操作系统第1章课件.ppt

第一章操作系统引论
操作系统的目标和作用
操作系统的发展过程
操作系统的基本特性
操作系统的主要功能
操作系统的结构设计
操作系统的目标和作用
操作系统的目标
目前存在着多种类型的OS,不同类型的OS,其目标各有所侧重。通常在计算机硬件上配置的OS,其目标有以下几点:


3. 可扩充性
4. 开放性
操作系统的作用

OS作为用户与计算机硬件系统之间接口的含义是:OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。或者说,用户在OS帮助下,能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。应注意,OS是一个系统软件,因而这种接口是软件接口。
图 1-1 OS作为接口的示意图
(1) 命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语言), 用户可通过键盘输入有关命令,来直接操纵计算机系统。
(2) 系统调用方式。OS提供了一组系统调用,用户可在自己的应用程序中通过相应的系统调用,来操纵计算机。
(3) 图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。
2. OS作为计算机系统资源的管理者
在一个计算机系统中,通常都含有各种各样的硬件和软件资源。归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、 I/O设备以及信息(数据和程序)。相应地,OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理,即:处理机管理, 用于分配和控制处理机;存储器管理,主要负责内存的分配与回收;I/O设备管理,负责I/O设备的分配与操纵;文件管理,负责文件的存取、共享和保护。可见,OS确是计算机系统资源的管理者。事实上,当今世界上广为流行的一个关于OS作用的观点,正是把OS作为计算机系统的资源管理者。
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。通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。如果我们又在第一层软件上再覆盖上一层文件管理软件,则用户可利用该软件提供的文件存取命令,来进行文件的存取。此时,用户所看到的是台功能更强的虚机器。如果我们又在文件管理软件上再覆盖一层面向用户的窗口软件,则用户便可在窗口环境下方便地使用计算机,形成一台功能更强的虚机器。
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
推动操作系统发展的主要动力
不断提高计算机资源利用率
2. 方便用户
3. 器件的不断更新换代
4. 计算机体系结构的不断发展
操作系统的发展过程
无操作系统的计算机系统
1. 人工操作方式
从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机,属于第一代,这时还未出现OS。这时的计算机操作是由用户(即程序员)采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统,即由程序员将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输入机(或卡片输入机),再启动它们将程序和数据输入计算机, 然后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后, 才让下一个用户上机。这种人工操作方式有以下两方面的缺点:
(1) 用户独占全机。(2) CPU等待人工操作。