同机器安装的OS可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等,用户观点下的操作系统,从用户的观点看，操作系统应该提供一个人与计算机打交道的接口，也就是人机接口。用户可以通过操作系统提供的这个接口使用和控制计算机，从而达到计算机为用户服务的目的。,接口的方式有：,图形界面的接口（Graphical User Interface，GUI）；命令行（Command Line，CL）接口；软件编程的接口,系统观点下的操作系统,系统观点,操作系统就是资源的分配者。,操作系统要对I/O设备和用户程序加以控制，保证设备的正常运行，防止非法操作，及时诊断设备的故障等。从这个意义上讲，操作系统又是工作流程的调度者。,计算机系统结构图,计算机系统,硬件,主机,运,算,器,控,制,器,语,言,处,理,程,序,程,序,设,计,语,言,输,入,设,备,内,存,储,器,操,作,系,统,外,存,储,器,输,出,设,备,外部设备,软件,应用软件,系统软件,通,用,软,件,专,用,软,件,操作系统的功能,处理机管理,存储管理,设备管理,文件管理,进程管理,处理器管理,、,在大型操作系统中可存在多个微处理器，并同时可管理多个作业。怎样选出其中一个作业进入主存储器难备运行，怎样为这个作业分配微处理器等等，都由微处理器管理模块负责。微处理器管理模块，要对系统中各个微处理器的状态进行登记，还要登记各个作业对微处理器的要求。管理模块还要用一个优化算法实现最佳调度规则。把所有的微处理器分配给各个用户作业使用。最终日的是提高微处理器的利用率。这就是操作系统的微处理器管理功能。,内存管理,内存储器的管理，主要由内存管理模块来完成。内存管理模块对内存的管理分三步。首先为各个用户作业分配内存空间；其次是保护已占内存空间的作业不被破坏；最后，是结合硬件实现信息的物理地址至逻辑地址的变换。使用户在操作中不必担心信息究竟在四个具体空间即实际物理地址，就可以操作，这样就方便了用户对计算机的使用和操作。内存管理模块对内存的管理是使用一种优化算法对内存管理进行优化处理，以提高内存的利用率。这就是操作系统的内存管理功能。,设备管理,由于计算机的不断发展，其应用领域越来越广泛，应用技术越来越提高，应用方法越来越简便，与用户的界面越来越友好，随之外部设备的种类也日益增多，功能不断提高，档次日渐升级，因此，操作系统的设备管理模块的功能也必须跟上外部设备的发展而不断发展、不断升级以适应外部设备的日益发展的需要。设备管理模块的任务是当用户要求某种设备时，应马亡分配给用户所要求的设备，并技用户要求驱动外部设备以供用户应用。并且对外部设备的中断请求，设备管理模块要给以响应并处理。这就是操作系统的外部设备管理功能。,文件管理,操作系统对文件的管理主要是通过文件管理模块来实现的。文件管理模块管理的范围包括文件目录、文件组织、文件操作和文件保护。,进程管理,进程管理也称作业管理，用户交给计算机处理的工作称为作业。作业管理是由进程管理模块来控制的，进程管理模块对作业执行的全过程进行管理和控制。,操作系统的处理器管理功能、内存管理功能、设备管理功能、文件管理功能和进程管理功能简称操作系统的五大功能。这五大功能是较完整的操作系统的共性。,操作系统的分类,多道批处理系统（Multiprogrammed Batch System）,多道程序设计（MultiProgramming）是指允许多个程序同时进入一个计算机系统的内存并交替运行的方法,。也就是说，计算机内存中同时存放了多道(二个以上相互独立的)程序，它们均处于开始和结束点之间。从宏观上看是并行的，多道程序都处于运行过程中，但都未运行结束；从微观上看是串行的，各道程序轮流占用CPU，交替地执行。引入多道程序设计技术的根本目的是提高CPU 的利用率，充分发挥计算机系统部件的并行性，现代计算机系统都采用了多道程序设计技术。,特点：多道和成批处理,分时系统（Time-Sharing System）,分时的思想于1959 年由MIT 正式提出，并在1962 年开发出了第一个分时系统CTSS（Compatible Time Sharing System），成功地运行在IBM 7094 机上，能支持32个交互式用户同时工作。其实现思想如下：每个用户在各自的终端上以问答方式控制程序运行，系统把中央处理器的时间划分成时间片，轮流分配给各个联机终端用户，每个用户只能在极短时间内执行，若时间片用完，而程序还未做完，则挂起并等待下次分得时间片。由于调试程序的用户常常只发出简短的命令，这样以来，每个用户的每次要求都能得到快速响应，每个用户获得这样的印象，好像他独占了这台计算机一样。实质上，分时系统是多道程序的一个变种，CPU 被若干个交互式用户多路分用，不同之处在于每个用户都有一台联机终端。,实时系统（Real-Time System）,实时操作系统（Real Time Operating System）是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点,个人计算机操作系统,个人计算机是一种单用户多任务的操作系统。,具有,四个特征：,个人使用。由于这种机器体积小、功能强、价格便宜，可在办公室、家庭、商店、学校等几乎任何地方安装使用。整个系统由一个人操纵，使用方便。,界面友好。除DOS外，都采用人机交互的工作方式，除命令行方式外，还支持图形界面，如窗口、菜单、滚屏等。无需专门研究，一般用户也能很快熟练操纵机器。,管理方便。用户可根据自己使用的需求，方便地对系统进行管理，如更改配置、安装新的设备或新软件、版本升级或卸载软件等。,适于普及。它能满足广泛的一般性需求，是一般性事物处理、人机交互、学习、网上通信等方面的良好工具，同时低廉的价格促使其应用得到推广。,网络操作系统。它是为计算机网络配置的操作系统。在其支持下，网络中的各台计算机能互相通信和共享资源。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。,分布操作系统,它是为分布计算系统配置的操作系统。它在资源管理，通信控制和操作系统的结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。由于分布计算机系统的资源分布于系统的不同计算机上，操作系统对用户的资源需求不能像一般的操作系统那样等待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索，找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源，如具有多个副本的文件，还必须考虑一致性。所谓一致性是指若干个用户对同一个文件所同时读出的数据是一致的。为了保证一致性，操作系统须控制文件的读、写、操作，使得多个用户可同时读一个文件，而任一时刻最多只能有一个用户在修改文件。分布操作系统的通信功能类似于网络操作系统。由于分布计算机系统不像网络分布得很广，同时分布操作系统还要支持并行处理，因此它提供的通信机制和网络操作系统提供的有所不同，它要求通信速度高。分布操作系统的结构也不同于其他操作系统，它分布于系统的各台计算机上，能并行地处理用户的各种需求，有较强的容错能力。,本节小结,操作系统的概念：,方便用户管理和控制计算机软、硬件资源的系统软件,操作系统的功能：,1、,处理器管理功能,2、,内存管理功能、,3、,设备管理功能、,4、,文件管理功能,5、,进程管理功能,