计算机软件技术基础-第三章操作系统

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电科071

宋庆和songqinghe@f8da80707fd5360cba1adb78

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操作系统的概念

定义：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机工作流程、方便用户使用计算机并提高计算机响应速度而设计的一套程序的集合。

资源角度：是计算机资源管理系统，负责计算机系统的全部资源的分配、控制、调度和回收。

用户角度：操作系统是计算机与用户之间的接口。

进程角度：是动态、合理地组织计算机工作流程的软件。

评价（地位和作用）：

操作系统是直接与硬件相邻的第一层软件，是其他软件运行的基础，是系统软件中最基本、最核心的部分

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操作系统的两大基本职能

§面向计算机：

?管理和操控全部计算机资源(CPU、设备、

存储器、文件)；

?提高系统效率。

§面向用户：

提供人机界面；提供便捷的操作环境。

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操作系统的五大功能

操作系统功能

用户接口

文件管理

设备管理

存储管理

处理器管理

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操作系统的发展

OS是伴随计算机技术的发展而发展的。其发展大致经历了四个阶段。（1）手工操作阶段，从20世纪40年代末到50年代中期——无操作系统，几乎无外部设备,软件只用机器语言。上机完全是手工操作，用户既是

程序员，又是操作员，在上机时独占全部计算机资源，系统资源利用率低。（2）早期批处理阶段，50年代中期——把“零散的单一程序处理”变为“集中的成批程序处理”的处理方式。“批处理”操作系统（监管程序）由此而产生。程序员和操作员分工，但是I/O慢，CPU利用率低。（3）执行系统阶段，50年代末期——通道技术、中断技术、缓冲技术、多道处理技术等的出现，促生了执行系统。但现有处理技术和手段已不适应应用的实时处理需求，CPU利用率低的矛盾更加激化。

（4）操作系统阶段，60年代至今——多用户操作系统（同步与互斥，

内存扩展与保护）、分时技术、网络操作系统、多媒体技术、“客户机/服务器”模式等。

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常用、主流操作系统

§MS-DOS

§UNIX

§WINDOWS

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MS-DOS

MS-DOS 16位机、基于字符（命令行）方式的OS

交互式、字符界面、批处理、单用户、集中式

?MS-DOS操作系统的特点:

1)系统简单,层次性强

2)I/O重定位，如dir>a.txt

3)管道操作;把一个命令或程序的输出送到另一个命令或程序

中去并依次形成一个连续的处理过程.

4)树形文件目录系统. dir|more

§最早的版本DOS1．0，在1981年8月发布；它由4000行汇编代码组成，运行于8K内存中，使用Intel8086微处理器。

§以后，随着Intel不断推出功能越来越强大的CPU以及PC

§领域各种新技术的发展，Microsoft不断推出新的DOS版本，直到7.0。但DOS并不能充分发挥一些新的CPU的强大功能。

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UNIX

UNIX：交互式的分时操作系统，中、小型机的工业标准化的OS。

?1969年美国AT&T公司的BELL实验室在PDP-7小型机上开发出UNIX（汇编语言版本）；

?1973年推出UNIX第5版（C语言版本）；因此，而获美国计算机界最高奖—ACM图灵奖；

?1992年据美国Infocorp公司调查,装UNIX的机器占全世界计算机市场的36%;

?在美国,90%的大学使用UNIX,这些大学的计算机系均开设UNIX操作系统的课程;

?UNIX已成为通用的、交互式的、多用户、多任务应用领域中小型机的主流操作系统之一。

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UNIX操作系统特点

⑴多用户、多任务、交互式、分时

⑵功能强、但规模小（整个系统一万行代码）

⑶灵活性（系统的90%用C编写，便于维护、具有可扩充性、

可移植性）

⑷所有文件是没有内部结构的字符行序列，外部设备、目录

和普通文件同样处理、对待。（普通文件、目录文件、特殊文件）

⑸树状文件结构

⑹模块性好，适应性强

⑺为用户提供了功能完备、使用方便的命令程序语言Shell，

且系统具有完备的网络功能。

⑻可移植性好

⑼系统安全（满足C2级安全标准，自主访问控制、对象重用、

辨别与验证、审计）

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WINDOWS

WINDOWS32位以上高档微机的、单用户、多任务、基于图形界面的主流OS ?1983年11月，MICROSOFT公司推出WINDOWS1.0操作环境；

?1992年，几经改版，推出WINDOWS 3.1(还不是一个独立的OS);

?1993年推出WINDOWS NT,网络版操作系统;

?1995年推出WINDOWS’95。

?1998年推出WINDOWS’98。

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WINDOWS的特点

1、一致性的用户界面（图形界面、窗口、菜单、控件操作方式）

2、多任务操作

3、功能强大的、先进的内存管理

4、支持动态数据交换（DDE）和动态连接库（DLL）

5、设备无关性。对外部设备的管理都是通过设备驱动程序来实现的。更换设备只需安装相应的设备驱动程序即可。支持鼠标操作。

6、支持网络功能和多媒体技术（内置TCP/IP协议、Windows网络登录等功能，使各种资源可在网上共享）。

7、支持GBK大字符集（2万多汉字字符）及多种字库。

8、系统庞大、开销大，启动、关机慢。

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三种操作系统的比较

操作系统多生产硬件要求多用户多任务市场用户编程界面网络安全性厂商支持支持界面功能

MS-DOS MS PC机及否否PC机字符静态差一般IBM 兼容机界面类库

Windows MS PC机及否是PC机字符界静态类库

兼容机面及图多种API 强较强

形界面VXD编

程接口

UNIX IMB 各种机器是是小型机字符界静态类库

HP 工作站面及图多种API 很强很强

Sun等服务器形界面

共同点：

程序执行、资源分配、I/O操作、文件系统管理、

出错检测、中断处理、统计、保护等。

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操作系统的分类

1.批处理操作系统（IBM开发的FORTRAN 监视系统FMS，用于

IBM 709 、密歇根大学开发的UMES，用于IBM7094 ）

2.分时操作系统（UNIX、Linux）

3.实时操作系统（RDOS）

4.通用操作系统（DOS）

5.网络操作系统（Novell NetWare、Windows NT、Windows

Server）

6.分布式操作系统（AMOEBA系统，MACH系统，Chorus系统）

7.嵌入式操作系统EOS（Embedded OperatingSystem）（曾

经风靡全球的Palm OS ，Windows CE ，Linux，Apple

iPhone OS 4.0 “iPad”）

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操作系统的特征

1.并发性

2.共享性

3.虚拟性

4.不确定性

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处理器管理

?CPU：是计算机的核心组成部分，由控制器、运算器、高速缓存和多个寄存器组成，具有指令控制、操作控制、时间控制和数据加工的功能。

?特权指令和非特权指令：特权指令只允许操作系统及其相关模块使用，非特权指令供普通的应用程序使用。

?处理器状态：管态：操作系统管理程序运行的 …… 此处隐藏：2267字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……