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1、关于OS学习与习题,深入理解、融会贯通； 由此及彼、举一反三。 寻找规律、开拓视野 ； 抓住重点、触类旁通。,考核和评分 成绩考核采取综合评定方式： (1)作业及课堂情况(20%) (2)实验(10%）， (3)期末笔试(70%)。,教学进度,笫一章 操作系统概论 笫二章 处理器管理 笫三章 同步、通信和死锁 笫四章 存储管理 笫五章 设备管理 笫六章 文件管理第七章 安全与保护 等 以上共54学时，另外实验 10,第一章 操作系统概论,1.1 操作系统概观 1.2 操作系统形成和发展 1.3 操作系统基本服务和用户接口 1.4 操作系统结构和运行模型 1.5 流行操作系统简介,1.1操作系统
2、概观,1.1.1 操作系统与计算机系统 1.1.2 操作系统资源管理技术 1.1.3 操作系统的定义与作用 1.1.4 操作系统的功能与特性,1.1.1操作系统与计算机系统,计算机系统的层次结构,从层次角度： 硬件层 操作系统层 支撑软件层(一部分可作为系统软件，但不是OS) 应用层 也可以从资源角度分为： 软件资源（信息资源），硬件资源,OS与支撑软件及应用软件的区别,操作系统有权分配（各种）资源，其它软件通过OS（统一管理控制）使用（各种）资源； 操作系统是软件系统的核心，是各种软件的基础运行平台； 通用操作系统提供共性功能支持，与硬件相关但和应用领域无关。,1.1.2 操作系统的资源管理
3、技术,1.资源管理,1)资源复用,(1)空分复用共享 -该资源可进一步分割成更多和更小的单位供进程（程序运行时）使用 。 (2)时分复用共享-把资源在（被使用的、被占用等）时间上进一步分割成更小（可控可管）的单位，进程可在该单位内独占使用该整个物理资源。,1)资源复用,时分复用共享： 时分独占式：一般是一旦分配得到，直到暂时不用或使用完，其它程序才可以使用 时分共享式：一般是轮流使用。如一个程序使用一个资源一个固定大小时间后，即使该程序还需要使用该资源，系统也会收回，重新分配，让其它程序使用,2) 资源虚拟,是对资源进行转化、模拟或整合，把物理上的一个资源变成逻辑上的多个对应物（假象）的一类技
4、术，也可以多个物理资源虚拟为一个逻辑资源（假象）。 虚拟化的本质：操作系统采用适当方法（编很多程序），完成资源共享的一列问题，让用户无缝共享独占资源。,3) 资源抽象,资源抽象用于处理系统的复杂性，重点解决资源的易用性。 资源抽象指通过创建软件来屏蔽硬件资源物理特性和接口细节，简化对硬件资源的操作、控制和使用的一类技术。 单级资源抽象与多级资源抽象。,4) 组合使用抽象和虚化技术,对于一类资源，操作系统往往同时实施抽象和虚化技术。 例1，为打印机既配置“打印函数”(设备驱动程序)，又实施虚拟设备，通过打印函数抽象隐蔽打印机动作细节，实施SPOOLing虚化“扩充”物理打印机数量。 例2，窗口软
5、件是对物理终端的虚化和抽象，能为用户提供虚拟终端和方便的I/O服务。,1.1.2 操作系统的资源管理技术,1.资源管理,2.操作系统中最基础的抽象,进程抽象-是对已进入主存正在运行的程序在处理器上操作的状态集的抽象 。 虚存抽象-是对物理主存的抽象，进程可获得一个硕大的连续地址空间来存放可执行程序和数据，可使用虚拟地址来引用物理主存单元。 文件抽象-是对磁盘之类存储设备的抽象 。,操作系统最基础抽象小结,1.1.3操作系统的定义与作用,对内是“管理员”，对外是“服务员”,具体来说： OS作为用户接口和公共服务程序 OS作为扩展机或虚拟机 OS作为资源管理者和控制者 操作系统作为进程运行的控制者
6、和协调者,OS作为用户接口和服务提供者,操作系统提供友善的人机接口，使得用户能够方便、可靠、安全、高效地使用硬件和运行应用程序； 操作系统对计算机系统进行改造和扩充后，为用户提供强有力的各种服务。,OS作为扩展机或虚拟机,在计算机裸机上加上操作系统来组成整个计算机系统， 操作系统把硬件的复杂性与用户隔离开来 ， 操作系统与硬件组成一台功能显著增强，使用更加方便，安全可靠性更好的扩展机器或虚拟机 。,操作系统作为计算机系统的资源管理者(1),操作系统中，能分配给用户使用的硬件和软件设施总称为资源，包括两类：硬件资源和信息资源。 硬件资源又分：处理器、存储器、I/O设备等； 信息资源又分：程序和数
7、据等。,操作系统作为计算机系统的 资源管理者(2),操作系统的重要任务之一 对资源进行抽象研究，找出各种资源共性和个性，有序地管理计算机中的硬件、软件资源，跟踪资源使用情况，监视资源的状态，满足用户对资源的需求，协调各程序对资源的使用冲突；,操作系统的定义,操作系统： 是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的最基本的一种系统软件。,操作系统的功能,处理机管理 存储管理 设备管理 文件管理 网络与通信管理 用户接口,1.1.4操作系统功能与特性,操作系统特性,第一个特性-并发性 第二个特性-共享性 第三个特性-异步性
8、 第四个特性虚拟性,操作系统中的并发性(1),并发性-指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生 发挥并发性能够消除系统中部件和部件之间的相互等待，有效地改善系统资源的利用率。,操作系统中的并发性(4),并行性-指两个或两个以上的事件或活动在同一时刻发生 并行的事件或活动一定是并发的，但反之并发的事件或活动未必是并行的。 并行性是并发性的特例，而并发性是并行性的扩展。,操作系统中的共享性,共享指操作系统中的资源可被多个并发执行的进程所使用 ： 透明资源共享：资源隔离与授权访问 独占资源共享：临界资源与独占访问 与共享性有关的问题:资源分配、信息保护、存取控制等，必须要妥善解决好。,操作系
9、统中的异步性(1),操作系统中的异步性处处可见 ： (1)进程何时执行？何时暂停？怎样的速度向前推进？都是异步(随机)的。 (2)作业到达系统的类型和时间是随机的； (3)操作员发出命令或按按钮的时刻是随机的； (4)程序运行发生错误或异常的时刻是随机的； (5)各种各样硬件和软件中断事件发生的时刻是随机的,操作系统中的异步性(2),异步性给系统带来潜在危险,有可能导致与时间有关的错误。 操作系统的一个重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件，正确处理可能发生的随机事件，正确处理任何一种产生的事件序列，否则将会导致严重后果。,小结,1、操作系统的定义 2、操作系统与计算机系统的关系 3、资源管理的概念 4、操作系统的作用或功能 5、操作系统的特征（特性）,
