《《操作系统原理及应用（Windows Server 2003）》-王红-电子教案 OS01绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《操作系统原理及应用（Windows Server 2003）》-王红-电子教案 OS01绪论（211页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、21世纪高等院校规划教材 操作系统原理及应用（Windows Server 2003） 中国水利水电出版社,前 言,操作系统原理是高职高专计算机类相关专业的必修课，而适合高职高专特点的操作系统原理教材较少，特别是结合当代实际应用且理论联系实际的教材更少。 本教材以高职高专的学生为读者对象，基本理论以够用为度，以典型的WINDOWS SERVER 2003为范例，讲述操作系统的基本概念以及实际应用，通过该课程的学习，使学生不仅掌握操作系统的基本理论，而且通过上机实验和实习加深对基本理论和基本概念的理解，并能够使用具体的操作系统。,本书的基本结构为：第1章 操作系统引论，第2章 进程管理，第3章
2、存储管理，第4章 设备管理，第5章 文件管理系统，第6章作业管理，第7章UINX,第8章LINUX 。本书作为高职高专计算机类相关专业的教材，内容丰富、通俗易懂、便于自学。本书建议学时80学时左右。 由于编者水平有限，本书可能还有不足之处，希望读者提出宝贵意见。,2019/5/24,第一章 绪论,4,学习方法,抽象 宏观 与实例相结合,2019/5/24,第一章 绪论,5,本课程内容,第一章 操作系统引论 第二章 进程管理 第三章 存储管理 第四章 设备管理 第五章 文件管理 第六章 作业管理 第七章 UNIX 第八章LINUX,2019/5/24,第一章 绪论,6,第1章 绪论,1.1 操作
3、系统概述 1.2 操作系统发展历史 1.3 操作系统的分类 1.4 Windows Server 2003简介 1.5 Windows Server 2003模块结构 1.6 Server 2003执行体中的重要组件,2019/5/24,第一章 绪论,7,1.1 操作系统概述,1.1.0 几个常识性问题 1.1.1 计算机系统 1.1.2 操作系统的作用 1.1.3 操作系统的功能,2019/5/24,第一章 绪论,8,1.1.0 几个常识性问题,1.你知道下列哪些是操作系统吗? 极品飞车 DOS LINUX WINDOWS TURBO-C WORD FOXPRO UNIX TURBO-ASM
4、 VI 一个C语言源程序,2019/5/24,第一章 绪论,9,2.目前常见操作系统,微软：Windows系列（以前MS-DOS） UNIX：Solaris, AIX, HP UX, SVR4, BSD, ULTRIX 自由软件：Linux, freeBSD, Minix IBM: AIX, zOS(OS/390), OS/2, OS/4000, PC DOS 其他：Mac OS, NetWare,2019/5/24,第一章 绪论,10,3.你用过的操作系统能做什么?,各种命令：dir copy del format 启动、结束用户程序 系统调用：例如INT指令 WINDOWS、UNIX 等提
5、供多任务或多用户环境,2019/5/24,第一章 绪论,11,4.你知道操作系统不能做什么?,不做天气预报 不做房屋设计 不是编译程序 总之，操作系统不直接解决最终具体应用问题，也不负责编译源程序.,2019/5/24,第一章 绪论,12,1.1.1计算机系统,计算机系统就是按人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。 计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机系统。,2019/5/24,第一章 绪论,13,操作系统的地位,2019/5/24,第一章 绪论,14,计算机硬件,计算机硬件是各种物理设备的总称，是完成工作任务的物质基础。按功能
6、分，可以把硬件划分成五大块：运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备，其中运算器和控制器常被称为中央处理机（CPU），如图所示。其中的实线代表控制信号，细虚线代表数据传输。,2019/5/24,第一章 绪论,15,2019/5/24,第一章 绪论,16,计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合，是计算机系统的重要组成部分。 按功能划分，软件可分为系统软件，实用软件和应用软件三种。,计算机软件,2019/5/24,第一章 绪论,17,系统软件是指由计算机生产厂家提供、具有通用功能的那些软件，比如：操作系统、语言处理程序（如C语言编译程序）。 实用软件是指职称其它软件的软件，如数据库管理系统
7、以及各种完成服务功能的程序。 应用软件是指为解决实际问题而研制的那些软件，它涉及计算机应用的各个领域，比如：各种管理软件、用于工程计算的软件包，辅助设计软件以及过程控制软件等。,计算机软件,2019/5/24,第一章 绪论,18,操作系统的地位,操作系统是计算机硬件上加载的第一层软件，是对计算机硬件功能的首次扩充。其他软件只有在操作系统的支持下，才能对计算机硬件工作。 操作系统是一种重要的系统软件。计算机硬件加上I/O管理软件称为虚拟机，虚拟机再加上文件管理软件称为较强的虚拟机，较强的虚拟机再加上窗口软件称为极强的虚拟机，实际呈现在用户面前的计算机系统已是经过若干层次软件改造的计算机,2019
8、/5/24,第一章 绪论,19,1.1.2 操作系统的作用,操作系统的作用可以从以下两方面来说。 一方面，操作系统是系统资源的管理者。资源包括硬件资源和软件资源，归纳起来可分为4类：处理器、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序）。相应地，操作系统的主要作用就是对这4类资源进行有效管理。 操作系统管理的含义是多层次的。 另一方面，操作系统是用户与计算机系统之间的接口。正是操作系统为用户提供了一台功能经过扩展了的机器“虚拟机”，使用户感觉使用机器更简单，更容易。 用户可以通过命令方式、图形方式和系统调用方式使用计算机。,2019/5/24,第一章 绪论,20,操作系统为你完成所有 “硬件相关、应
9、用无关” 的工作，以给你方便 ，效率，安全 可扩展性，开放性,2019/5/24,第一章 绪论,21,操作系统的定义,操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户有效地使用计算机的程序集合。 操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制并协调多个任务的活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。,2019/5/24,第一章 绪论,22,操作系统的特点,硬件相关、应用无关 核心常驻内存 中断驱动 权威性 庞大、复杂 重要性（无处不在、无时不有） 并发、共享、虚拟、异步（这是操作系统的四个基本特征）,
10、2019/5/24,第一章 绪论,23,操作系统的四个基本特征,并发（Concurrence） 共享（Sharing） 虚拟（Virtual） 异步性（Asynchronism）,2019/5/24,第一章 绪论,24,并发性,所谓并发是指在内存中放多道作业， 在一个时间段上来看，每一道作业都能不同程度地向前推进。但在任何一个时间点上只能有一道占用CPU。与并发相关的两 个概念： 串行：在内存中每次只能放一道作业，只有它完全执行完后别的作业才能进入内存执行。 并行： 存在于有多个CPU的环境中， 在内存中放多道作业，在任一时间点上都可能有多道作业在不同的CUP上同时执行。,2019/5/24,
11、第一章 绪论,25,共享性,系统中的资源可供多个并发的进程共同使用。 两种共享方式： 互斥共享方式 同时访问方式,2019/5/24,第一章 绪论,26,虚拟,一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体分时或分空间。虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段，可提高资源利用率 CPU每个用户（进程）的“虚处理机“ 存储器每个进程都占有的地址空间（指令数据堆栈） 显示设备多窗口或虚拟终端,2019/5/24,第一章 绪论,27,异步性,操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应 进程的运行速度不可预知：分时系统中，多个进程并发执行，“走走停停”，无法预知每个进程的运行推进快慢 难以重现系统在某个
12、时刻的状态（包括重现运行中的错误）,2019/5/24,第一章 绪论,28,1.1.3 操作系统的功能,前面我们从计算机系统的层次结构的观点，讨论了操作系统这个最基本的系统软件与系统硬件以及上层的系统实用软件、应用软件的关系。说明了引入操作系统的主要目的是最大限度地发挥计算机系统资源的使用效率和方便用户使用。 为了实现上述目的，操作系统通常具备以下几个方面的重要功能。,2019/5/24,第一章 绪论,29,1.进程管理 进程管理主要是对处理机进行管理。CPU是计算机系统中最宝贵的硬件资源。为了提高它的利用率，采用了多道程序技术。 为了描述多道程序的并发执行，就要引入进程的概念。通过进程管理协
13、调多道程序之间的关系，以使CPU资源得到最充分的利用。 对进程管理主要包括：进程控制、进程同步、进程通信和进程调度等,2019/5/24,第一章 绪论,30,2.存储管理 内存（又称主存）是另一宝贵的硬件资源。虽然RAM芯片的集成度不断地提高、价格不断地下降，但需求量大，内存整体的价格仍较昂贵，而且受CPU灵址能力的限制，内存的容量也有限。因此，当多个程序共享有限的内存资源时，如何为它们分配内存空间，使它们既彼此隔离、互不侵扰，又能保证在一定条件下调用，尤其是当内存不够用时，如何把当前未运行的程序及数据及时调出内存，要运行时再从外存调入内存等等，都是存储管理的任务。,2019/5/24,第一章
14、 绪论,31,存贮管理要具备下列功能： 内存分配 地址映射：把程序中的逻辑地址映射为物理地址 存贮保护：使多道程序间互不干扰 存贮扩充：用辅存扩充主存，实现“虚拟存贮器”,2019/5/24,第一章 绪论,32,3.设备管理 设备管理是指计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入、输出设备的管理。 除了进行实际/O操作的设备外，还包括诸如设备控制器、DMA控制器、通道等支持设备。 外围设备的种类繁多。功能差异很大。这样，设备管理的首要任务是为这些设备提供驱动程序或控制程序，以使用户不必详细了解设备及接口的技术细节，就可方便地对这些设备进行操作。 另一任务就是利用中断技术，DMA技术和通道技术，
15、使外围设备尽可能与CPU并行工作，以提高设备的使用效率并提高整个系统的运行速度。,2019/5/24,第一章 绪论,33,设备管理的功能： 缓冲管理：为设备提供缓冲区以缓和CPU同设备的I/O速度不匹配的矛盾。 设备分配 设备驱动：为设备提供驱动程序。 设备独立性和虚拟设备,2019/5/24,第一章 绪论,34,4.文件管理 程序和数据以文件形式存放在外存储器（如磁盘、光盘、磁带）中，需要时在把它们装入内存。 文件包括的范围很广，例如用户作业、源程序、目标程序、初始数据、结果数据等等，而且各种系统软件甚至操作系统本身也是文件。 文件是计算机系统中除CPU、内存，外围设备以外的另一类资源即软件
16、资源。有效的组织、存储、保护文件，以使用户方便、安全地访问它们，是操作系统文件管理的任务。,2019/5/24,第一章 绪论,35,文件系统管理的功能： 文件存储空间管理。 目录管理：为了用户方便找到他所需的文件。 文件的读写和存取控制：存取控制就是防止文件被非法使用。,2019/5/24,第一章 绪论,36,5.作业管理 作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户有效的组织自己的工作流程，并使整个系统高效运行。 所谓作业,就是用户在一次算题过程中,或一次事物处理中,要求计算机系统所做工作的集合。例如，我们用FORTRAN语言编制了一个算题程序，那么要经过下列步骤：把源程序读入系统，对源程序进行编译，运行目标程序，打印输出结果。上述每一步骤称为作业步，它们的总和完成了一个作业。 用户应该如何向系统提交作业，操作系统应该如何组织和调度它们的运行来提高整个系统的运行效率？这就是作业
