1、操作系统基础（第三版） 屠 祁、屠立德 编著 清华大学出版社,主讲人：上海交通大学计算机系黄上腾,课程目的和课程结构,了解OS的发展背景、操作系统的运行环境、体系结构、主要的组成部分和系统范例。在了解OS的背景、基本概念和运行环境后，基本上按照OS的层次结构由内向外介绍各组成部分的功能和工作原理。若从资源管理的角度看，主要介绍处理器、内存、外设和文件管理。,第一章“引论”的主要内容,操作系统所处的软、硬件运行环境 什么是OS及其发展的历史 OS的最基本的概念：多道程序、中断、独立工作的外部设备 OS的功能：方便的人机界面（操作员和程序）、对系统资源的管理 OS的类型：批处理、分时、实时 现代操
2、作系统 WINDOWS NT 习题,系统概述,计算机的硬件组织 总线结构:单总线或双总线;以内存为核心(p.2,图1.2) 对大型机：独立工作的I/O通道+中断机构(图1.3);多处理器 对微机：通过CPU的I/O交换、内存和I/O之间的直接交换(DMA)（图1.4)；多处理器结构(图1.5)软件的层次结构(自下而上)：裸机、OS及虚拟机、系统软件、实用程序和应用程序.(下层为上层提供平台;上层为下层的使用提供方便或扩充下层的功能虚拟机的概念.),计算机系统的层次观点,操作系统的形成和发展,操作系统的定义：管理系统资源和方便用户使用的系统程序 操作系统的形成和发展 人工操作的系统 批处理系统
3、多道程序分时系统：（多个程序同时留驻、独立工作的外设、中断）+时间片轮转 微机的发展和普及使微机的操作系统日趋增强 其他系统：如实时、网络、分布操作系统,从使用者的角度看操作系统的历史,用户1,用户2,用户3,用户n,系统操作员,操作系统,资源1,资源2,资源3,资源m,批输入/输出（磁带）机,无OS,批处理,交互处理,多道程序设计的概念,引入多道程序的背景：提高CPU的利用率；并进一步导致多种系统资源的并行工作。多道程序的概念：图1.8和表1.1多道程序如何提高系统的利用率：表1.2,两道作业的运行情况,用户程序A,用户程序B,监督程序,磁盘操作,磁带操作,CPU在这段时间无用户程序可以执行
4、,例：3个作业的执行要求 (单道时需30min;3道时需15min),多道程序与单道程序的平均资源利用率,操作系统的功能和特性,操作系统的功能 用户与计算机的界面:为用户提供良好开发环境（界面；开发工具；与DB的一体化；与通信和网络管理的一体化） 操作员界面：命令式界面和图形用户界面 应用程序界面 (API) 系统资源的管理者 处理器管理：状态记录和分配 内存管理：状态记录和分配，保护 I/O管理：状态记录和分配，优化调度 文件管理：状态记录和分配，信息组织与使用，可靠性，保护与保密操作系统的特性：并行性和共享性,操作系统的类型,多道批处理：提高资源的利用率，但不交互 分时：提高资源的利用率，
5、交互，对用户的公平性，用户的独占感觉 实时：通常专用，对外部事件的及时响应，可靠性，事件驱动型，前后台进程并存的“通用实时系统”： 网络：共享资源，高效可靠的通信能力和多种网络服务功能(如文件下载,远程登录,电子邮件)。（OSI参考模型，见p.14,图1-9。 WINDOWS NT内装，以及与此相关的文件重定向和传输驱动程序。）,分时系统工作示意图,CPU,进程1,进程2,进程n,现代操作系统,独占计算机、交互(以GUI为主)、上网 多机系统（以SMP为主）：可靠、灵活、可扩 操作系统设计技术： 微内核：通常仅把进程调度、中断处理和进程通信放入 多线程机制：同一进程中的线程共享程序资源 对称多
6、处理器(SMP) 分布式操作系统 面向对象技术,WINDOWS NT5.0框架,系统服务,登录进程,OS/2客户,Win32客户,Posix客户,安全子系统,OS/2子系统,Win32子系统,Posix子系统,内核,硬件抽象层,窗口管理,图形设备驱动程序,I/O管理程序,文件系统,缓冲存储管理系统,设备驱动程序,网络驱动程序,对象 管理 程序,进程 管理 程序,本地 过程 调用 功能,虚拟 内存 管理 程序,安全 调用 监视 程序,用户态,核心态,保护子系统,NT 执行体,系统服务,WINDOWS NT简介,微内核结构线程机制对称多处理器SMP面向对象设计技术,习题,1.6 1.8 1.10 1.11,
