汤晓丹版操作系统课件

1、,第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题,1.1 操作系统的目标和作用 操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所用的OS，希望能提供良好的人机交互性；对于应用于工 业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS，要求其具有实 时性；而对于微机上配置的OS，则更看重的是其使用的方 便性。,1.1.1 操作系统的目标 1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性,1.1.2 操作系统的作用 1. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 OS作为用户。

2、,第三章 处理机调度与死锁,3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标3.2 作业与作业调度3.3 进程调度3.4 实时调度3.5 死锁概述3.6 预防死锁3.7 避免死锁3.8 死锁的检测与解除习题,3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标在多道程序系统中，调度的实质是一种资源分配，处理机调度是对处理机资源进行分配。处理机调度算法是指根据处理机分配策略所规定的处理机分配算法。在多道批处理系统中，一个作业从提交到获得处理机执行，直至作业运行完毕，可能需要经历多级处理机调度，下面先来了解处理机调度的层次。,3.1.1 处理机调度的层次1. 高级调度。

3、,第六章 输入输出系统,6.1 I/O系统的功能、模型和接口 6.2 I/O设备和设备控制器 6.3 中断机构和中断处理程序 6.4 设备驱动程序 6.5 与设备无关的I/O软件 6.6 用户层的I/O软件 6.7 缓冲区管理 6.8 磁盘存储器的性能和调度 习题,6.1 I/O系统的功能、模型和接口 I/O系统管理的主要对象是I/O设备和相应的设备控制器。其最主要的任务是，完成用户提出的I/O请求，提高I/O速率，以及提高设备的利用率，并能为更高层的进程方便地使用这些设备提供手段。,6.1.1 I/O系统的基本功能 1. 隐藏物理设备的细节 I/O设备的类型非常多，且彼此间在多方面都有。

4、,第三章 处理机调度与死锁,3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概述 3.6 预防死锁 3.7 避免死锁 3.8 死锁的检测与解除 习题,3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 在多道程序系统中，调度的实质是一种资源分配，处理机调度是对处理机资源进行分配。处理机调度算法是指根据处理机分配策略所规定的处理机分配算法。在多道批处理系统中，一个作业从提交到获得处理机执行，直至作业运行完毕，可能需要经历多级处理机调度，下面先来了解处理机调度的层次。,3.1.1 处理机调度的层次 1。

5、,第四章 存 储 器 管 理,4.1 存储器的层次结构4.2 程序的装入和链接4.3 连续分配存储管理方式4.4 对换(Swapping)4.5 分页存储管理方式4.6 分段存储管理方式习题,4.1 存储器的层次结构在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显地影响到处理机的运行。此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。,4.1.1 多层结构的存储器系统1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次。

6、,第五章 虚 拟 存 储 器,5.1 虚拟存储器概述 5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法 5.4 “抖动”与工作集 5.5 请求分段存储管理方式 习题,5.1 虚拟存储器概述 第四章所介绍的各种存储器管理方式有一个共同的特点，即它们都要求将一个作业全部装入内存后方能运行。于是，出现了下面这样两种情况： (1) 有的作业很大，其所要求的内存空间超过了内存总容量，作业不能全部被装入内存，致使该作业无法运行； (2) 有大量作业要求运行，但由于内存容量不足以容纳所有这些作业，只能将少数作业装入内存让它们先运行，而将其它大量的作业留在。

7、西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社 http:/www.xduph.com,高等学校计算机类“十二五”规划教材 部级优秀教材,计算机操作系统,汤小丹 梁红兵 哲凤屏 汤子瀛,(第四版),编著,目 录,第一章 操作系统引论 第二章 进程的描述与控制 第三章 处理机调度与死锁 第四章 存储器管理 第五章 虚拟存储器 第六章 输入输出系统 第七章 文件管理 第八章 磁盘存储器的管理 第九章 操作系统接口 第十章 多处理机操作系统 第十一章 多媒体操作系统 第十二章 保护和安全,第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基。

8、,第八章 磁盘存储器的管理,8.1 外存的组织方式 8.2 文件存储空间的管理 8.3 提高磁盘I/O速度的途径 8.4 提高磁盘可靠性的技术 8.5 数据一致性控制 习题,8.1 外存的组织方式 如前所述，文件的物理结构直接与外存的组织方式有关。对于不同的外存组织方式，将形成不同的文件物理结构。目前常用的外存组织方式有： (1) 连续组织方式。 (2) 链接组织方式。 (3) 索引组织方式。,8.1.1 连续组织方式 连续组织方式又称连续分配方式，要求为每一个文件分配一组相邻接的盘块。例如，第一个盘块的地址为b，则第二个盘块的地址为b+1，第三个盘块的地址。

9、,第七章 文 件 管 理,7.1 文件和文件系统7.2 文件的逻辑结构7.3 文件目录7.4 文件共享7.5 文件保护习题,7.1 文件和文件系统文件系统的管理功能是将其管理的程序和数据通过组织为一系列文件的方式实现的。而文件则是指具有文件名的若干相关元素的集合。元素通常是记录，而记录又是一组有意义的数据项的集合。可见，基于文件系统的概念，可以把数据组成分为数据项、记录和文件三级。,7.1.1 数据项、记录和文件1. 数据项在文件系统中，数据项是最低级的数据组织形式，可把它分成以下两种类型：(1) 基本数据项。(2) 组合数据项。,2. 记录记录。

10、,第十章 多处理机操作系统,10.1 多处理机系统的基本概念10.2 多处理机系统的结构10.3 多处理机操作系统的特征与分类10.4 进程同步10.5 多处理机系统的进程调度10.6 网络操作系统10.7 分布式文件系统习题,10.1 多处理机系统的基本概念10.1.1 多处理机系统的引入进入70年代后，已采用多处理机的系统结构从提高运行速度方面来增强系统性能。实际上，多处理机系统MPS就是采用并行技术，令多个单CPU同时运行，使总体的计算能力比单CPU计算机系统的强大得多。,1. CPU的时钟频率问题在早期，人们首先是采用提高CPU时钟频率的方法提高计算速度。CP。

11、,第九章 操作系统接口,9.1 用户接口9.2 Shell 命令语言9.3 联机命令接口的实现9.4 系统调用的概念和类型9.5 UNIX系统调用9.6 系统调用的实现习题,9.1 用 户 接 口9.1.1 字符显示式联机用户接口不同的OS，其联机用户接口是不同的，即它们的命令形式和用法各不相同，甚至在同一系统中，命令的不同形式构成了不同的用户界面，一般可分为字符显示式联机用户接口和图形化联机用户接口两类。,1. 命令行方式该方式是以行为单位，输入和显示不同的命令。每行长度一般不超过256个字符，一般情况下，以回车符作为一个命令的结束标记。通常，命令的执。

12、,第四章 存 储 器 管 理,4.1 存储器的层次结构4.2 程序的装入和链接4.3 连续分配存储管理方式4.4 对换(Swapping)4.5 分页存储管理方式4.6 分段存储管理方式习题,4.1 存储器的层次结构在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显地影响到处理机的运行。此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。,4.1.1 多层结构的存储器系统1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次。

13、,第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特性1.4 操作系统的主要功能1.5 OS结构设计习题,1.1 操作系统的目标和作用操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所用的OS，希望能提供良好的人机交互性；对于应用于工业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS，要求其具有实时性；而对于微机上配置的OS，则更看重的是其使用的方便性。,1.1.1 操作系统的目标1. 方便性2. 有效性 3. 可扩充性4. 开放性,1.1.2 操作系统的作用 1. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS作为用户与计算机硬件。

14、1 第二章课后习题答案1. 设计现代 os 的主要目标是什么？答：a 有效性、方便性、可扩充性、开放性、2、 OS 的作用表现在那几个方面？答：OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS 作为计算机系统资源的管理者；OS 实现了对计算机资源的抽象；3、为什么说 OS 实现了对计算机资源的抽象？答：OS 首先在裸机上覆盖议程 I/O 设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，视线里对硬件资源的第二层次抽象，OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由他。

15、1.2操作系统的发展过程 操作系统的定义: 是一组能有效组织和管理计算机硬件和软件资源，合理对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 1.2.1未配置操作系统的计算机系统 1、人工操作方式缺点:用户独占全机，CPU等待人工IO操作，严重降低了计算机资源的利用率。2、脱机输入/输出(Off-LineI/O)方式，程序和数据的输入实在外围机(脱离主机)的控制下完成，优点:减少了CPU的空闲时间(IO操作不占用主机时间)，提高了IO速度(数据直接从高速磁带上输入到内存中)1.2.2单道批处理系统先把一批作业以脱机方式输入到磁带上，在系统监督程序。

16、第七章 操作系统接口,程序级,作业控制级,os与用户的接口,系统调用命令,联机作业控制接口,脱机作业控制接口,键盘命令,菜单命令,窗口命令,图形命令,通过访管指令进入房管中断处理程序，再调用系统调用程序实现功能,通过命令解释程序，进入命令处理程序或系统调用程序，实现功能。,用作业控制语言执行作业控制说明书的程序实现功能,操作系统与用户接口的实现方法,7.1.1 操作系统与用户的接口形式,程序级,作业控制级,由一组系统调用命令组成,1、联机作业控制接口,2、脱机作业控制接口,键盘命令,由一组控制命令以不同形式表现出来的,由一组作业。

17、第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性,1.1 操作系统的目标和作用,1.1.1 操作系统的目标1有效性在早期(20世纪5060年代)，由于计算机系统非常昂贵，操作系统最重要的目标无疑是有效性。事实上，那时有效性是推动操作系统发展最主要的动力。正因如此，现在的大多数操作系统书籍，都着重于介绍如何提高计算机系统的资源利用率和系统的吞吐量问题。操作系统的有效性可包含如下两方面的含意：,(1) 提高系统资源利用率。在未配置OS的计算机系统中，诸如CPU、I/O设备等各种资源，都会因它。

18、第一章 操作系统引论,1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性,1.1 操作系统的目标和作用,1.1.1 操作系统的目标1有效性在早期(20世纪5060年代)，由于计算机系统非常昂贵，操作系统最重要的目标无疑是有效性。事实上，那时有效性是推动操作系统发展最主要的动力。正因如此，现在的大多数操作系统书籍，都着重于介绍如何提高计算机系统的资源利用率和系统的吞吐量问题。操作系统的有效性可包含如下两方面的含意：,(1) 提高系统资源利用率。在未配置OS的计算机系统中，诸如CPU、I/O设备等各种资源，都会因它。