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1、操作系统操作系统主讲人：主讲人：xxxxxx1操作系统操作系统操作系统操作系统 第第1 1章章 操作系统概论操作系统概论 本章学习目标本章学习目标 本章主要讲解操作系统的基本知识。本章主要讲解操作系统的基本知识。通过本章学习，我们应该掌握以下内容：通过本章学习，我们应该掌握以下内容： 操作系统的功能和地位操作系统的功能和地位 操作系统的发展过程（分类）操作系统的发展过程（分类） 操作系统的特征操作系统的特征 操作系统的结构操作系统的结构2操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1 1.1 计算机系统计算机系统1.1.11.1.1硬件与软件硬件与软件 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件一个完整的
2、计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。系统两大部分组成。 计算机硬件是各种物理设备的总称，是完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。如图成工作任务的物质基础。如图1-11-1所示。所示。3操作系统操作系统操作系统操作系统 图图1-1 1-1 计算机硬件的组成计算机硬件的组成4操作系统操作系统操作系统操作系统 计算机软件计算机软件 计算机软件是指程序和与程序相关的文档的计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合，按功能划分，软件可分为系统软件和应集合，按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件用软件。软件通过对硬件基本功能的控制与组合实现软件通过对硬件基本功能的控制与组合
3、实现人们所需的高级功能，如学习、游戏、娱乐、人们所需的高级功能，如学习、游戏、娱乐、办公等。人们在高层通过软件来使用计算机系办公等。人们在高层通过软件来使用计算机系统完成各种功能。统完成各种功能。软件是计算机系统的灵魂软件是计算机系统的灵魂5操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1.2 1.1.2 操作系统的形成操作系统的形成 通常，把未配置任何软件的计算机称为“裸机”。第一代计算机：19461958，电子管计算机，无操作系统 6操作系统操作系统操作系统操作系统 电子体管计算机使用方式（全手工方式）电子体管计算机使用方式（全手工方式）u程序首先从纸带或卡片输入机上装入输入机u然后输入机把程序和
4、数据输入计算机存储器，用户利用控制台开关启动程序开始执行。u计算结束，用户取走打印结果。u特点：使用计算的全过程 需要人工装卸纸带、人工控制运行。u手工操作时间长，计算机运行时间所占比例较小，资源利用率很低。7操作系统操作系统操作系统操作系统 第二代计算机：晶体管计算机（19581964年）特点：仍然没有操作系统。由于计算机的运算速度不断提高，因此加剧了“人-机矛盾”。严重制约了计算机系统的工作效率。改进办法：减少手工操作，让计算机自动控制用户作业的启动、运行，废除上、下机手工交接。具体实现：让计算系统一次集中处理一批用户作业，故被称为“批处理系统”，其管理程序就是现今操作系统的雏形。如图1-
5、2所示。8操作系统操作系统操作系统操作系统 图图1-2 1-2 批处理系统示意图批处理系统示意图9操作系统操作系统操作系统操作系统 第三代计算机：第三代计算机： 集成电路和大规模集成电路（集成电路和大规模集成电路（ 1964年以后）年以后）人们开始把人们开始把CPU、存储器、外部设备以及各、存储器、外部设备以及各种软件都视为计算机系统的种软件都视为计算机系统的“资源资源”，在软件，在软件设计上提出了设计上提出了“多道程序设计多道程序设计”的技术。的技术。在计算机内存中同时存放几个相互独立的程在计算机内存中同时存放几个相互独立的程序，让它们去序，让它们去“共享共享”、去、去“竞争竞争”系统中的系
6、统中的这些资源，具有这种功能的软件就是这些资源，具有这种功能的软件就是“操作系操作系统统”。10操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1.3 1.1.3 操作系统的基本观点操作系统的基本观点u操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充，它直接控对计算机硬件系统功能的首次扩充，它直接控制、管理各种硬件资源。制、管理各种硬件资源。 u操作系统为用户提供作业控制接口，使用户能够通过终端输入一定命令来控制作业流程。u操作系统为应用开发人员提供系统功能调用，提高应用开发效率。u统一管理系统资源，使并发进程能够按照一定原则合理共享系统资源，提
7、高资源利用率。11操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1.3 1.1.3 操作系统的观点操作系统的观点操作系统为用户提供了一台功能经过扩展了操作系统为用户提供了一台功能经过扩展了的机器或的机器或“虚拟机虚拟机”，因为现实生活中并不存，因为现实生活中并不存在具有这种功能的真实机器，它只是用户的一在具有这种功能的真实机器，它只是用户的一种感觉而已。种感觉而已。如图如图1-3 操作系统提供了一台虚拟机操作系统提供了一台虚拟机12操作系统操作系统操作系统操作系统 图图1-3 1-3 操作系统提供了一台虚拟机操作系统提供了一台虚拟机13操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1.4 Operating
8、System，OS定义 操作系统:是计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程和有效利用资源，在计算机与用户之间起接口的作用，以方便用户使用计算机的大型系统程序。14操作系统操作系统操作系统操作系统 1.1.5 1.1.5 操作系统地位操作系统地位 计算机系统是分层次的，最低层是未计算机系统是分层次的，最低层是未配置任何软件的硬件裸机，硬件之上是软配置任何软件的硬件裸机，硬件之上是软件，软件又分为若干层次，最低层是操作件，软件又分为若干层次，最低层是操作系统。系统。 操作系统是覆盖在裸机之上的第一层操作系统是覆盖在裸机之上的第一层软件，它直
9、接控制、管理各种硬件资源。软件，它直接控制、管理各种硬件资源。所以操作系统是整个计算机系统的控制管所以操作系统是整个计算机系统的控制管理中心。理中心。15操作系统操作系统操作系统操作系统 图 14 操作系统与软件硬件之间的关系16操作系统操作系统操作系统操作系统 裸机裸机操作系统操作系统系统工具系统工具应用软件应用软件应用用户应用用户应用开发人员应用开发人员操作系统开发人员操作系统开发人员计计算算机机系系统统图图1 15 5计算机系统层次结构计算机系统层次结构17操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2 1.2 操作系统的功能操作系统的功能操作系统的目的：操作系统的目的：方便用户使用计算机系统
10、方便用户使用计算机系统提高计算机系统资源利用率提高计算机系统资源利用率操作系统的功能可以从三个方面来考虑操作系统的功能可以从三个方面来考虑u资源管理资源管理管理计算机系统的软硬件资源管理计算机系统的软硬件资源u虚拟计算实现虚拟计算实现实现计算机软件方面的功能实现计算机软件方面的功能u提供人机接口提供人机接口用户通过人机接口来使用计算机用户通过人机接口来使用计算机18操作系统操作系统操作系统操作系统 u处理机管理处理机管理u存储管理存储管理u设备管理设备管理u文件管理文件管理u作业管理作业管理1.2.11.2.1从资源管理的角度来理解操作系统的功能从资源管理的角度来理解操作系统的功能19操作系统
11、操作系统操作系统操作系统 u多用户：计算机系统中有多个用户同时联机多用户：计算机系统中有多个用户同时联机使用。使用。u多任务：同一用户可能同时运行多道程序和多任务：同一用户可能同时运行多道程序和多个任务。如我们在进行数据处理的同时可以多个任务。如我们在进行数据处理的同时可以上网聊天、听音乐。上网聊天、听音乐。u并发执行：由于有多道程序处于运行状态，并发执行：由于有多道程序处于运行状态，使得计算机资源不是由一个程序在运行时独占使得计算机资源不是由一个程序在运行时独占使用，而是由多个并发运行的程序共享使用。使用，而是由多个并发运行的程序共享使用。现代计算机系统面临的系统环境现代计算机系统面临的系统
12、环境20操作系统操作系统操作系统操作系统 u由于多用户、多任务、并发执行使得资源由于多用户、多任务、并发执行使得资源管理与分配与程序能否正确执行以及系统管理与分配与程序能否正确执行以及系统资源利用率紧密相关。资源利用率紧密相关。u因此，操作系统的目标之一就是统一管理因此，操作系统的目标之一就是统一管理分配计算机系统资源，在保证并发执行的分配计算机系统资源，在保证并发执行的应用程序顺利运行的前提下提高资源利用应用程序顺利运行的前提下提高资源利用率。率。多用户、多任务、并发执行带来的问题：多用户、多任务、并发执行带来的问题：21操作系统操作系统操作系统操作系统 一、管理计算机资源一、管理计算机资源
13、1.2.1.1 1.2.1.1 处理机管理处理机管理处理机的任务是运行的程序，程序在某个数据对处理机的任务是运行的程序，程序在某个数据对象上的一次运行过程称为进程，所以处理机管理象上的一次运行过程称为进程，所以处理机管理又叫进程管理。又叫进程管理。单处理机系统中的程序运行方式：单处理机系统中的程序运行方式：u单道程序顺序执行单道程序顺序执行u多道程序并发运行多道程序并发运行22操作系统操作系统操作系统操作系统 单处理机系统：单道程序顺序执行单处理机系统：单道程序顺序执行要执行的多道程序顺序依次执行，一个程序运行完毕要执行的多道程序顺序依次执行，一个程序运行完毕才能运行下一个程序，即在一个程序运
14、行期间不插入才能运行下一个程序，即在一个程序运行期间不插入运行其他程序。运行其他程序。优点：优点：实现简单，不需要在多个进程之间进行转换。实现简单，不需要在多个进程之间进行转换。缺点：缺点：资源利用率低，因为在系统运行的整个过程中，资源利用率低，因为在系统运行的整个过程中，始终是一道程序独占系统全部资源，一般一道程序不始终是一道程序独占系统全部资源，一般一道程序不会同时进行计算和输入输出操作，使得处理机与外部会同时进行计算和输入输出操作，使得处理机与外部设备不能并行工作。设备不能并行工作。23操作系统操作系统操作系统操作系统 单处理机系统：多道程序并发执行单处理机系统：多道程序并发执行 在内存
15、中同时存放多道程序，按一定调度策略在内存中同时存放多道程序，按一定调度策略多道程序交叉运行，形成多道程序交叉运行，形成“微观上串行，宏观上微观上串行，宏观上并行并行”的情况，使得处理机和外部设备可以并行的情况，使得处理机和外部设备可以并行工作。工作。优点优点: (1) 多道程序并发执行资源利用率高多道程序并发执行资源利用率高 (2)多道程序可以提供多个用户同时联机操作，多道程序可以提供多个用户同时联机操作，一台主机可以同时连接若干用户终端，同时若一台主机可以同时连接若干用户终端，同时若干用户可以分别通过自己的终端使用主机。干用户可以分别通过自己的终端使用主机。24操作系统操作系统操作系统操作系
16、统 单处理机单处理机系统中系统中多道程序多道程序并发执行的并发执行的处理机管理处理机管理u处理机调度处理机调度处理机调度处理机调度：单处理机系统中并发运行多道程序，必：单处理机系统中并发运行多道程序，必须按照一定策略对处理机进行调度，决定在某个时刻把须按照一定策略对处理机进行调度，决定在某个时刻把处理机分配给哪个进程进行计算操作，这是处理机管理处理机分配给哪个进程进行计算操作，这是处理机管理的核心任务。的核心任务。u进程控制进程控制进程控制进程控制：操作系统提供了一些原语对进程状态的转：操作系统提供了一些原语对进程状态的转换进行控制。（原语在运行过程中不可中断）换进行控制。（原语在运行过程中不
17、可中断）u进程通信进程通信进程通信进程通信：操作系统提供了一系列的通信原语供应用：操作系统提供了一系列的通信原语供应用程序调用。程序调用。u进程同步进程同步进程同步进程同步：操作系统采取一定的策略来处理并发进程：操作系统采取一定的策略来处理并发进程之间的制约关系，即进程同步协调运行。之间的制约关系，即进程同步协调运行。25操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2.1.2 存储器管理存储器管理u计算机系统采用了冯计算机系统采用了冯诺依曼提出的诺依曼提出的存储程存储程存储程存储程序原理序原理序原理序原理，即把要运行的程序先一次性存放在存，即把要运行的程序先一次性存放在存储器中，然后由处理机自动从存
18、储器中依次取储器中，然后由处理机自动从存储器中依次取出程序指令运行，处理机的运行过程就是不断出程序指令运行，处理机的运行过程就是不断地取指令、执行指令循环往复的过程，每次取地取指令、执行指令循环往复的过程，每次取一条指令，执行一条指令。一条指令，执行一条指令。u存储器是计算机系统中的重要资源，与处理存储器是计算机系统中的重要资源，与处理机称为计算机系统中的主机机称为计算机系统中的主机u多道程序环境中，要在内存中同时存放多道多道程序环境中，要在内存中同时存放多道程序，必须对内存进行合理的管理，以保证程程序，必须对内存进行合理的管理，以保证程序顺利运行，并提高内存的利用率。序顺利运行，并提高内存的
19、利用率。约翰约翰冯冯诺依曼（诺依曼（ John Von Nouma，19031957），美藉），美藉匈牙利人，匈牙利人，20世纪最世纪最杰出的数学家之一，杰出的数学家之一，计算机之父，博弈论计算机之父，博弈论之父之父 ，犹太人。与，犹太人。与同为犹太人的哈耶克同为犹太人的哈耶克一样，是上世纪最伟一样，是上世纪最伟大的全才之一大的全才之一 26操作系统操作系统操作系统操作系统 存储管理功能存储管理功能（1 1）内存分配）内存分配：内存分配的任务是为每道程序：内存分配的任务是为每道程序分配一定的存储空间。分配一定的存储空间。u在内存分配过程中会出现内存需求总和超在内存分配过程中会出现内存需求总和超
20、过实际内存空间，因此，制定分配策略时应过实际内存空间，因此，制定分配策略时应以提高内存利用率为目标。以提高内存利用率为目标。（2 2）地址转换）地址转换：编写程序时使用的是逻辑地址：编写程序时使用的是逻辑地址空间，程序调入内存运行时使用的是物理地址空空间，程序调入内存运行时使用的是物理地址空间，为了确保能正确访问数据和指令，必须在程间，为了确保能正确访问数据和指令，必须在程序装入内存时把逻辑地址转换成物理地址，这一序装入内存时把逻辑地址转换成物理地址，这一操作称为地址转换，也称操作称为地址转换，也称重定位重定位。27操作系统操作系统操作系统操作系统 （3 3）内存保护）内存保护：内存保护的任务
21、是确保每道程：内存保护的任务是确保每道程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰，即不序都在自己的内存空间中运行，互不干扰，即不允许访问（存取）其他程序的存储空间。允许访问（存取）其他程序的存储空间。u用户程序访问操作系统只能通过系统调用才能用户程序访问操作系统只能通过系统调用才能实现。操作系统提供的内存保护机制，当进程访实现。操作系统提供的内存保护机制，当进程访问内存越界时能及时发现并进行处理。问内存越界时能及时发现并进行处理。（4 4）内存扩充）内存扩充。采用扩充技术为多道程序提供。采用扩充技术为多道程序提供充足的内存空间。物理上并不增加内存，逻辑上充足的内存空间。物理上并不增加内存，逻辑上扩
22、充内存。扩充内存。扩充内存方法扩充内存方法（1 1）进程整体交换；）进程整体交换；（2 2）部分装入内存，边装入边运行。）部分装入内存，边装入边运行。存储管理功能存储管理功能28操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2.1.3 设备管理设备管理设备管理的任务是：设备管理的任务是：u接受用户程序提出的接受用户程序提出的I/OI/O请求，为用户程序分配请求，为用户程序分配I/OI/O设备设备u使使CPUCPU和和I/OI/O设备并行操作，提高设备并行操作，提高CPUCPU和和I/OI/O设备的利设备的利用率用率u提高提高I/OI/O速度速度u方便用户程序使用方便用户程序使用I/OI/O设备设备 完
23、成以上任务操作系统应具备完成以上任务操作系统应具备完成以上任务操作系统应具备完成以上任务操作系统应具备：设备分配、缓冲：设备分配、缓冲管理、设备驱动、设备无关性等功能。管理、设备驱动、设备无关性等功能。29操作系统操作系统操作系统操作系统 （1 1 1 1）设备分配）设备分配）设备分配）设备分配：根据用户程序的：根据用户程序的I/OI/O请求，分配所需请求，分配所需设备。设备。（2 2 2 2）缓冲管理）缓冲管理）缓冲管理）缓冲管理：主要是因为进程数据存储区与：主要是因为进程数据存储区与I/OI/O设设备控制器之间直接传输数据速度不匹配与效率很低的备控制器之间直接传输数据速度不匹配与效率很低的
24、问题。问题。u缓冲管理的任务是解决缓冲管理的任务是解决CPUCPU和外设速度不匹配的和外设速度不匹配的矛盾，使他们能够充分并行工作，从而提高矛盾，使他们能够充分并行工作，从而提高CPUCPU和和I/OI/O设备的利用率，最提高系统吞吐量。设备的利用率，最提高系统吞吐量。（3 3 3 3）设备驱动）设备驱动）设备驱动）设备驱动：设备驱动程序实现：设备驱动程序实现CPUCPU与设备控制器与设备控制器之间的通信。之间的通信。设备管理设备管理30操作系统操作系统操作系统操作系统 （4 4）设备无关性：设备无关性又称设备独立性。即用）设备无关性：设备无关性又称设备独立性。即用户编写的应用程序与实际使用的
25、物理设备无关。户编写的应用程序与实际使用的物理设备无关。u用用户户编编写写的的应应用用程程序序中中不不直直接接指指定定使使用用哪哪台台具具体体的的物物理理设设备备，而而是是使使用用操操作作系系统统提提供供的的逻逻辑辑设设备备，然然后后由由操操作作系系统统把把用用户户程程序序中中使使用用的的逻逻辑辑设设备备映映射射到具体的物理设备，实施具体的到具体的物理设备，实施具体的I/OI/O操作。操作。u优优优优点点点点：是是用用户户应应用用进进程程的的运运行行与与某某台台具具体体物物理理设设备备的的状状态态无无关关，而而由由操操作作系系统统为为其其分分配配一一台台合合适适的的设设备备完完成成I/OI/O
26、操操作作。这这样样会会避避免免出出现现有有设设备备可可用用但但进进程却无法运行的情况。程却无法运行的情况。设备管理设备管理31操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2.1. 4 文件管理文件管理操作系统中引入文件管理的动因操作系统中引入文件管理的动因？u由于计算机中的程序和数据需要长期保存和由于计算机中的程序和数据需要长期保存和反复使用，促成了文件管理的发展。反复使用，促成了文件管理的发展。l例如例如:银行中的存贷款数据、学校的学籍管银行中的存贷款数据、学校的学籍管理软件、学籍数据等。理软件、学籍数据等。u操作系统等软件资源也都需要以文件的形式操作系统等软件资源也都需要以文件的形式存放在外部存
27、储介质中，供用户反复使用。存放在外部存储介质中，供用户反复使用。32操作系统操作系统操作系统操作系统 文件系统文件系统：操作系统中对文件进行管理的子系：操作系统中对文件进行管理的子系统称为文件系统。统称为文件系统。u任务任务：为用户提供一种简便的、统一的存取：为用户提供一种简便的、统一的存取和管理文件的方法，对用户而言，和管理文件的方法，对用户而言，按名存取按名存取是是一种简便的存取文件的手段一种简便的存取文件的手段u实现文件的共享实现文件的共享u维护文件的秘密和安全（维护文件的秘密和安全（文件的存取控制文件的存取控制）1.2.1. 4 文件管理文件管理33操作系统操作系统操作系统操作系统 文
28、件管理功能文件管理功能（1 1 1 1）文件存储空间的管理）文件存储空间的管理）文件存储空间的管理）文件存储空间的管理：为新文件：为新文件分配分配分配分配所需的外部所需的外部存储空间，存储空间，回收回收回收回收释放的文件存储空间。分配与回收时释放的文件存储空间。分配与回收时应该考虑到提高外存空间的利用率以及文件存取速度。应该考虑到提高外存空间的利用率以及文件存取速度。（2 2 2 2）目录管理）目录管理）目录管理）目录管理：为方便在外存中找到所需文件，应该：为方便在外存中找到所需文件，应该在外存中建立目录，每一个文件对应一个目录项。在外存中建立目录，每一个文件对应一个目录项。u任务：建立外存中
29、文件的目录结构，实现用户程任务：建立外存中文件的目录结构，实现用户程序对文件的序对文件的“按名存取按名存取按名存取按名存取”。（3 3 3 3）文件操作）文件操作）文件操作）文件操作：如，创建、删除、打开、关闭等：如，创建、删除、打开、关闭等（4 4 4 4）文件的存取权限控制）文件的存取权限控制）文件的存取权限控制）文件的存取权限控制：为防止文件被非授权使用，：为防止文件被非授权使用，操作系统提供了文件存取权限控制。操作系统提供了文件存取权限控制。34操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2.2 提供人机接口提供人机接口用户是通过操作系统提供的人机接口来使用计算。用户是通过操作系统提供的人机
30、接口来使用计算。操作系统为用户提供了两种接口。操作系统为用户提供了两种接口。u作业控制级接口作业控制级接口u程序级接口程序级接口1.2.2.1 1.2.2.1 作业控制级接口作业控制级接口u作业是用户在机器上所作的一系列相关的工作。作业是用户在机器上所作的一系列相关的工作。一道作业由若干顺序相关的作业步构成。一道作业由若干顺序相关的作业步构成。35操作系统操作系统操作系统操作系统 作业步骤：编辑作业步骤：编辑编译编译连接连接运行运行作业步骤之间的关系：作业步骤之间的关系：（1）每个作业步运行的结果是产生下一个作业）每个作业步运行的结果是产生下一个作业步所需的文件。步所需的文件。（2）一个作业步
31、能否开始执行依赖于前一个作）一个作业步能否开始执行依赖于前一个作业步是否顺利完成。业步是否顺利完成。（3）各作业步之间的关系不一定是单向的，而）各作业步之间的关系不一定是单向的，而可以从当前作业返回上一作业步。可以从当前作业返回上一作业步。用户作业实例（用户作业实例（Turbo C编程实例）编程实例）36操作系统操作系统操作系统操作系统 编编 辑辑编编 译译连连 接接运运 行行源程序源程序目标程序目标程序可执行程序可执行程序图图1 15 5 作业示例作业示例37操作系统操作系统操作系统操作系统 主要是指操作系统应该向用户提供作业工主要是指操作系统应该向用户提供作业工作流程控制的手段。作流程控制
32、的手段。作业级接口的构成作业级接口的构成：命令命令和和命令解释器命令解释器。u例如，在例如，在DOS系统中有内部命令、外系统中有内部命令、外部命令、命令解释器（部命令、命令解释器（）作业控制级接口分为作业控制级接口分为：联机用户接口联机用户接口和和脱脱机用户接口机用户接口什么是作业控制级接口？什么是作业控制级接口？38操作系统操作系统操作系统操作系统 （1 1）联机用户接口）联机用户接口u由一组键盘字符命令（或鼠标命令）和命令解释器由一组键盘字符命令（或鼠标命令）和命令解释器组成，使用户可以联机交互方式使用计算机。组成，使用户可以联机交互方式使用计算机。u用户每次键入一个合法命令（解释器能执行
33、的命令）用户每次键入一个合法命令（解释器能执行的命令），启动一个作业步；一个作业步运行完毕后，再键入，启动一个作业步；一个作业步运行完毕后，再键入下一个命令名，启动下一个作业步。下一个命令名，启动下一个作业步。u在一个作业步结束后，若发现错误，可以由用户修在一个作业步结束后，若发现错误，可以由用户修正错误，然后重新启动该作业步。用户可根据作业运正错误，然后重新启动该作业步。用户可根据作业运行情况随时进行作业步的调整。行情况随时进行作业步的调整。39操作系统操作系统操作系统操作系统 u联机用户接口联机用户接口: :键盘字符命令接口键盘字符命令接口和和图形接口图形接口（A A）键盘命令：要求用户能
34、熟记命令名字和格）键盘命令：要求用户能熟记命令名字和格式，并严格按照规定的格式输入命令。式，并严格按照规定的格式输入命令。（B B）图形接口：采用图形化的操作界面）图形接口：采用图形化的操作界面（GUIGUI）。）。常见操作系统有：常见操作系统有：IBMIBM公司公司OS/2OS/2、AppleApple公司公司的的MacintoshMacintosh、MicrosoftMicrosoft公司的公司的WindowsWindows40操作系统操作系统操作系统操作系统 （2 2）脱机用户接口）脱机用户接口u操作命令的形式为操作命令的形式为作业控制语言作业控制语言作业控制语言作业控制语言，用户以脱机
35、批处，用户以脱机批处理方式使用计算机。理方式使用计算机。u用户对作业流程的控制意图是利用作业控制语言书用户对作业流程的控制意图是利用作业控制语言书写成一份作业说明书来表达的。用户将作业控制说明写成一份作业说明书来表达的。用户将作业控制说明书交给系统，系统逐条解释执行说明书中的命令。书交给系统，系统逐条解释执行说明书中的命令。u用户一旦提交了作业，作业流程就由操作系统根据用户一旦提交了作业，作业流程就由操作系统根据作业控制说明书自动控制，用户无法干预该作业的运作业控制说明书自动控制，用户无法干预该作业的运行。行。u用户必须事先设计好作业流程，还要预测作业运行用户必须事先设计好作业流程，还要预测作
36、业运行过程中可能出现的错误，并给出发生错误时的处理方过程中可能出现的错误，并给出发生错误时的处理方法。法。41操作系统操作系统操作系统操作系统 联机用户接口与脱机用户接口比较联机用户接口与脱机用户接口比较u联机用户接口可以灵活方便地控制作业联机用户接口可以灵活方便地控制作业流程，及时处理作业运行过程中出现的错流程，及时处理作业运行过程中出现的错误，系统运行效率比较低，作业运行过程误，系统运行效率比较低，作业运行过程中作业步衔接依靠人工干预控制，操作速中作业步衔接依靠人工干预控制，操作速度比较慢。度比较慢。u脱机用户接口使作业自动运行，没有人脱机用户接口使作业自动运行，没有人工干预，提高高了系统
37、运行效率；缺点是工干预，提高高了系统运行效率；缺点是用户不能灵活地控制作业流程。用户不能灵活地控制作业流程。42操作系统操作系统操作系统操作系统 1.2.2.2 1.2.2.2 程序级接口程序级接口操作系统提供的程序级接口由一组系统功能调用操作系统提供的程序级接口由一组系统功能调用命令以及完成这些命令的程序模块组成。命令以及完成这些命令的程序模块组成。例如，例如，DOSDOS系统的功能调用，系统的功能调用，INT 21HINT 21H Windows Windows系统的系统的APIAPI（Application Application Programming InterfaceProgram
38、ming Interface）43操作系统操作系统操作系统操作系统 1.31.3操作系统的发展过程操作系统的发展过程1.3.1 1.3.1 推动操作系统发展的主要动力推动操作系统发展的主要动力（1 1）不断提高计算机资源利用率的需要。）不断提高计算机资源利用率的需要。发展初期，计算机系统特别昂贵，人们迫发展初期，计算机系统特别昂贵，人们迫切需要提高计算机系统中的资源利用率。切需要提高计算机系统中的资源利用率。（2 2）方便用户。）方便用户。提供友好的界面；提供丰富实用的系统功提供友好的界面；提供丰富实用的系统功能调用；提供人机交互操作方式。能调用；提供人机交互操作方式。44操作系统操作系统操作
39、系统操作系统 1.3.1 1.3.1 推动操作系统发展的主要动力推动操作系统发展的主要动力（3 3）计算机硬件不断更新换代。）计算机硬件不断更新换代。操作系统是基于硬件系统的，直接对硬件进行操作系统是基于硬件系统的，直接对硬件进行管理和控制，所以计算机系统硬件的发展必然管理和控制，所以计算机系统硬件的发展必然推动系统的发展。推动系统的发展。（4 4）计算体系结构不断发展）计算体系结构不断发展硬件体系结构的发展必然推动操作系统的发展。硬件体系结构的发展必然推动操作系统的发展。例如，单处理机系统发展为多处理机系统时，例如，单处理机系统发展为多处理机系统时，操作系统由单处理机系统发展为多处理机系统；
40、操作系统由单处理机系统发展为多处理机系统；有计算网络，就有网络操作系统。有计算网络，就有网络操作系统。45操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2 1.3.2 单道批处理系统单道批处理系统46操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2 1.3.2 单道批处理系统单道批处理系统u单道批处理系统也称监督程序，是操作系统单道批处理系统也称监督程序，是操作系统的雏形。的雏形。u监督程序常驻内存，在它的控制下，实现了监督程序常驻内存，在它的控制下，实现了作业的自动过渡，从而减少了手工操作。作业的自动过渡，从而减少了手工操作。u这一时期出现了汇编语言、高级语言编程工这一时期出现了汇编语言、高级语言编
41、程工具，每一种语言编译程序（如汇编语言或某种具，每一种语言编译程序（如汇编语言或某种高级语言的编译程序）、实用程序（如连接程高级语言的编译程序）、实用程序（如连接程序）都作为监督程序的子例程，当需要用到它序）都作为监督程序的子例程，当需要用到它们时由监督程序进行调用。们时由监督程序进行调用。47操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2 1.3.2 单道批处理系统单道批处理系统批处理系统分类：单道批处理和多道批处理批处理系统分类：单道批处理和多道批处理1.3.2.1 1.3.2.1 联机批处理（联机批处理（P10,P10,图示）图示）操作员把一批作业装到输入设备上（纸带输入机操作员把一批作业
42、装到输入设备上（纸带输入机/ /卡片卡片阅读机），然后由监督程序控制把这批作业输入到磁阅读机），然后由监督程序控制把这批作业输入到磁带上，然后在监督程序的控制下，使这批作业一个接带上，然后在监督程序的控制下，使这批作业一个接一个的连续执行，直至磁带上的所有作业运行完毕。一个的连续执行，直至磁带上的所有作业运行完毕。特点：作业从输入机到磁带，从磁带调入内存，输出特点：作业从输入机到磁带，从磁带调入内存，输出打印结果，都是在中央处理机直接控制下完成。打印结果，都是在中央处理机直接控制下完成。缺点：缺点：CUPCUP参与输入输出，参与输入输出，CPUCPU与与I/OI/O设备不能并行运行，设备不能并
43、行运行，处理机利用率比较低。处理机利用率比较低。48操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2 1.3.2 单道批处理系统单道批处理系统输输出出带带输输入入带带主主 机机读读 卡卡机机打打 印印机机输输出出带带卫卫星星机机卡卡片片图图1 16 6 脱机批处理脱机批处理1.3.2.2 脱机批处理脱机批处理49操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2.2 脱机批处理脱机批处理u脱机批处理系统构成：主机和卫星机脱机批处理系统构成：主机和卫星机u卫星机也称外围处理机，不与主机直接连接，卫星机也称外围处理机，不与主机直接连接，只与外部设备打交道。只与外部设备打交道。u脱机批处理工作方式脱机批处理工
44、作方式:卫星机把纸带卫星机把纸带/卡片上的卡片上的作业输入到磁带上，当主机需要执行作业时把输作业输入到磁带上，当主机需要执行作业时把输入带连接到主机上，主机从输入带上把作业调入入带连接到主机上，主机从输入带上把作业调入内存执行，作业完成后主机把计算结果送到输出内存执行，作业完成后主机把计算结果送到输出磁带上，然后由卫星机负责把输出磁带上的数据磁带上，然后由卫星机负责把输出磁带上的数据输出打印输出打印50操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.2.2 脱机批处理脱机批处理脱机批处理优点：脱机批处理优点：u主机不直接对慢速设备（纸带主机不直接对慢速设备（纸带/卡片输卡片输入机、打印机）进行控制，
45、可以用更多入机、打印机）进行控制，可以用更多的时间进行有效的计算工作，能更充分的时间进行有效的计算工作，能更充分发挥高速计算能力。发挥高速计算能力。u脱机批处理系统处理能力大大提高，脱机批处理系统处理能力大大提高，资源利用率和系统吞吐量明显改善。资源利用率和系统吞吐量明显改善。51操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 多道批处理系统多道批处理系统1.3.3.1 1.3.3.1 引入多道批处理的动因？引入多道批处理的动因？在单道批处理系统中内存中只有一道作业，作业运行过在单道批处理系统中内存中只有一道作业，作业运行过程中，输入、输出和计算操作是串行工作，系统始终存程中，输入、输出和计算操
46、作是串行工作，系统始终存在空闲资源。为了进一步提高资源利用率和系统的吞吐在空闲资源。为了进一步提高资源利用率和系统的吞吐量，在量，在20世纪世纪60年代中期引入了多道程序并发执行技术，年代中期引入了多道程序并发执行技术，从而形成了多道批处理系统。从而形成了多道批处理系统。1.3.3.2 1.3.3.2 多道程序并发执行基本思想：多道程序并发执行基本思想：u内存中同时存放多道程序，在操作系统的控制下交替内存中同时存放多道程序，在操作系统的控制下交替执行。执行。52操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3.2 多道程序并发执行基本思想多道程序并发执行基本思想u在多道批处理系统中，用户提交的作业
47、放在在多道批处理系统中，用户提交的作业放在外存中，并排成一个队列，称为后备作业。外存中，并排成一个队列，称为后备作业。u作业调度程序按一定策略从后备队列中选择作业调度程序按一定策略从后备队列中选择若干作业调入内存，使他们并发运行，从而共若干作业调入内存，使他们并发运行，从而共享系统中的资源，提高资源利用率和系统吞吐享系统中的资源，提高资源利用率和系统吞吐量。量。u虽然产生于上个世纪虽然产生于上个世纪60年代，但目前许多大、年代，但目前许多大、中型机器上都配置了这种操作系统。中型机器上都配置了这种操作系统。53操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3.3 多道程序并发执行系统的特征多道程序并
48、发执行系统的特征（1 1）多道性。在内存中同时驻留多道程序，分别为它）多道性。在内存中同时驻留多道程序，分别为它们创建进程。们创建进程。（2 2）调度性。单处理机系统中，每个时刻只能运行一）调度性。单处理机系统中，每个时刻只能运行一道程序指令，所以同时在内存中的多道程序不能同时在道程序指令，所以同时在内存中的多道程序不能同时在一个一个CPUCPU上运行，必须进行调度。所谓调度，即采用合上运行，必须进行调度。所谓调度，即采用合理的调度策略使多道程序并发执行。理的调度策略使多道程序并发执行。（3 3）宏观上并行，微观上串行。在单处理机系统中，）宏观上并行，微观上串行。在单处理机系统中，同时处于内存
49、中的多道程序在微观上交替占用同时处于内存中的多道程序在微观上交替占用CPUCPU运行，运行，是串行的，而在操作系统的调度下，用户感觉多道程序是串行的，而在操作系统的调度下，用户感觉多道程序在并行运行。在并行运行。54操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3.3 多道程序并发执行系统的特征(4) (4) 异步性。内存中的多道程序各自开始执行异步性。内存中的多道程序各自开始执行的时间、结束时间不由其进入内存的次序决定，的时间、结束时间不由其进入内存的次序决定，在操作系统的统一调度下，多道程序以不可预在操作系统的统一调度下，多道程序以不可预知的时间开始运行，并以不可预知的速度运行，知的时间开始运
50、行，并以不可预知的速度运行，不可预知其结束时间。不可预知其结束时间。（5 5）多道批处理的优缺点：）多道批处理的优缺点：u优点：缩短作业之间的交接时间，减少处理优点：缩短作业之间的交接时间，减少处理机的空闲等待时间，提高系统的吞吐量。机的空闲等待时间，提高系统的吞吐量。u缺点：用户响应时间较长。用户既不能了解缺点：用户响应时间较长。用户既不能了解自己程序的运行情况，也不能控制计算机自己程序的运行情况，也不能控制计算机。55操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3.31.3.3.3单道程序与多道程序并发执行比较单道程序与多道程序并发执行比较56操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3.3
51、1.3.3.3单道程序与多道程序并发执行比较单道程序与多道程序并发执行比较57操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统分时系统发展的动因？分时系统发展的动因？多道批处理系统充分地提高了计算机资源利用率和系多道批处理系统充分地提高了计算机资源利用率和系统吞吐量，但缺少人机交互能力，用户把作业提交给统吞吐量，但缺少人机交互能力，用户把作业提交给计算机后，就完全脱离了自己的作业，不能干预作业计算机后，就完全脱离了自己的作业，不能干预作业的运行，因此希望能够进行人机交互以便控制用户作的运行，因此希望能够进行人机交互以便控制用户作业运行流程。业运行流程。1.3.3.1
52、1.3.3.1 分时系统分时系统u在分时系统中，一台主机可以连接若干终端，每个在分时系统中，一台主机可以连接若干终端，每个用户可以通过终端与主机交互。用户可以通过终端与主机交互。58操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统图图 1 17 7 分时系统示意图分时系统示意图59操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统图图 1 17 7 分时系统示意图分时系统示意图60操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统1.3.3.1 分时系统分时系统u分时技术：分时技术：CPU速度不断提高和中断技术的使用，使
53、得一台计速度不断提高和中断技术的使用，使得一台计算机可同时连接多个用户终端，而每个用户可在自己的终端上算机可同时连接多个用户终端，而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机，好像自己独占机器一样。联机使用计算机，好像自己独占机器一样。u分时处理：用户与应用程序随时可以交互，控制程序运行，适分时处理：用户与应用程序随时可以交互，控制程序运行，适于商业和办公事务处理。于商业和办公事务处理。u时间片：把处理机的响应时间（时间片：把处理机的响应时间（CPU周期，周期，100毫秒）分成若毫秒）分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如20毫毫
54、秒），每个终端用户获得规定时间单位秒），每个终端用户获得规定时间单位CPU，就可以运行，否，就可以运行，否则等待。则等待。u工作原理：高速的主机按一定次序轮流为各终端用户服务，每工作原理：高速的主机按一定次序轮流为各终端用户服务，每一个用户一次仅使用主机很短的一段时间（称为时间片），在一个用户一次仅使用主机很短的一段时间（称为时间片），在分得的时间片内没有完成工作则暂时中断，将处理机分配给下分得的时间片内没有完成工作则暂时中断，将处理机分配给下一个用户。一个用户。61操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统分时系统工作示意图分时系统工作示意图62操作系统操作系
55、统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 分时系统分时系统1.3.3.1 分时系统具有的特征分时系统具有的特征u多个用户同时联机操作，即多路性。同一台主机同时多个用户同时联机操作，即多路性。同一台主机同时连接多个终端，各用户独占一个终端，通过终端使用主连接多个终端，各用户独占一个终端，通过终端使用主机。机。u各用户独立。一台主机同时为若干用户服务，而各用各用户独立。一台主机同时为若干用户服务，而各用户独立操作，互不干涉，对每个用户而言好像独占主机。户独立操作，互不干涉，对每个用户而言好像独占主机。u交互性。各用户通过终端联机以交互方式使用主机。交互性。各用户通过终端联机以交互方式使用主机。即
56、用户可以通过操作系统提供一组人机交互命令，如即用户可以通过操作系统提供一组人机交互命令，如UNIX/Linux中的中的Shell命令来随意干预和控制作业的运命令来随意干预和控制作业的运行流程。行流程。63操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 时实系统（时实系统（Real-Time OSReal-Time OS）1 1 引入实时操作系统的动因？引入实时操作系统的动因？（1 1）计算计算机应用技术的发展）计算计算机应用技术的发展u早期计算机系统主要用于科学与工程方面的数值计早期计算机系统主要用于科学与工程方面的数值计算，如第一台计算机（算，如第一台计算机（19461946年）产
57、生的原因就是解决年）产生的原因就是解决大口径火炮设计中的计算问题：弹道轨迹、弹着点和大口径火炮设计中的计算问题：弹道轨迹、弹着点和材料的各种应力分布的计算。还有原子弹设计和实验材料的各种应力分布的计算。还有原子弹设计和实验中大量的中大量的计算问题计算问题，用当时的计算工具已经解决不了。，用当时的计算工具已经解决不了。u6060年代初，计算机开始应用到生产过程控制、工业年代初，计算机开始应用到生产过程控制、工业控制、防空系统、信息处理等，在这些应用中不但要控制、防空系统、信息处理等，在这些应用中不但要解决计算间题，还要求在规定的时间内完成计算，即解决计算间题，还要求在规定的时间内完成计算，即实时
58、处理实时处理。在实时处理中的一个核心的问题就是。在实时处理中的一个核心的问题就是响响应时间问题应时间问题。64操作系统操作系统操作系统操作系统 （2 2）特殊领域应用的需要）特殊领域应用的需要u由于计算机在生产过程领域的应用，需要计由于计算机在生产过程领域的应用，需要计算机能及时采集，比如工作现场的温度、压力、算机能及时采集，比如工作现场的温度、压力、方位等数据，并需要对所采集的数据进行及时方位等数据，并需要对所采集的数据进行及时的处理，进而实现的处理，进而实现自动化控制自动化控制。因此需要实时。因此需要实时操作系统。操作系统。1.3.3 1.3.3 时实系统时实系统65操作系统操作系统操作系
59、统操作系统 1.3.3 1.3.3 时实系统时实系统化学生产反应堆的控制系统化学生产反应堆的控制系统66操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 时实系统时实系统（3 3）什么是响应时间？什么是响应时间？u指用户发出命令到系统完成用户命令所需的指用户发出命令到系统完成用户命令所需的时间。时间。u批处理操作系统：没有批处理操作系统：没有u分时操作系统：毫秒级分时操作系统：毫秒级( (一般情况）一般情况）u实时操作系统：微秒级，甚至更小（经典说实时操作系统：微秒级，甚至更小（经典说法）。法）。 系统要满足用户时限（系统要满足用户时限（deadline)deadline)的的 要求要
60、求( (现代）现代）67操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 时实系统时实系统（4 4）实时操作系统）实时操作系统u实时操作系统是又一种类型的操作系统，对外部的实时操作系统是又一种类型的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。u实时是指计算机对于用户请求能足够快地进行处理，实时是指计算机对于用户请求能足够快地进行处理，并做出反应。要求毫秒、微秒级。并做出反应。要求毫秒、微秒级。u实时操作系统的应用实时操作系统的应用l（1 1）实时控制：工业过程控制、防空系统等）实时控制：工业过程控制、防空系统等l（2 2
61、）实时信息处理：情报检索和查询、飞机订票系）实时信息处理：情报检索和查询、飞机订票系统、银行信用卡系统。统、银行信用卡系统。68操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.3 1.3.3 时实系统时实系统2 2 实时操作系统的特征实时操作系统的特征（1 1）及时性。）及时性。u系统要能及时响应外部实时信号，响应时间间隔要足以能系统要能及时响应外部实时信号，响应时间间隔要足以能够控制发出实时信号的环境。一般都有规定的时限，称为够控制发出实时信号的环境。一般都有规定的时限，称为deadlinedeadline，即死限。，即死限。（2 2）要求高可靠性和安全性，效率则放在第二位。）要求高可靠性和安全性
62、，效率则放在第二位。u由于实时系统的应用环境比较特殊，任何软硬件故障都可由于实时系统的应用环境比较特殊，任何软硬件故障都可能带来严重的后果，因此，必须采取相应的软硬件措施，以能带来严重的后果，因此，必须采取相应的软硬件措施，以保证系统高度可靠性。保证系统高度可靠性。uu比如双工制比如双工制比如双工制比如双工制。准备两台功能相同的计算机，其中一台为主。准备两台功能相同的计算机，其中一台为主机，另一台为后备机器，主机与后备机器并行工作，但不产机，另一台为后备机器，主机与后备机器并行工作，但不产生控制输出，若主机发生故障，后备机器立即替代主机继续生控制输出，若主机发生故障，后备机器立即替代主机继续工
63、作，保证系统不间断运行。工作，保证系统不间断运行。69操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.4 1.3.4 微机操作系统微机操作系统在微型计算机上配置操作系统的主要任务是方便用户在微型计算机上配置操作系统的主要任务是方便用户使用计算机，而不太需要考虑资源利用率的问题。使用计算机，而不太需要考虑资源利用率的问题。常见的微型计算机操作系统有：常见的微型计算机操作系统有：DOS、Windows、UNIX/Linux等。等。1、单用户单任务操作系统、单用户单任务操作系统单用户单任务是指，只允许一个用户上机，要运行的单用户单任务是指，只允许一个用户上机，要运行的多个任务必须按照一定的顺序依次执行，不
64、能交替执多个任务必须按照一定的顺序依次执行，不能交替执行。行。代表：代表：CP/M（Control Program Monitor，属于，属于8位微位微型计算操作系统）和型计算操作系统）和DOS70操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.4 1.3.4 微机操作系统微机操作系统2 单用户多任务操作系统单用户多任务操作系统单用户多任务是指只允许一个用户上机，但可以并发执单用户多任务是指只允许一个用户上机，但可以并发执行多道程序，从而充分利用系统资源，满足用户同时执行多道程序，从而充分利用系统资源，满足用户同时执行多个任务的需求。行多个任务的需求。典型代表：典型代表：IBM OS/2、Windo
65、ws3 多用户多任务操作系统多用户多任务操作系统在微型计算机上配置多用户操作系统就可以使微型计算在微型计算机上配置多用户操作系统就可以使微型计算机同时为多个用户服务。机同时为多个用户服务。Unix由美国由美国AT&T公司的公司的Bell实验室开发，可应用于各实验室开发，可应用于各种机型还有种机型还有LINUX71操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统( (一一) ) 计算机网络概念计算机网络概念a.a.计算机网络的概念计算机网络的概念u计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物, ,是互是互连计算
66、机实现计算机之间通信和资源共享的一种技术。连计算机实现计算机之间通信和资源共享的一种技术。u所谓计算机网络，是指把地理上分散的、具有独立功能的多所谓计算机网络，是指把地理上分散的、具有独立功能的多个计算机，通过通信线路加以连接，以达到数据通信和资源共个计算机，通过通信线路加以连接，以达到数据通信和资源共享为目的的计算机系统。享为目的的计算机系统。 b. b. 计算机网络产生的背景计算机网络产生的背景u微电子技术的发展与进步微电子技术的发展与进步u计算机的应用社会化计算机的应用社会化u通信技术的进步和普及通信技术的进步和普及72操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系
67、统网络操作系统 c c、 特征特征u 资源共享性u 独立自主性u 计算机通信 d d、微机网络、微机网络 微型机技术的巨大进展, 微机网络也随之崛起，并获得高速的发展，巳成为计算机网络中最活跃的一个分支73操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统传统局域网络结构图传统局域网络结构图74操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（二）计算机网络构成（二）计算机网络构成 u主机主机 主机是组成网络的独主机是组成网络的独立自主的计算机系统，立自主的计算机系统，用于运行用户程序用于运行用户程序( (即应用程序即应用程序)
68、,),也有也有些文献把它称为末端些文献把它称为末端系统系统ES(ES(End SystemEnd System) )。 75操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统u通信子网通信子网( (Communication Communication SubnetSubnet) ) 是将入网主机连接起来是将入网主机连接起来的实体。子网的任务是的实体。子网的任务是在入网主机之间传递信在入网主机之间传递信息息, ,以提供通信服务以提供通信服务. . uIMP(InterfaceIMP(Interface Message Message ProcessorProce
69、ssor，信信息息处处理理机机接接口口) )属属于于通通信信子子网网的的一一部分部分 76操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（三）计算机网络的发展历程（三）计算机网络的发展历程主主机机和和通通信信子子网网的的概概念念及及其其网网络络结结构构最最早早来来自自ARPAnetARPAnet网网。ARPAnetARPAnet是是最最早早出出现现的的重重要要网网络络之之一一，也也是是产产生生TCP/IP TCP/IP 技技术术和和最早应用最早应用TCP/IPTCP/IP技术的网络。技术的网络。u（1 1）19691969年年，在在美美国国国国防防部部高高级
70、级研研究究计计划划署署（DARPADARPA，DefenceDefence Advance Advance Research Research Project Project AgencyAgency）的的资资助助下下，建建立立起起ARPANETARPANET网络。网络。u（2 2）由由于于硬硬件件网网络络技技术术的的不不断断进进步步，促促使使人人们们产产生生了了对对不不同同网网络络结结构构的的网网络络系系统统之之间间互互连连的的需需要要，这这促促进进了了DARPADARPA重重视视网网络络互连问题，并导致互连问题，并导致TCP/IPTCP/IP的出现。的出现。u（3）1979年，年，DARP
71、A组织成立组织成立“Internet控制与分配委员会控制与分配委员会（Internet Control and Configuration Board,ICCB）”以协调以协调TCP/IP研究中的各项问题。研究中的各项问题。u（4）1980年，年，DARPA开始将开始将ARPANET上使用的机器全部采上使用的机器全部采用用TCP/IP。77操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（三）计算机网络的发展历程（三）计算机网络的发展历程u（5 5）19831983年年，美美国国国国防防通通信信局局（DefenceDefence Communication C
72、ommunication AgencyAgency，DCADCA）将将ARPANetARPANet分分成成两两部部分分：一一部部分分仍仍叫叫ARPANet，用用于于研研究究工工作作；另另一部分称为著名的一部分称为著名的MILNET，用于军方的非机密通信。，用于军方的非机密通信。u（6）1985年年，美美国国国国家家科科学学基基金金会会NSF（National Scientific Foundation）加入）加入TCP/IP研究开发，并成为主角。研究开发，并成为主角。u（6）1986年年，NSF开开始始在在全全美美国国资资助助地地区区网网（Regional Network）建建设设，使使全全美
73、美国国的的科科研研机机构构加加入入NSFNET，并并使使NSFNET逐渐取代逐渐取代ARPANET称为称为Internet的新主干。的新主干。u（7）1991年年的的海海湾湾战战争争，使使得得TCP/IP为为美美军军迅迅速速、准准确确地地完完成数据通信任务立下汗马功劳，因此使得互谅网络声名远扬。成数据通信任务立下汗马功劳，因此使得互谅网络声名远扬。u（8）1997年，我国上网人数年，我国上网人数27万人到万人到2007年年1.3亿人亿人78操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统典型现代局域网络结构图典型现代局域网络结构图79操作系统操作系统操作系统操
74、作系统 80操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（四）网络操作系统（四）网络操作系统u在计算机技术和通信技术的基础上发展起来的计算机在计算机技术和通信技术的基础上发展起来的计算机网络技术，其主要目的是为实现计算机之间的网络技术，其主要目的是为实现计算机之间的数据通信数据通信和和资源共享资源共享，因此需要一个网络操作系统来对整个网络，因此需要一个网络操作系统来对整个网络实施管理，并为用户提供统一、方便的网络接口。实施管理，并为用户提供统一、方便的网络接口。（1）重要概念：网络协议）重要概念：网络协议l网络协议是网络中各主机（网络协议是网络中各主机（H
75、OST）之间传递信息的）之间传递信息的规则的集合。如国际标准化组织规则的集合。如国际标准化组织ISO/OSI七层网络结构七层网络结构协议、协议、TCP/IP协议等。协议等。81操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统ISO/OSI七层网络协议七层网络协议82操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统TCP/IPTCP/IP协议层次图协议层次图83操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统OSIOSI与与TCP/IPTCP/IP对照图对照图84操作系统操作系统操作系统操作系统
76、 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（2）重要概念：网络拓扑结构）重要概念：网络拓扑结构85操作系统操作系统操作系统操作系统 （3 3） 网络操作系统存在形式网络操作系统存在形式u网络操作系统是在普通操作系统的基础上增加了实现网络操作系统是在普通操作系统的基础上增加了实现网络底层协议（一般到传送层）功能和网络设备管理功网络底层协议（一般到传送层）功能和网络设备管理功能的系统软件。能的系统软件。u可以是可以是专门的网络操作系统，如专门的网络操作系统，如NovellNovell公司的公司的NetwareNetware局域网络操作系统。局域网络操作系统。u可以是具有网络管理与服务功能的
77、操作系统，如可以是具有网络管理与服务功能的操作系统，如Windows NTWindows NT、UNIXUNIX、LINUXLINUX等都是网络操作系统。等都是网络操作系统。u现在上网使用的现在上网使用的IEIE、NetscapeNetscape、Mail ServerMail Server等属于等属于网络应用程序，不属网络操作系统的范畴。网络应用程序，不属网络操作系统的范畴。1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统86操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.5 1.3.5 网络操作系统网络操作系统（4 4）网络操作系统的四个基本功能：）网络操作系统的四个基本功能：u（4.14.1）
78、网络通信：为通信双方建立和拆除通信通路，）网络通信：为通信双方建立和拆除通信通路，实施数据传输，对传输过程中的数据进行检查和校正。实施数据传输，对传输过程中的数据进行检查和校正。u（4.24.2）资源管理：采用统一、有效的策略，协调诸）资源管理：采用统一、有效的策略，协调诸用户对共享资源的使用，用户使用远地资源如同使用本用户对共享资源的使用，用户使用远地资源如同使用本地资源一样。地资源一样。u（4.34.3）提供网络服务：向用户提供多项网络服务，）提供网络服务：向用户提供多项网络服务，比如电子邮件服务，比如远程登录服务，再比如文件传比如电子邮件服务，比如远程登录服务，再比如文件传输服务等。输服
79、务等。u（4.44.4）提供网络接口：向网络用户提供统一的网络）提供网络接口：向网络用户提供统一的网络使用接口，以方便用户上网，使用共享资源，获得网络使用接口，以方便用户上网，使用共享资源，获得网络提供的各种服务。提供的各种服务。87操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.6 1.3.6 分布式操作系统分布式操作系统1 分布式操作系统分布式操作系统(Distributed System)u分布式系统是分布式系统是70年代和年代和80年代发展起来的一种年代发展起来的一种多处理机（或多计算机）系统。多处理机（或多计算机）系统。u分布式系统与集中式处理系统比较而言：计算分布式系统与集中式处理系统比
80、较而言：计算或处理功能分散在构成分布式系统的各处理单元或处理功能分散在构成分布式系统的各处理单元上。上。u在分布式系统中需要一个全局分布式操作系统在分布式系统中需要一个全局分布式操作系统来负责整个网络系统资源分配与调度、任务划分、来负责整个网络系统资源分配与调度、任务划分、数据传输、控制协调等工作，并为用户提供统一数据传输、控制协调等工作，并为用户提供统一的界面。的界面。88操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.6 1.3.6 分布式操作系统分布式操作系统2 分布式系统构成分布式系统构成u分布式系统是指由多个处理单元构成的系统。分布式系统是指由多个处理单元构成的系统。u每个处理单元都包含有
81、处理机和局部存储器，每个处理单元都包含有处理机和局部存储器，它们独立承担分配给他们的任务。它们独立承担分配给他们的任务。u各处理单元通过互连网络连接在一起，在统一各处理单元通过互连网络连接在一起，在统一的分布式操作系统的控制和管理下，实现各处理的分布式操作系统的控制和管理下，实现各处理单元间的通信、资源共享、动态地分配任务和对单元间的通信、资源共享、动态地分配任务和对任务进行并行计算。任务进行并行计算。89操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.6 1.3.6 分布式操作系统分布式操作系统3 分布式操作系统与网络操作系统的区别：分布式操作系统与网络操作系统的区别：u网络操作系统主要目的是进行
82、数据通信和资网络操作系统主要目的是进行数据通信和资源共享，不具备网络系统资源分配与调度、计源共享，不具备网络系统资源分配与调度、计算任务划分功能算任务划分功能u分布式操作系统在硬件连接方面与网络系统分布式操作系统在硬件连接方面与网络系统并无区别，最根本的特征是分布式计算与存储。并无区别，最根本的特征是分布式计算与存储。u分布式计算就是把大型计算任务分解成多个分布式计算就是把大型计算任务分解成多个子任务，并分配给不同计算机（处理单元）进子任务，并分配给不同计算机（处理单元）进行并行运算处理。行并行运算处理。90操作系统操作系统操作系统操作系统 1.3.6 1.3.6 分布式操作系统分布式操作系统
83、4 分布式系统的基本特征分布式系统的基本特征u（1）分布性：功能分布性、任务分布性、地）分布性：功能分布性、任务分布性、地理分布性。分布系统较计算机网络而言更着重理分布性。分布系统较计算机网络而言更着重于任务分布性以及完整的任务分配功能。于任务分布性以及完整的任务分配功能。u（2）自治性：分布式系统中的处理单元有独）自治性：分布式系统中的处理单元有独立的处理机和存储器，具有独立执行任务的能立的处理机和存储器，具有独立执行任务的能力，每个处理机具有自己独立的操作系统。力，每个处理机具有自己独立的操作系统。u（3）并行性：一个作业的各子任务被分配到）并行性：一个作业的各子任务被分配到多个处理单元上
84、并行处理，使分布式系统表现多个处理单元上并行处理，使分布式系统表现出并行性。出并行性。91操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征1 1 并发（并发（ConcurrenceConcurrence）u并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；并发并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；并发性是指两个或多个事件在一定时间间隔内发生。性是指两个或多个事件在一定时间间隔内发生。u在单处理机系统中，并发性是指宏观上有多道程序在单处理机系统中，并发性是指宏观上有多道程序同时运行，但微观上是交替执行的。多道程序并发执同时运行，但微观上是交替执行的。多道程序并发执行能提高资
85、源利用率和系统的吞吐量。行能提高资源利用率和系统的吞吐量。u多道程序并发执行由操作系统统一控制，并保证并多道程序并发执行由操作系统统一控制，并保证并发程序顺利运行。发程序顺利运行。92操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征2 2 共享共享资源共享是指系统中硬件和软件资源不再为某个程序资源共享是指系统中硬件和软件资源不再为某个程序所独占，而是供多个用户共同使用。所独占，而是供多个用户共同使用。（1 1）互斥共享：系统中的资源很多，虽能提供给多）互斥共享：系统中的资源很多，虽能提供给多个作业使用，但在一段时间内却只能允许一个作业访个作业使用，但在一段时间内却
86、只能允许一个作业访问该资源。问该资源。临界资源：当一个进程在访问一个资源时，其他进程临界资源：当一个进程在访问一个资源时，其他进程则必须等待，仅当该资源访问完成并释放后，才允许则必须等待，仅当该资源访问完成并释放后，才允许另外的进程对该资源进行访问，则称这种资源为临界另外的进程对该资源进行访问，则称这种资源为临界资源。常见的临界资源有字符设备、磁带、变量等资源。常见的临界资源有字符设备、磁带、变量等93操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征2 2 共享共享（2 2）同时访问。系统中的资源允许在一段时间内，）同时访问。系统中的资源允许在一段时间内，由多个进
87、程同时对它进行访问。由多个进程同时对它进行访问。“同时同时”是指宏观，是指宏观，微观仍然是交替进行访问。典型资源：磁盘微观仍然是交替进行访问。典型资源：磁盘u并发与共享互为存在条件：资源共享是以程序的并并发与共享互为存在条件：资源共享是以程序的并发执行为条件，若不允许程序并发执行，自然不存在发执行为条件，若不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题。资源共享问题。u若系统不能对资源共享实施有效的管理，也必将影若系统不能对资源共享实施有效的管理，也必将影响到程序并发执行，甚至根本无法并发执行。响到程序并发执行，甚至根本无法并发执行。94操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的
88、特征操作系统的特征3 3 虚拟（虚拟（VirtualVirtual）所谓虚拟，是指通过所谓虚拟，是指通过多路技术多路技术把一个物理上的实体，把一个物理上的实体，从软件实现的角度从软件实现的角度来映射成为若干个逻辑实体，用户来映射成为若干个逻辑实体，用户程序使用逻辑实体。物理实体是实际存在的，逻辑对程序使用逻辑实体。物理实体是实际存在的，逻辑对应物是虚拟的，只是用户的一种感觉。应物是虚拟的，只是用户的一种感觉。如图如图1 18 8所示所示虚拟计算。虚拟计算。u（1 1）多路技术：操作系统使多个应用程序共享物理资源的）多路技术：操作系统使多个应用程序共享物理资源的技术称为多路技术。技术称为多路技术
89、。u（2 2）多路技术分为：）多路技术分为：时分多路技术时分多路技术和和空分多路技术空分多路技术u（2.12.1）时分多路技术：资源在不同的时刻为不同的虚拟计）时分多路技术：资源在不同的时刻为不同的虚拟计算机服务，也称为分时共享。算机服务，也称为分时共享。95操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征VC1VC1 操操 作作 系系 统统物理计算机物理计算机VC1VC1VCnVCn用户用户进程进程用户用户进程进程用户用户进程进程图图1-8 1-8 一个操作系统上的多个虚拟计算一个操作系统上的多个虚拟计算96操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作
90、系统的特征操作系统的特征97操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征（2.1.12.1.1）利用时分多路技术实现虚拟打印机）利用时分多路技术实现虚拟打印机u如果计算机上运行两个或多个应用程序（虚拟计算如果计算机上运行两个或多个应用程序（虚拟计算机），操作系统要为每个虚拟计算机分配一台虚拟打机），操作系统要为每个虚拟计算机分配一台虚拟打印机，保证每个应用程序使用打印机时不至于相互混印机，保证每个应用程序使用打印机时不至于相互混淆。淆。u实现方法：创建多重打印机映射，操作系统为每个实现方法：创建多重打印机映射，操作系统为每个虚拟的计算机（应用程序）分配一个磁盘
91、文件，存放虚拟的计算机（应用程序）分配一个磁盘文件，存放打印文件打印文件, ,从而实现虚拟打印机分配，该方法也称从而实现虚拟打印机分配，该方法也称SPOOLINGSPOOLING技术。技术。（2.1.22.1.2）时分多路技术实现时分复用）时分多路技术实现时分复用CPUCPU，图，图1 19 998操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征时间片时间片虚拟处理机（虚拟处理机（VP2VP2）虚拟处理机（虚拟处理机（VP1VP1）VP1VP1VP2VP2VP1VP1VP2VP2VP1VP1VP2VP2图图 1-9 1-9 时分复用时分复用CPUCPU99操作系统
92、操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征（2.1.2）时分多路技术实现时分复用）时分多路技术实现时分复用CPU，图，图19u多路技术可以把一台物理上的多路技术可以把一台物理上的CPUCPU虚拟为多台逻辑上虚拟为多台逻辑上的的CPUCPUu在多道程序系统中，虽然只有一在多道程序系统中，虽然只有一CPUCPU，每次只能执行，每次只能执行一道程序，通过分时使用，在一段时间间隔内，宏观上一道程序，通过分时使用，在一段时间间隔内，宏观上这台处理机能同时运行多道程序，给用户的感觉是每道这台处理机能同时运行多道程序，给用户的感觉是每道程序都有一个程序都有一个CPUCPU在服务。
93、在服务。（2.22.2）空分多路技术：资源被分成更小的单位，每一）空分多路技术：资源被分成更小的单位，每一个虚拟的计算机拥有一部分资源。空分多路技术常用于个虚拟的计算机拥有一部分资源。空分多路技术常用于主存和辅助存储器，从空间上分享资源。如图主存和辅助存储器，从空间上分享资源。如图1-101-10100操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征图图1-10 1-10 内存空分多路技术内存空分多路技术101操作系统操作系统操作系统操作系统 1.4 1.4 操作系统的特征操作系统的特征4 4 不确定性（即异步）不确定性（即异步）u操作系统中有两种不确定性操作系统
94、中有两种不确定性: :(1)(1)程序执行结果是不程序执行结果是不确定的，即对同一程序使用相同的输入，在相同的环确定的，即对同一程序使用相同的输入，在相同的环境下运行，但经过多次运行，却可能获得完全不同的境下运行，但经过多次运行，却可能获得完全不同的结果，也即程序是不可以再现的。（结果，也即程序是不可以再现的。（2 2）多道程序环境）多道程序环境下，程序的执行是以异步方式运行的。下，程序的执行是以异步方式运行的。u在多道程序并发运行环境中，每道程序在什么时候在多道程序并发运行环境中，每道程序在什么时候开始执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，何时开始执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，何时发
95、生中断，都具有不确定性。发生中断，都具有不确定性。102操作系统操作系统操作系统操作系统 1.5 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构操作系统作为一种大型的系统软件，构成操作系统的各个操作系统作为一种大型的系统软件，构成操作系统的各个独立功能模块之间存在的结构关系即是操作系统的体系结独立功能模块之间存在的结构关系即是操作系统的体系结构。构。操作系统有两种结构：层次结构和微内核结构。操作系统有两种结构：层次结构和微内核结构。1.5.1 层次结构层次结构u层次结构的操作系统设计思想：操作系统的各功能模块层次结构的操作系统设计思想：操作系统的各功能模块依照相互关系，把系统中的模块分为若干层，
96、除底层模块依照相互关系，把系统中的模块分为若干层，除底层模块外，其它模块都建立在下一层的基础上，每一层仅能使用外，其它模块都建立在下一层的基础上，每一层仅能使用其下一层提供的服务。其下一层提供的服务。u接近用户应用的模块在上层，贴近硬件的模块在下层接近用户应用的模块在上层，贴近硬件的模块在下层103操作系统操作系统操作系统操作系统 1.5 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构层次结构图，如右层次结构图，如右内核主要包括：内核主要包括：u中断处理程序中断处理程序u设备驱动程序设备驱动程序u时钟管理程序时钟管理程序u进程调度程序进程调度程序u低级通信模块低级通信模块u内存管理模块等内存管理
97、模块等内内核核模模式式硬件硬件基本进程管理基本进程管理虚拟内存虚拟内存管理管理I/OI/O和设备管理和设备管理进程间通信进程间通信用户用户文件系统文件系统用用户户模模式式104操作系统操作系统操作系统操作系统 1.5 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构1.5.2 1.5.2 微内核微内核u微内核结构是微内核结构是2020世纪世纪9090年代发展起来的一种年代发展起来的一种操作系统结构技术。其操作系统结构技术。其基本思想是把操作系统基本思想是把操作系统中的基本功能模块组织中的基本功能模块组织为微内核，其他功能放为微内核，其他功能放到用户模式中，通过调到用户模式中，通过调用微内核来实现操
98、作系用微内核来实现操作系统的功能。统的功能。u微内核主要提供：进微内核主要提供：进程间通信、低级存储器程间通信、低级存储器管理、基本中断处理管理、基本中断处理硬件硬件微内核微内核客客户户进进程程设设备备驱驱动动程程序序文文件件服服务务器器进进程程服服务务器器虚虚拟拟存存储储用用户户模模式式105操作系统操作系统操作系统操作系统 1.5 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构微内核的优点微内核的优点1、简化内核代码维护工作、简化内核代码维护工作微内核代码量少，结构简单、容易维护。当增微内核代码量少，结构简单、容易维护。当增加操作系统功能时，可以只在微内核外进行。加操作系统功能时，可以只在微
99、内核外进行。2、建构灵活、建构灵活基于微内核可以开发多种类型的操作系统。如基于微内核可以开发多种类型的操作系统。如果在微内核上提供一组果在微内核上提供一组UNIX服务程序，则是服务程序，则是UNIX系统；如果在微内核上提供的是系统；如果在微内核上提供的是Windows服务程序则是服务程序则是Windows操作系统。操作系统。106操作系统操作系统操作系统操作系统 1.5 1.5 操作系统的体系结构操作系统的体系结构微内核的优点微内核的优点3 3 安全性高安全性高操作系统的大部分程序处于微内核之外，因此当某些操作系统的大部分程序处于微内核之外，因此当某些服务器出现错误时，不至于导致整个系统瘫痪。
100、服务器出现错误时，不至于导致整个系统瘫痪。4 4 方便移植方便移植为了适应计算机硬件不断更新换代，需要操作系统不为了适应计算机硬件不断更新换代，需要操作系统不断升级。因此，只需把微内核中与硬件相关的内核代断升级。因此，只需把微内核中与硬件相关的内核代码作相应修改就可以使操作系统适应不同的硬件平台，码作相应修改就可以使操作系统适应不同的硬件平台，而不需要修改核外操作系统功能模块，所以操作系统而不需要修改核外操作系统功能模块，所以操作系统移植变得很容易。移植变得很容易。107操作系统操作系统操作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍Linux Linux 简介（阅读材料简介（阅
101、读材料P1726P1726）LinuxLinux内核最初是芬兰籍大学生内核最初是芬兰籍大学生LinusLinus TorvaldsTorvalds和通和通过过InternetInternet组织起来的开发小组完成。组织起来的开发小组完成。LinuxLinux基本特征：基本特征：（1 1）真正的多用户、多任务操作系统。）真正的多用户、多任务操作系统。（2 2）符）符POSIXPOSIX（可移植操作系统界面）标准。（可移植操作系统界面）标准。（3 3）提供内置安全措施的分层文件系统。）提供内置安全措施的分层文件系统。（4 4）提供）提供ShellShell命令解释程序和编程语言。命令解释程序和编程
102、语言。108操作系统操作系统操作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍LinuxLinux基本特征：基本特征：（5 5）提供强大的管理功能，包括远程管理功能。）提供强大的管理功能，包括远程管理功能。（6 6）具有内核的编程接口。）具有内核的编程接口。（7 7）具有图形用户界面接口。）具有图形用户界面接口。（8 8）具有大量有用的实用程序和通信、联网工具。）具有大量有用的实用程序和通信、联网工具。（8 8）具有面向屏幕的编辑软件。）具有面向屏幕的编辑软件。109操作系统操作系统操作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍本章大作业本章大作业: :1 1、简述
103、微软公司的发展史？（要求至少、简述微软公司的发展史？（要求至少20002000字，字迹工整，字，字迹工整，条理清楚）条理清楚）2 2、简述、简述LinuxLinux操作系统的产生、发展、应用情况以及操作系统的产生、发展、应用情况以及LinuxLinux操操作系统的基本特征（要求至少作系统的基本特征（要求至少20002000字，字，字迹工整，条理清楚字迹工整，条理清楚）110操作系统操作系统操作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍实验实验实验实验1 Linux1 Linux1 Linux1 Linux系统的安装系统的安装系统的安装系统的安装一、实验目的一、实验目的一、实验目
104、的一、实验目的1掌握掌握Red Hat Linux操作系统的安装步骤。操作系统的安装步骤。2掌握启动、关闭操作系统的方法。掌握启动、关闭操作系统的方法。3学会安装其它软件的方法。学会安装其它软件的方法。二实验准备二实验准备二实验准备二实验准备Red Hat Linux操作系统既可以单独安装在一个计算机系统中，操作系统既可以单独安装在一个计算机系统中，也可以与其它操作系统如也可以与其它操作系统如windows操作系统一起安装在一个计操作系统一起安装在一个计算机系统中，但注意在安装时要先装算机系统中，但注意在安装时要先装windows操作系统，再装操作系统，再装Linux。111操作系统操作系统操
105、作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍（一）硬盘分区（一）硬盘分区（一）硬盘分区（一）硬盘分区安装安装Red Hat LinuxRed Hat Linux至少需要两个硬盘分区：一个或多个至少需要两个硬盘分区：一个或多个“Linux native”Linux native”类型的分区，一个类型的分区，一个“Linux swap”Linux swap”类型的分类型的分区。即使将区。即使将LinuxLinux安装在一个专门的硬盘上，或者一台不安装其安装在一个专门的硬盘上，或者一台不安装其他操作系统的计算机上，仍然需要为其创建分区。在安装过程他操作系统的计算机上，仍然需要为其创建
106、分区。在安装过程中，会提示用户为中，会提示用户为Red Hat LinuxRed Hat Linux创建分区，必须保证有足够的创建分区，必须保证有足够的硬盘空间来创建分区。推荐以下分区配置：硬盘空间来创建分区。推荐以下分区配置：（1 1）一个根分区）一个根分区（2 2）一个交换分区）一个交换分区（3 3）一个）一个/ /usrusr分区分区（4 4）一个）一个/home/home分区分区（二）安装类型（二）安装类型（二）安装类型（二）安装类型Red Hat LinuxRed Hat Linux提供了三种类型的安装：提供了三种类型的安装：（1 1）客户机类型安装（）客户机类型安装（worksta
107、tionworkstation）（2 2）服务器类型安装（）服务器类型安装（server systemserver system）（3 3）自定义类型的安装（）自定义类型的安装（custom systemcustom system） 112操作系统操作系统操作系统操作系统 1.6 Linux1.6 Linux介绍介绍三实验内容三实验内容三实验内容三实验内容从光盘安装从光盘安装Red Hat LinuxRed Hat Linux。1 1启动安装程序启动安装程序2 2选择一种语言选择一种语言3 3选择一种键盘类型选择一种键盘类型4 4选择一种安装方式选择一种安装方式5 5 配置鼠标配置鼠标6 6升级还是安装升级还是安装113操作系统操作系统操作系统操作系统
