操作系统绪论课件

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1、第第1 1章章绪论绪论 10l1.1操作系统在计算机系统中的地位 1.1.1存储式计算机的结构和特点1.1.存储程序计算机存储程序计算机五大部件：五大部件：运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输输入入/ /输输出出设设备。备。寄寄存存器器是是中中央央处处理理器器内内的的组组成成部部分分，暂暂存存指令、数据和位址。指令、数据和位址。总总线线（BusBus）是是计计算算机机各各种种功功能能部部件件之之间间传送信息的公共通信干线传送信息的公共通信干线1.1.存储程序计算机存储程序计算机计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统软件软件软件软件硬件硬件硬件硬件系统软件系统软件系统软件系统软件用户软

2、件用户软件用户软件用户软件OSOSOSOS系统系统系统系统编译软件编译软件编译软件编译软件编译系统编译系统编译系统编译系统2 操作系统与各层的关系操作系统与各层的关系裸机裸机作作系系统统应应程程序序用用序序程程用用户户操操与硬件的关系与硬件的关系与硬件的关系与硬件的关系 控制控制控制控制CPUCPUCPUCPU的工作的工作的工作的工作 访问存储器访问存储器访问存储器访问存储器 设备设备设备设备 驱动、中断处理驱动、中断处理驱动、中断处理驱动、中断处理下层硬件环境的制约下层硬件环境的制约下层硬件环境的制约下层硬件环境的制约提供提供提供提供OSOSOSOS运行基础运行基础运行基础运行基础限制了限制

3、了限制了限制了OSOSOSOS的功能实的功能实的功能实的功能实现现现现2 操作系统与各层的关系操作系统与各层的关系与用户及其他软件的关系与用户及其他软件的关系控制、管理，控制、管理，用户需求用户需求提供方便的用户界面提供方便的用户界面提供优质的服务提供优质的服务l1.21.2操作系统的形成和发展操作系统的形成和发展操作系统的形成和发展操作系统的形成和发展操操作作系系统统的的发发展展是是与与计计算算机机硬硬件件的的发展紧密相关的。发展紧密相关的。l1.21.2操作系统的形成和发展操作系统的形成和发展l1.2.1 1.2.1 操作系统发展的初级阶段操作系统发展的初级阶段1. 手工操作阶段1. 手工

4、操作阶段手工操作阶段Three views of paper tape Three views of paper tape 1. 手工操作阶段l l特点特点特点特点 无任何软件无任何软件无任何软件无任何软件有人工干预有人工干预有人工干预有人工干预独占性独占性独占性独占性串行性串行性串行性串行性l l问题问题问题问题当当当当CPUCPUCPUCPU速度提高时，出现了速度提高时，出现了速度提高时，出现了速度提高时，出现了 机器机器机器机器 作业在机器上作业在机器上作业在机器上作业在机器上 人工操人工操人工操人工操 操作时间与机器操作时间与机器操作时间与机器操作时间与机器 速度速度速度速度 计算所需

5、时间计算所需时间计算所需时间计算所需时间 作时间作时间作时间作时间 有效运行时间之比有效运行时间之比有效运行时间之比有效运行时间之比 1 1万次万次万次万次/ /秒秒秒秒 1 1小时小时小时小时 3 3分钟分钟分钟分钟 1 1 ：2020 60 60万次万次万次万次/ /秒秒秒秒 1 1分钟分钟分钟分钟 3 3分钟分钟分钟分钟 3 3 ：1 1人 机矛盾1. 手工操作阶段l l联机批处理联机批处理联机批处理联机批处理 纸带（卡片）纸带（卡片）纸带（卡片）纸带（卡片）-输入机输入机输入机输入机-输入磁带输入磁带输入磁带输入磁带-内存内存内存内存-输出输出输出输出磁带磁带磁带磁带-输出设备输出设备

6、输出设备输出设备 特点：特点：特点：特点：问题：问题：问题：问题： CPU CPU CPU CPU与与与与I/OI/OI/OI/O设备串行，设备串行，设备串行，设备串行，CPUCPUCPUCPU高速与高速与高速与高速与I/OI/OI/OI/O慢速慢速慢速慢速的矛盾的矛盾的矛盾的矛盾，解决办法：由解决办法：由解决办法：由解决办法：由卫星机负责卫星机负责卫星机负责卫星机负责I/OI/OI/OI/O监督程序监督程序作业自动过渡作业自动过渡顾名思义，批处理就是对某对象进行批量的处理。2. 批处理阶段l l脱机批处理脱机批处理脱机批处理脱机批处理特点：特点：特点：特点：主机与卫星机并行操作，主机与卫星机

7、并行操作，主机与卫星机并行操作，主机与卫星机并行操作，主机摆脱了主机摆脱了主机摆脱了主机摆脱了 I/O I/O I/O I/O操作操作操作操作问题：磁带需要拆卸；保护问题问题：磁带需要拆卸；保护问题问题：磁带需要拆卸；保护问题问题：磁带需要拆卸；保护问题解决办法：解决办法：解决办法：解决办法：执行系统执行系统执行系统执行系统 主 机脱机批处理图示 输入机打印机 卫星机 输入带 输出带 输入带 输出带* * * *卫星机卫星机卫星机卫星机的功能：的功能：的功能：的功能：输入设备通过它把作业输入到输输入设备通过它把作业输入到输输入设备通过它把作业输入到输输入设备通过它把作业输入到输入磁带。入磁带。

8、入磁带。入磁带。输出磁带将作业执行结果输出到输出磁带将作业执行结果输出到输出磁带将作业执行结果输出到输出磁带将作业执行结果输出到输出设备。输出设备。输出设备。输出设备。2. 批处理阶段批处理阶段早早期期批批处处理理系系统统是是最最早早出出现现的的一一种种OSOS，严严格格地地说说，它它只只能能算算作作是是OSOS的的前前身身而而非非人人们们现现在在所所理理解解的的OSOS，但但它它仍仍比比人人工工操操作方式的系统有很大的进步作方式的系统有很大的进步。2. 批处理阶段批处理阶段l2020世纪的世纪的6060年代，硬件的技术发展出现了年代，硬件的技术发展出现了通道和中断。通道和中断。l通道通道是一

9、种专用的处理器，它能控制一台是一种专用的处理器，它能控制一台或多台外设工作，负责外部设备与主存之或多台外设工作，负责外部设备与主存之间的数据传输。它受间的数据传输。它受CPUCPU控制，但是启动后控制，但是启动后能独立于能独立于CPUCPU运行，这样运行，这样CPUCPU和通道能并行和通道能并行操作。操作。3. 执行系统执行系统l中断中断，是指主机接收到某种信号时，马上，是指主机接收到某种信号时，马上停止原来的工作，转去处理另一件事情，停止原来的工作，转去处理另一件事情，当时间处理完毕，主机又回到原来的工作当时间处理完毕，主机又回到原来的工作点工作。点工作。3. 执行系统什么是执行系统什么是执

10、行系统什么是执行系统什么是执行系统 借助于通道与中断技术，由主机控制借助于通道与中断技术，由主机控制借助于通道与中断技术，由主机控制借助于通道与中断技术，由主机控制I/OI/OI/OI/O工作。工作。工作。工作。原有的监督程序不仅要负责调度作业自动地原有的监督程序不仅要负责调度作业自动地原有的监督程序不仅要负责调度作业自动地原有的监督程序不仅要负责调度作业自动地运行，而且还要提供运行，而且还要提供运行，而且还要提供运行，而且还要提供I/OI/OI/OI/O控制功能。它常驻主控制功能。它常驻主控制功能。它常驻主控制功能。它常驻主存，称为执行系统。存，称为执行系统。存，称为执行系统。存，称为执行系

11、统。基本功能基本功能基本功能基本功能I/OI/O控制功能控制功能 调度调度l l特点特点特点特点主机、外设并行操作；增强了保护能力。主机、外设并行操作；增强了保护能力。主机、外设并行操作；增强了保护能力。主机、外设并行操作；增强了保护能力。3. 执行系统执行系统3. 执行系统执行系统l问题问题程序执行仍是单道程序执行仍是单道,CPU,CPU和和外设的并行程和和外设的并行程度有限，不能完全消除度有限，不能完全消除CPUCPU的等待的等待 。l1.21.2操作系统的形成和发展操作系统的形成和发展l1.2.2操作系统的形成操作系统的形成l l单道程序程序的工作情况单道程序程序的工作情况单道程序程序的

12、工作情况单道程序程序的工作情况用户程序监督程序 I/O操作计算请求输入 启动I/O I/O完成继续计算 结束中断 1. 1.多道程序设计技术多道程序设计技术什么是多道程序程序设计技术什么是多道程序程序设计技术什么是多道程序程序设计技术什么是多道程序程序设计技术在计算机主存中同时存放几道相互独立的程在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序在管理程序控制之下，相互穿插序。这些程序在管理程序控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时下去时( (如等待外部设备传输数据如等待外部设备传输数据) )，管理程序，管理程序便将另一道程序投

13、入运行。便将另一道程序投入运行。 1.多道程序设计技术多道程序的工作情况多道程序的工作情况多道程序的工作情况多道程序的工作情况中央处理机外部设备输入结束程序B打印输出输入绘图输出输出结束输出结束程序A输入结束程序A程序B输入外部设备 1 1.多道程序设计技术1.多道程序设计技术多道运行的特征多道运行的特征多道多道宏观上并行宏观上并行微微观上串行观上串行l l什么是分时技术什么是分时技术什么是分时技术什么是分时技术 所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时所谓分时技术，是把处理机时间划分成很短的时间片间片间片间

14、片( ( ( (如几百毫秒如几百毫秒如几百毫秒如几百毫秒) ) ) )轮流地分配给各个联机作业使用，轮流地分配给各个联机作业使用，轮流地分配给各个联机作业使用，轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完如果某个作业在分配的时间片用完之前计算还未完成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。成，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。主机终端 1终端 2终端 n 2.分时技术分时处理分时处理 一台计

15、算机与许一台计算机与许一台计算机与许一台计算机与许多终端设备连接，终多终端设备连接，终多终端设备连接，终多终端设备连接，终端用户以联机方式使端用户以联机方式使端用户以联机方式使端用户以联机方式使用计算机。用计算机。用计算机。用计算机。l l实时处理实时处理实时处理实时处理什么是实时什么是实时 计算机对于外来信息能够在被控对象计算机对于外来信息能够在被控对象允许的截止期限允许的截止期限(deadline)(deadline)内作出反应。内作出反应。 实时处理实时处理以快速反应为特征，对实时信号能在以快速反应为特征，对实时信号能在截止期限之内处理并作出反应。截止期限之内处理并作出反应。 2.分时技

16、术分时技术u个人计算机上的操作系统个人计算机上的操作系统u嵌入式操作系统嵌入式操作系统u网络操作系统网络操作系统u分布式操作系统分布式操作系统u智能化操作系统智能化操作系统1.2.31.2.3操作系统进一步发展操作系统进一步发展操作系统形成与发展过程操作系统形成与发展过程 操作系统初期阶段 操作系统发展的初期阶段操作系统发展的初期阶段 手工操作 阶段 联机 批处理 脱机 批处理 执行 系统个人计算机操作系统 网络操作系统分布式操作系统 实时系统 多道程序系统多道程序系统 多道批 分时 处理系统 系统 早期批处理操作系统的进一步发展操作系统的进一步发展操作系统的形成操作系统的形成l1.31.3操

17、作系统的基本概念操作系统的基本概念l1.3.11.3.1操作系统的定义和特性操作系统的定义和特性1. 1. 资源共享与资源竞争资源共享与资源竞争资源共享与资源竞争资源共享与资源竞争l l资源共享资源共享资源共享资源共享 多个计算任务对计算机系统资源的共同享用。多个计算任务对计算机系统资源的共同享用。多个计算任务对计算机系统资源的共同享用。多个计算任务对计算机系统资源的共同享用。l l资源竞争资源竞争资源竞争资源竞争 多个计算任务对计算机系统资源的争夺。多个计算任务对计算机系统资源的争夺。多个计算任务对计算机系统资源的争夺。多个计算任务对计算机系统资源的争夺。操作系统操作系统操作系统操作系统 中

18、央处理机 打印机 用 户1 用 户n 操作命令 操作命令 应用程序1 系统调用 系统调用 应用程序n显示器Modem 应 用程 序存储器绘图仪键 盘网 卡文 件并并发发性性：指指两两个个或或多多个个事事件件在在同同一一时时间间间间隔隔内内发生。发生。并行性：指两个或多个事件在并行性：指两个或多个事件在同一时刻同一时刻发生发生程程序序的的并并发发执执行行是是为为了了改改善善系系统统资资源源的的利利用用率率并并可可提提高高系系统统的的吞吞吐吐量量，但但同同时时也也会会使使系系统统的管理更加复杂化。的管理更加复杂化。2. 2. 并发和并行并发和并行并发和并行并发和并行3. 操作系统的定义与特征操作系

19、统的定义与特征l操作系统的定义操作系统的定义 操作系统是一个大型的程序系统操作系统是一个大型的程序系统（系统软件），它负责计算机系统软、（系统软件），它负责计算机系统软、硬件资源的分配；控制和协调并发活硬件资源的分配；控制和协调并发活动；提供用户接口，使用户获得良好动；提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。的工作环境。3. 操作系统的定义与特征操作系统的定义与特征l操作系统的特征操作系统的特征并发：能处理多个同时性活动的能力并发：能处理多个同时性活动的能力共享：多个计算任务对系统资源的共同共享：多个计算任务对系统资源的共同享用享用不确定性：操作系统能处理大量的、随不确定性：操作系统能处理大量

20、的、随机的事件序列，使各用户的计算任务正机的事件序列，使各用户的计算任务正确地完成。确地完成。l1.31.3操作系统的基本概念操作系统的基本概念l1.3.21.3.2操作系统的资源管理功能操作系统的资源管理功能1. 1. 处理机管理处理机管理处理机管理处理机管理l l提出进程调度策略提出进程调度策略提出进程调度策略提出进程调度策略 确决将确决将确决将确决将CPUCPUCPUCPU先分给哪个用户程序，它占用多长时先分给哪个用户程序，它占用多长时先分给哪个用户程序，它占用多长时先分给哪个用户程序，它占用多长时间，下一个又该轮到哪个程序运行等问题。间，下一个又该轮到哪个程序运行等问题。间，下一个又该

21、轮到哪个程序运行等问题。间，下一个又该轮到哪个程序运行等问题。l l给出进程调度算法给出进程调度算法给出进程调度算法给出进程调度算法l l进行处理机的分派进行处理机的分派进行处理机的分派进行处理机的分派 在调度时机到来时，进行处理机分派。在调度时机到来时，进行处理机分派。在调度时机到来时，进行处理机分派。在调度时机到来时，进行处理机分派。2. 2. 存储器管理存储器管理存储器管理存储器管理l l存储分配和存储无关性存储分配和存储无关性存储分配和存储无关性存储分配和存储无关性 确定各应用程序在主存中的位置及所占区域的大小；确定各应用程序在主存中的位置及所占区域的大小；确定各应用程序在主存中的位置

22、及所占区域的大小；确定各应用程序在主存中的位置及所占区域的大小；应用程序无需关系存储细节，由存储管理模块提供地址应用程序无需关系存储细节，由存储管理模块提供地址应用程序无需关系存储细节，由存储管理模块提供地址应用程序无需关系存储细节，由存储管理模块提供地址重定位能力。重定位能力。重定位能力。重定位能力。l l存储保护存储保护存储保护存储保护 系统提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应系统提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应系统提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应系统提供基址、界限寄存器等存储保护方法，使各应用程序相互隔离。用程序相互隔离。用程序相互隔离。用程序相互隔离。l l存

23、储扩充存储扩充存储扩充存储扩充 系统提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。系统提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。系统提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。系统提供虚拟存储技术，扩大逻辑主存。3. 3. 设备设备设备设备管理管理管理管理l l设备无关性设备无关性设备无关性设备无关性 用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关，以达到方便用户、提高设备利用率的目的。备无关，以达到方便用户、提高设备利用率的目的。备无关，以达到方便用户、提高设备利用率的目的。备无关，以达到方便用户、提高设备利

24、用率的目的。l l设备分配设备分配设备分配设备分配 为各应用程序和运行实体分配各种设备。设备分为各应用程序和运行实体分配各种设备。设备分为各应用程序和运行实体分配各种设备。设备分为各应用程序和运行实体分配各种设备。设备分配通常采用三种基本技术：独享、共享及虚拟技术。配通常采用三种基本技术：独享、共享及虚拟技术。配通常采用三种基本技术：独享、共享及虚拟技术。配通常采用三种基本技术：独享、共享及虚拟技术。l l设备的传输控制设备的传输控制设备的传输控制设备的传输控制 启动设备、中断处理、结束处理启动设备、中断处理、结束处理启动设备、中断处理、结束处理启动设备、中断处理、结束处理314. 信息管理信

25、息管理(文件系统文件系统)l信息组织信息组织l存取方法存取方法l文件共享文件共享l文件安全文件安全l文件完整性文件完整性l磁盘空间分配磁盘空间分配5. 用户接口用户接口l为用户提供为用户提供操作接口操作接口和和程序接口程序接口操作系统的资源管理观点操作系统的资源管理观点操作系统的资源管理观点操作系统的资源管理观点操作系统操作系统功能模块功能模块处理机处理机管管 理理存储器存储器管管 理理设设 备备管管 理理文文 件件系系 统统系系 统统资资 源源处理机处理机I/O设备设备软件软件资源资源存储器存储器l1.41.4操作系统的基本类型操作系统的基本类型1. 批量操作系统批量操作系统 一般用于处理商

26、业和科学应用。一般用于处理商业和科学应用。一般用于处理商业和科学应用。一般用于处理商业和科学应用。什么是批量操作系统什么是批量操作系统 批量操作系统是操作系统的一种类型。该系统批量操作系统是操作系统的一种类型。该系统批量操作系统是操作系统的一种类型。该系统批量操作系统是操作系统的一种类型。该系统把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调度程序自动选择作业，在系统内多道运行。度程序自动选择作业，在系统内多道运行。度程序自动选择作业，在系统内多道运行。度程序自动选择

27、作业，在系统内多道运行。特点特点 系统吞吐率高系统吞吐率高系统吞吐率高系统吞吐率高脱机操作脱机操作脱机操作脱机操作 多道运行多道运行多道运行多道运行 合合合合理搭配作业理搭配作业理搭配作业理搭配作业 作业周转时间长，用户使用不方便。作业周转时间长，用户使用不方便。作业周转时间长，用户使用不方便。作业周转时间长，用户使用不方便。 2. 分时操作系统分时操作系统什么是分时操作系统什么是分时操作系统什么是分时操作系统什么是分时操作系统 分时操作系统是操作系统的另一种类型。它一般采用时分时操作系统是操作系统的另一种类型。它一般采用时分时操作系统是操作系统的另一种类型。它一般采用时分时操作系统是操作系统

28、的另一种类型。它一般采用时间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。互会话功能。互会话功能。互会话功能。特点特点特点特点 并行性并行性并行性并行性 独占性独占性独占性独占性 交互性交互性交互性交互性 3. 实时系统实时系统

29、什么是实时系统什么是实时系统什么是实时系统什么是实时系统 实时操作系统对外部输入的信息，能够实时操作系统对外部输入的信息，能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。在规定的时间内处理完毕并作出反应。实时系统的分类实时系统的分类实时系统的分类实时系统的分类 硬实时系统硬实时系统硬实时系统硬实时系统 系统必须满足应用程序对截止期限系统必须满足应用程序对截止期限(deadline)(deadline)的要求，若错过了截止期限，将的要求，若错过了截止期限，将导致灾难性后果。导致灾难性后果。3. 实时系统实时系统l软实时系统软实时系统 系统中截止期限被错过的情况下，只造系统中截止期限被错过的情况下，只造成系

30、统性能下降而不会带来严重后果。成系统性能下降而不会带来严重后果。 配置实时操作系统，可以对科学实验、配置实时操作系统，可以对科学实验、医学成像系统、工业控制系统、武器装备医学成像系统、工业控制系统、武器装备控制系统和特定显示系统进行实时控制的控制系统和特定显示系统进行实时控制的系统。系统。 特点特点特点特点 及时响应及时响应及时响应及时响应 高可靠性和安全性高可靠性和安全性高可靠性和安全性高可靠性和安全性实时操作系统的类型实时操作系统的类型实时操作系统的类型实时操作系统的类型 实时控制实时控制实时控制实时控制 生产过程控制、作战指挥生产过程控制、作战指挥生产过程控制、作战指挥生产过程控制、作战

31、指挥 实时信息处理实时信息处理实时信息处理实时信息处理 订购机票、情报检索订购机票、情报检索订购机票、情报检索订购机票、情报检索3. 实时系统实时系统4. 桌面系统（个人计算机）桌面系统（个人计算机）个人计算机出现于个人计算机出现于个人计算机出现于个人计算机出现于20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代年代年代年代随着微电子技术的发展，操作系统的目标随着微电子技术的发展，操作系统的目标随着微电子技术的发展，操作系统的目标随着微电子技术的发展，操作系统的目标 不再是最大化不再是最大化不再是最大化不再是最大化CPUCPUCPUCPU和外设的利用率和外设的利用率和外设的利用率和外设的利用

32、率 而是最大化用户方便性和响应速度而是最大化用户方便性和响应速度而是最大化用户方便性和响应速度而是最大化用户方便性和响应速度 各种类型的各种类型的各种类型的各种类型的WindowsWindowsWindowsWindows替代替代替代替代MS-DOSMS-DOSMS-DOSMS-DOS； IBM IBM IBM IBM公司将公司将公司将公司将MS-DOSMS-DOSMS-DOSMS-DOS升级为多任务升级为多任务升级为多任务升级为多任务OS/2OS/2OS/2OS/2； UNIXUNIXUNIXUNIX运行在个人计算机上；运行在个人计算机上；运行在个人计算机上；运行在个人计算机上； 出现了出现

33、了出现了出现了LinuxLinuxLinuxLinux个人计算机操作系统个人计算机操作系统个人计算机操作系统个人计算机操作系统( ( ( (类似于类似于类似于类似于UNIX)UNIX)UNIX)UNIX) 5. 计算机网络计算机网络l l定义定义定义定义 利用通信线路将一些独立自治的计算机相互连接形成利用通信线路将一些独立自治的计算机相互连接形成利用通信线路将一些独立自治的计算机相互连接形成利用通信线路将一些独立自治的计算机相互连接形成的一个集合体称为计算机网络的一个集合体称为计算机网络的一个集合体称为计算机网络的一个集合体称为计算机网络。l l特点特点特点特点多个处理部件多个处理部件多个处理

34、部件多个处理部件；无公共内存；无公共内存；无公共内存；无公共内存；具备消息通信具备消息通信具备消息通信具备消息通信 机制机制机制机制 l网络操作系统网络操作系统 网络操作系统除了具备一般操作系统网络操作系统除了具备一般操作系统应具有的功能模块之外（如处理器管理、应具有的功能模块之外（如处理器管理、设备管理、存储管理、文件系统等），设备管理、存储管理、文件系统等），还要增加一个网络通信模块。该模块由还要增加一个网络通信模块。该模块由通信接口中断处理程序、通信控制程序通信接口中断处理程序、通信控制程序以及各级网络协议软件组成。以及各级网络协议软件组成。41网络操作系统网络操作系统l计算机网络的局限

35、性计算机网络的局限性不能支持透明的资源存取不能支持透明的资源存取不能对网络资源进行有效、统一的管理不能对网络资源进行有效、统一的管理协作能力差协作能力差6.分布式系统分布式系统 分布式操作系统的基础是网络分布式操作系统的基础是网络l系统中的各台计算机无主次之分，既没有系统中的各台计算机无主次之分，既没有控制整个系统的主机，也没有受控制的从控制整个系统的主机，也没有受控制的从机。系统中的每个节点都是一个完整的处机。系统中的每个节点都是一个完整的处理系统。理系统。l系统中所有的资源共享，高层的操作系统系统中所有的资源共享，高层的操作系统对资源进行统一的控制。对资源进行统一的控制。426. 分布式系

36、统分布式系统l系统中的硬件，软件，数据库资源冗余配系统中的硬件，软件，数据库资源冗余配置。置。l系统中若干台计算机可以协作完成一个共系统中若干台计算机可以协作完成一个共同的任务。同的任务。l系统的透明性：用户发出使用请求，不需系统的透明性：用户发出使用请求，不需要指定哪些资源为他服务，而只需要指明要指定哪些资源为他服务，而只需要指明需要哪些服务。需要哪些服务。42l1.6 Linux1.6 Linux系统概述系统概述1.Linux系统简介系统简介 LinuxLinux系统是一个类系统是一个类UNIXUNIX的操作系统，的操作系统，与与UNIXUNIX在操作系统功能、使用方法等方在操作系统功能、

37、使用方法等方面极为相似。面极为相似。LinuxLinux是一个多用户、多任是一个多用户、多任务操作系统。由于它开放源代码，功能务操作系统。由于它开放源代码，功能强大，受到广大用户的欢迎。强大，受到广大用户的欢迎。431.Linux系统简介系统简介lLinuxLinux的第一个内核版本（的第一个内核版本（0.010.01）在在19911991年年9 9月被发布在月被发布在InternetInternet上，随后在上，随后在1010月份第月份第二个版本就发布了。二个版本就发布了。l19941994年年3 3月月1414日发布了第一个正式版本日发布了第一个正式版本Linux 1.0 Linux 1.

38、0 Linus Torvalds（2002）Linux Logovs.GNUGNUGNUGNU是是是是一一一一个个个个OSSOSSOSSOSS（Open Open Open Open Source Source Source Source SystemSystemSystemSystem）计计计计划划划划的的的的社社社社区区区区组组组组织织织织。自自自自由由由由软软软软件件件件运运运运动动动动的的的的思思思思想想想想核心：核心：核心：核心：“思想共享，源码共享思想共享，源码共享思想共享，源码共享思想共享，源码共享”。Richard Richard Richard Richard Stallma

39、nStallmanStallmanStallman他他他他于于于于1984198419841984年年年年创创创创立立立立了了了了GNUGNUGNUGNU，1985198519851985年年年年创创创创建建建建了了了了FSFFSFFSFFSF（自自自自由由由由软软软软件件件件基基基基金金金金会会会会 ） ， 1991199119911991年年年年 公公公公 布布布布 了了了了 GPL2.0GPL2.0GPL2.0GPL2.0版版版版（General General General General Public Public Public Public LicenseLicenseLicen

40、seLicense，普普普普遍遍遍遍公公公公用用用用许可）。许可）。许可）。许可）。1.Linux系统简介系统简介1.Linux系统简介系统简介l从从19831983年开始的年开始的GNUGNU计划致力于开发一个自计划致力于开发一个自由并且完整的类由并且完整的类UnixUnix操作系统，包括软件操作系统，包括软件开发工具和各种应用程序。到开发工具和各种应用程序。到19911991年年LinuxLinux内核发布的时候，内核发布的时候，GNUGNU已经几乎完成了除了已经几乎完成了除了系统内核之外的各种必备软件的开发。在系统内核之外的各种必备软件的开发。在Linus TorvaldsLinus T

41、orvalds和其他开发人员的努力下，和其他开发人员的努力下，GNUGNU组件可以运行于组件可以运行于LinuxLinux内核之上。内核之上。l Linux Linux实际上指的实际上指的GNU/LinuxGNU/Linux2.Linux操作系统的组成2.1 Linux内核l lLinuxLinuxLinuxLinux内核版本的命名一直遵从以下规则：即核心内核版本的命名一直遵从以下规则：即核心内核版本的命名一直遵从以下规则：即核心内核版本的命名一直遵从以下规则：即核心版本号由形如版本号由形如版本号由形如版本号由形如x.x.xxx.x.xxx.x.xxx.x.xx的三组数字组成，例如：的三组数字

42、组成，例如：的三组数字组成，例如：的三组数字组成，例如：2.2.302.2.302.2.302.2.30、2.3.1212.3.1212.3.1212.3.121、2.4.02.4.02.4.02.4.0等等。等等。等等。等等。l l主版本号主版本号主版本号主版本号. . . .次版本号次版本号次版本号次版本号. . . .修正序列号修正序列号修正序列号修正序列号l l次版本号是偶数的表示是稳定版，是奇数表示是次版本号是偶数的表示是稳定版，是奇数表示是次版本号是偶数的表示是稳定版，是奇数表示是次版本号是偶数的表示是稳定版，是奇数表示是测试版测试版测试版测试版l l内核源代码可以在：内核源代码可

43、以在：内核源代码可以在：内核源代码可以在：http:/http:/http:/http:/ 下载下载下载下载l lLinux shellLinux shellLinux shellLinux shell是系统提供的操作接口。是系统提供的操作接口。是系统提供的操作接口。是系统提供的操作接口。452.2Linux shell2.2Linux shell2.3X-windows2.3X-windowsl可视化的命令输入接口可视化的命令输入接口X-windowsX-windows图形用户图形用户界面，包括窗口、图标和菜单，所有的管界面，包括窗口、图标和菜单，所有的管理都通过鼠标控制。理都通过鼠标控制。

44、2.4 Linux 实用工具实用工具编辑器、浏览器、媒体播放器等。编辑器、浏览器、媒体播放器等。LinuxLinux系统的编辑器主要有系统的编辑器主要有EdEd、 Ex Ex、ViVi、和和EmacsEmacs。EdEd和和ExEx是行编辑器，是行编辑器，ViVi、和、和EmacsEmacs是全屏幕编辑器。是全屏幕编辑器。 3.常见的Linux发行版l lRedHat & Fedora CoreRedHat & Fedora CoreRedHat & Fedora CoreRedHat & Fedora Corel lSUSE SUSE SUSE SUSE l lDebianDebianDeb

45、ianDebianl lUbuntuUbuntuUbuntuUbuntul lMandrivaMandrivaMandrivaMandriva3.常见的Linux发行版lLinuxLinux的发行版本的发行版本( (LinuxLinux操作系统操作系统) )可以大可以大体分为两类，一类是商业公司维护的发行体分为两类，一类是商业公司维护的发行版本，一类是社区组织维护的发行版本。版本，一类是社区组织维护的发行版本。lRethat 9.0 Ubuntu 8.0Rethat 9.0 Ubuntu 8.0，这里的，这里的9.0,8.09.0,8.0指的是操作系统的版本号指的是操作系统的版本号l桌面系统桌

46、面系统l服务器系统：服务器系统：LinuxLinux最常用的领域。最常用的领域。l嵌入式系统：机顶盒、手机、嵌入式系统：机顶盒、手机、KTVKTV包厢的包厢的点歌系统。点歌系统。l超级计算机系统超级计算机系统l游戏机系统游戏机系统4.Linux的应用领域l l存储式计算机的结构和特点存储式计算机的结构和特点存储式计算机的结构和特点存储式计算机的结构和特点l l操作系统与计算机体系结构的关系操作系统与计算机体系结构的关系操作系统与计算机体系结构的关系操作系统与计算机体系结构的关系l l操作系统的形成与发展操作系统的形成与发展操作系统的形成与发展操作系统的形成与发展l l操作系统定义操作系统定义操作系统定义操作系统定义l l操作系统的资源管理功能操作系统的资源管理功能操作系统的资源管理功能操作系统的资源管理功能l l现代操作系统类型现代操作系统类型现代操作系统类型现代操作系统类型l lLinuxLinuxLinuxLinux系统概述系统概述系统概述系统概述11