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第一节 什么是操作系统
- 操作系统(Operating System, OS)是一种复杂的软件系统,是不同程序代码、数据结构、数据初始化文件的集合,可执行。
- 操作系统提供计算机用户与计算机硬件之间的接口,并管理计算机软件和硬件资源。
- 用户与硬件之间的接口
- 资源的管理者
- 1.处理机管理
- 2.内存管理
- 3.设备管理
- 4.文件管理
背景知识
第二节 操作系统的发展
- 无操作系统
- 第一代计算机(1945~1955 年)使用电子管作为主要的电子器件,用插件板上的硬连线或穿孔卡片表示程序,没有用来存储程序的内存,无操作系统。
- 单道批处理系统
- 第二代计算机(1955~1965 年)使用晶体管作为主要的电子器件,开始使用磁性存储设备,内外存容量增加,计算机运算速度提高,出现了早期的单道批处理系统。
- 多道程序系统
- 使用集成电路芯片作为主要的电子器件。多道程序系统的目的是为了提高 CPU 的利用率。
- 多道批处理系统 -> 分时操作系统 -> 多道程序系统
- 微机操作系统
- 实时操作系统
- 批处理系统、分时系统、实时系统的特点
- 1.单道批处理系统:(1)自动性,(2)顺序性,(3)单道性
- 2.多道批处理系统:(1)多道性,(2)无序性,(3)调度性,(4)复杂性
- 3.分时系统:多路性、独立性、及时性和交互性。
- 4.实时系统:(1)多路性,(2)独立性,(3)及时性,(4)交互性,(5)可靠性
- 操作系统产品现状
- 1.主机操作系统
- 2.服务器操作系统
- 3.微机操作系统
- 4.嵌入式操作系统
第三节 操作系统的特征
- 并发
- 并发是指两个或多个事件在
同一时间间隔内发生。 - 并行是指多个事件同时发生。
- 并发是指两个或多个事件在
- 共享
- 共享是指系统中的资源可以供内存中多个并发执行的进程共同使用。
- 资源共享有两种方式,即互斥共享和同时共享。
- 虚拟
- 异步性
第四节 操作系统的功能
- 内存管理
- 1.内存分配
- 2.内存保护
- 3.地址映射
- 4.内存扩充
- 进程管理
- 设备管理
- 文件管理
第五节 操作系统的体系结构
- 软件体系结构简介
- 软件体系结构是一个复杂软件系统的高层结构,为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,包括系统元素的结构、元素间的相互关系、以及指导元素集成的模式和约束三个方面。
- 软件体系结构是一条贯穿软件系统整个生命周期的主线,是软件设计成功的基础和关键,也是对软件大型化、复杂化趋势的一种很好的应对决策。
- 操作系统体系结构的分析
- 1.简单的监控程序模型
- 2.单体结构模型
- 3.层次结构模型
- 4.客户/服务器模型与微内核结构
- 5.动态可扩展结构模型
第六节 指令的执行
- 指令周期
- 取指令和执行指令
- 一个实例
- 指令的执行小结
思考与练习题
填空题
- 单道批处理系统的内存中只能驻留
道用户作业,CPU 和内存资源被用户作业独占。 - 单道批处理系统与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了
的时间。 - 操作系统是一组控制和管理计算机
软件和硬件资源、合理地对各类作业进行调度,以及方便用户的程序集合。 - 并发是指两个或两个以上的事件在同一
时间间隔内发生。 - 现代操作系统的特征包括
并发、共享、虚拟、异步。
简答题
- 请说明操作系统的作用和功能
- 请说明单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统的特点及优缺点
- 内存管理有哪些主要功能?
- 请说明指令执行的过程。
- 操作系统具有哪些特征?