第二章 操作系统(一)PPT课件
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计算机基础(第二章)课件
• 上述按不同标准对操作系统的分类可以用下图所示的分类图表示。
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 操作系统种类繁多，但其基本目的只有一个：为不同应用目的的用户 提供不同形式和不同效率的资源管理。在现代操作系统中，往往是将
• 上述多种类型操作系统的功能集成为一体，以提高操作系统的功能和 应用范围。例如在Windows NT、Unix及Linux等操作系统中，就融合了 批处理、实时、网络等操作技术和功能。 •
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 1. 什么是操作系统 • 计算机系统是由软件系统和硬件系统组成的，为了使安装在 计算机的软件与计算机硬件资源协调一致、有条不紊地工作 ，就必须有一个软件对计算机系统的软件、硬件资源进行统 一管理和调度，这个软件就是操作系统（Operating System， OS）。 • 操作系统是最基本的系统软件，是用于管理和控制计算机全 部软件和硬件资源、方便用户使用计算机的一组程序，是运 行在硬件上的第一层系统软件，其他软件必须在操作系统的 支持下才能运行。它是软件系统的核心。因此，操作系统是 计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口。 下图为计算机系统层次结构与用户关系图，它表示了操作系 统在其中的位置。
• （3）网络功能及安全功能强大 • 内置了TCP／IP协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简单的设置就 能上网浏览、收发电子邮件等。内置了Internet连接防火墙，可以有效 地防止黑客入侵，抵御来自外部的攻击，保证系统的安全。同时 Windows XP对局域网的支持也很出色，用户可以很方便地在Windows XP中实现资源共享。 • （4）多媒体功能 • 媒体播放器与Windows XP融为一体，支持音频、视频的编辑及播放工 作，可以支持高级的显卡、声卡。用户可以轻松地播放最流行的音乐 或观看影片，也可以用麦克风和摄像头进行网上的语音或视频聊天。
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 操作系统种类繁多，但其基本目的只有一个：为不同应用目的的用户 提供不同形式和不同效率的资源管理。在现代操作系统中，往往是将
• 上述多种类型操作系统的功能集成为一体，以提高操作系统的功能和 应用范围。例如在Windows NT、Unix及Linux等操作系统中，就融合了 批处理、实时、网络等操作技术和功能。 •
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 1. 什么是操作系统 • 计算机系统是由软件系统和硬件系统组成的，为了使安装在 计算机的软件与计算机硬件资源协调一致、有条不紊地工作 ，就必须有一个软件对计算机系统的软件、硬件资源进行统 一管理和调度，这个软件就是操作系统（Operating System， OS）。 • 操作系统是最基本的系统软件，是用于管理和控制计算机全 部软件和硬件资源、方便用户使用计算机的一组程序，是运 行在硬件上的第一层系统软件，其他软件必须在操作系统的 支持下才能运行。它是软件系统的核心。因此，操作系统是 计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口。 下图为计算机系统层次结构与用户关系图，它表示了操作系 统在其中的位置。
• （3）网络功能及安全功能强大 • 内置了TCP／IP协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简单的设置就 能上网浏览、收发电子邮件等。内置了Internet连接防火墙，可以有效 地防止黑客入侵，抵御来自外部的攻击，保证系统的安全。同时 Windows XP对局域网的支持也很出色，用户可以很方便地在Windows XP中实现资源共享。 • （4）多媒体功能 • 媒体播放器与Windows XP融为一体，支持音频、视频的编辑及播放工 作，可以支持高级的显卡、声卡。用户可以轻松地播放最流行的音乐 或观看影片，也可以用麦克风和摄像头进行网上的语音或视频聊天。
操作系统ppt课件完整版
分时操作系统
分时操作系统采用时间片轮转的方式处理 多个用户的请求，保证了每个用户都能得 到及时的响应。
网络操作系统
网络操作系统具有强大的网络管理功能， 支持多种网络协议和网络服务，使得计算 机网络更加高效、可靠、安全。
实时操作系统
实时操作系统能够在规定的时间内对外部 输入的信息做出处理，并控制所有实时设 备和实时任务协调一致地工作。
动态分区
根据作业的大小动态地建 立分区，使分区大小正好 适应作业的需要。
分区的分配与回收
采用一定的算法将空闲分 区分配给请求者，当作业 完成后将作业占用的分区 回收。
页式存储管理
01 02
基本思想
将程序的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而物理内存划分为同样大 小的页框。程序加载时，可将任意一页放入内存中任意一个页框，实现 离散分配。
中断处理的概念
中断处理是指当设备发出中断请求时，CPU暂 停当前任务并转去处理中断请求的过程。
ABCD
设备驱动程序的功能
包括设备的初始化、设备的打开和关闭、设备的 读写以及设备的状态查询等。
中断处理的流程
包括中断请求的响应、中断服务程序的执行以及 中断返回等步骤。
06
操作系统安全与保护
操作系统安全概述
THANKS
感谢观看
访问控制与安全策略
访问控制机制
操作系统通过用户认证、文件权限、访问控制列表（ACL）等机制 实现访问控制，防止未经授权的访问。
安全策略实施
操作系统应实施强制访问控制（MAC）、自主访问控制（DAC） 等安全策略，确保只有经过授权的用户才能访问敏感资源。
审计与监控
操作系统应具备审计和监控功能，记录用户的操作行为，以便事后分 析和追责。
第二章 操作系统
进程通信 进程之间的联系称之为进程通信，用通信原语进行描述。进程 间的基本关系是同步和互斥两种。同步反映了进程间的合作关 系，同步的例子是一个进程需要以另一个进程的输出作为自己 的输入。互斥反映了进程间的竞争关系，互斥的例子是两个进 程可能同时使用同一资源。
死锁 当两个或两个以上的进程因争用系统资源而无休止地互相等待 时，就发生进程死锁，这是系统的一种出错状态，应采取预防 措施避免出现死锁现象。 预防死锁的方法有：静态预先分配所有资源法、有序资源分配 法和受控资源分配法。
网络操作系统（Network operating system）：运 行在局域网上的操作系统。目前，常用的网络操 作系统有NetWare和Windows NT等。 分布式操作系统（Distributed operating system）： 通过网络将物理上分布的具有自治功能的计算机 系统或数据处理系统互连，实现信息交换和资源 共享，协同完成任务。 单用户操作系统（Single-user operating system）：按同时管理的作业数，单用户操作系 统可分为单用户单任务操作系统和单用户多任务 操作系统。单用户单任务操作系统只能同时管理 一个作业运行，CPU运行效率低，如DOS；单用 户多任务操作系统允许多个程序或作业同时存在 和运行。
操作系统的组成
进程管理
进程是是程序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的 独立单位。 进程与程序具有不同的属性，概括如下： 程序是指令的集合，进程是指令的执行； 程序是静态的概念，进程是动态的概念； 程序存储需要介质，进程执行需要处理机； 程序是永存的，进程的生命是有限的。 进程由三部分组成：进程控制块、程序和数据的集合。
第2章操作系统及其应用PPT课件
第2章 操作系统及其应用
10/31/2020
1
本章内容
2.1 操作系统概述 2.2 Windows XP的界面基本操作 2.3 Windows XP的文件与文件管理 2.4 Windows XP的任务管理 2.5 Windows XP的控制面板 2.6 Windows XP的系统维护 2.7 Windows XP的常用附件程序
– Windows XP Professional 为企业用户设计的， 提供了高级别的扩展性和可靠性
– Windows XP Home Edition 拥有针对数字媒体 的最佳平台，适宜于家庭用户和游戏玩家
– Windows XP 64-Bit Edition 迎合了特殊专业工 作站用户的需求
Windows XP的功能特点
储保护以及内存扩充。
• 设备管理：对计算机系统中除了cpu和内存以外的所有I/O设备
的管理。
• 文件管理：作业管理：对所有进入系统的用户作业进行组织和
协调，为用户提供使用计算机系统良好的环境和操作系统概述
2.1.4 常用操作系统简介
DOS操作系统
单用户命令行界面操作系统
10/31/2020
4
2.1操作系统概述
裸机
应
操
软
作
件用
系 统
具
开 发 工
软 件
用户
各种应用软件
系统软件
程序设计语言 语言处理程序 数据库管理系统 网络软件 系统服务程序等
操作系统
硬件结构
计算机硬件与其他软件的接口
用户和计算机硬件的接口
10/31/2020
5
2.1操作系统概述
2.1.1 操作系统的概念与作用
WINDOWS 操作系统
10/31/2020
1
本章内容
2.1 操作系统概述 2.2 Windows XP的界面基本操作 2.3 Windows XP的文件与文件管理 2.4 Windows XP的任务管理 2.5 Windows XP的控制面板 2.6 Windows XP的系统维护 2.7 Windows XP的常用附件程序
– Windows XP Professional 为企业用户设计的， 提供了高级别的扩展性和可靠性
– Windows XP Home Edition 拥有针对数字媒体 的最佳平台，适宜于家庭用户和游戏玩家
– Windows XP 64-Bit Edition 迎合了特殊专业工 作站用户的需求
Windows XP的功能特点
储保护以及内存扩充。
• 设备管理：对计算机系统中除了cpu和内存以外的所有I/O设备
的管理。
• 文件管理：作业管理：对所有进入系统的用户作业进行组织和
协调，为用户提供使用计算机系统良好的环境和操作系统概述
2.1.4 常用操作系统简介
DOS操作系统
单用户命令行界面操作系统
10/31/2020
4
2.1操作系统概述
裸机
应
操
软
作
件用
系 统
具
开 发 工
软 件
用户
各种应用软件
系统软件
程序设计语言 语言处理程序 数据库管理系统 网络软件 系统服务程序等
操作系统
硬件结构
计算机硬件与其他软件的接口
用户和计算机硬件的接口
10/31/2020
5
2.1操作系统概述
2.1.1 操作系统的概念与作用
WINDOWS 操作系统
操作系统概述PPT课件
包括一互斥的方式访问 临界资源和对合作进程之间 进行的协调。
3、进程通信
我们把进程间所进行的信 息交换成为进程通信。
4、进程调度
进程调度是指按照一定的 调度算法，例如：先来先服 务的算法，从进程的就绪队 列中选出一个进程，把处理 机分配给它，为该进程设置 运行现场，并运行之。
*存储器管理
存储器管理的主要任务 有： 1、为多道程序的并发执行提
操作系统提供的界面的 友好性和易用性成为操作系 统中的重要部分，用户在相 当的程度上以这两个标准来 判断一个系统的优劣。
*处理机管理
处理机管理主要包括进程 控制、进程同步、进程通信 和进程调度。
1、进程控制
进程控制的基本功能是创 建和撤消进程以及控制进程 的状态转换。
2、进程同步
进程同步是指系统对并 发执行的进程进行协调
计算机软件组织
计算机软件包括系统软件和应用软件
系统软件：操作系统，语言处理系统， 和常用的例行服务程序。
应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。
计算机系统层次关系
应用软件 银行系统 航空定票系统
系统 编译器 编辑器
编程、穿孔、预约
装入与启动汇编程序
汇编程序运行完产生目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带 安装连接带
成功否 下机修改源程序
产生、卸下连接、目标、可执行汇编目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带
成功否
安装启动该用户程序
安装用户可执行目标程序和数据带
运行完毕、产生结果数据 卸下程序、数据、结果带
成功否
第一章 操作系统概述
内容提要：
3、进程通信
我们把进程间所进行的信 息交换成为进程通信。
4、进程调度
进程调度是指按照一定的 调度算法，例如：先来先服 务的算法，从进程的就绪队 列中选出一个进程，把处理 机分配给它，为该进程设置 运行现场，并运行之。
*存储器管理
存储器管理的主要任务 有： 1、为多道程序的并发执行提
操作系统提供的界面的 友好性和易用性成为操作系 统中的重要部分，用户在相 当的程度上以这两个标准来 判断一个系统的优劣。
*处理机管理
处理机管理主要包括进程 控制、进程同步、进程通信 和进程调度。
1、进程控制
进程控制的基本功能是创 建和撤消进程以及控制进程 的状态转换。
2、进程同步
进程同步是指系统对并 发执行的进程进行协调
计算机软件组织
计算机软件包括系统软件和应用软件
系统软件：操作系统，语言处理系统， 和常用的例行服务程序。
应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。
计算机系统层次关系
应用软件 银行系统 航空定票系统
系统 编译器 编辑器
编程、穿孔、预约
装入与启动汇编程序
汇编程序运行完产生目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带 安装连接带
成功否 下机修改源程序
产生、卸下连接、目标、可执行汇编目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带
成功否
安装启动该用户程序
安装用户可执行目标程序和数据带
运行完毕、产生结果数据 卸下程序、数据、结果带
成功否
第一章 操作系统概述
内容提要：
第二章(操作系统)
8
返回本节
2.1.3 Windows XP简介
Windows XP的三个版本
Windows XP Home Edition 适用于大多数的家庭和普通用户 Windows XP Professional 适用于商业用户和有一定专业水平的家庭用户 Windows XP 64位Edition 专满足技术性工作站用户的强烈要求而设计 怎样安装xp
第二章 Windows操作系统的使用
本章重点
操作系统的功能 Windows XP的基本操作 文件和文件夹的管理 回收站的使用 程序管理
计算机管理
1
2.1 操作系统的功能与用户界面
操作系统在资源使用者和资源之间充当中间人的角 色，它负责管理、调度、指挥计算机的软硬件资源，使 其协调工作。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
标三个部分，所有的操作都是从桌面开始。
开始菜单
任务栏
桌面图标
返回
12
2.1.4 Windows XP的桌面环境
任务栏
快速启动工具栏 窗口管理区 语言栏
开始按钮
系统提示区
任务一: 任务栏的设置
演示
13
2.1.4 Windows XP的桌面环境
开始菜单
用户帐户 系统工具和文 件管理工具列 表
常用程序列表
磁盘 用户
操作系统
内存
CPU
网络
程序
打印机
返回
2
2.1.1 操作系统的功能
处理器管理
处理器管理主要是对中央处理器（CPU）进行动态管理。 在多个程序运行时，所有的程序都是在处理器中运行得到结果 的，而现在大多的计算机都只有一块CPU，因此处理器管理实 际上是对处理器执行的“时间”管理，即如何将CPU真正合理 分配给每个任务。
操作系统PPT课件
分析在多用户与多任务环境下可能存在的安全风险，并介绍相应的安全
措施和策略。
07
安全性与可靠性保障
操作系统安全策略
访问控制
通过用户身份验证、权限 管理等手段，限制用户对 系统资源的访问，防止未 经授权的访问和操作。
加密技术
采用加密算法对敏感数据 进行加密存储和传输，确 保数据在传输和存储过程 中的安全性。
页面置换算法
虚拟内存的实现
当内存空间不足时，需要选择某个页面进 行置换，常见的置换算法有最优算法、先 进先出算法、最近最久未使用算法等。
需要硬件和软件的支持，如地址变换机构、 缺页中断机构、页面调度程序等。
页面置换算法
最优算法
选择未来最长时间不会被访问的页面 进行置换，需要预知未来的页面访问 情况，实际中难以实现。
命令行界面常用命令
列举并解释常见的命令行界面命令，如文件操作命令、网络命令、 系统管理命令等。
图形用户界面设计
01
图形用户界面（GUI ）概述
介绍图形用户界面的基本概念、 特点和优势。
02
图形用户界面设计 原则
讲解设计图形用户界面时需要遵 循的原则，如直观易用、美观大 方、符合用户习惯等。
03
图形用户界面常用 控件
文件概念
文件是操作系统中进行数据存储和管理的基本单位，通常是一段具有特定格式 和意义的二进制数据。
文件组织结构
常见的文件组织结构包括顺序结构、索引结构、链接结构和哈希结构。不同的 组织结构适用于不同的应用场景，如顺序结构适用于连续访问大量数据，而索 引结构则适用于随机访问。
文件访问权限控制
访问权限
设置通道控制器，负责管理和控制多 个I/O设备，进一步减轻CPU的负担 。
第二章Windowsppt课件(全)
* 代表任意一个字符串
文件和文件夹
文件类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 MS Office文档 图像文件 音频文件 流媒体文件 压缩文件 网页文件
扩展名
说明
EXE、COM
可执行程序文件
C、CPP、BAS 程序设计语言的源程序文件 DOC、XLS、PPT Word、Excel、Powerpoint创建的文档
BMP、JPG、GIF 不同格式的图像文件 WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件
WMV、RM、QT 能通过Internet播放的流式媒体文件
ZIP、RAR
压缩文件
HTM、ASP
前者是静态的，后者是动态的
文件和文件夹
文件夹：俗称目录，用于分类存放大量的文件。它像一棵倒置的树。其 本身既可包含文件，也可包含其他文件夹。
添加图标 改变图标样式 改变图标显示方式
桌面组成及设置 --- 桌面背景
设置桌面背景
在桌面空白处单 击鼠标右键，选
择个性化命令
桌面组成及设置 --- 任务栏
“开始”按钮 ：用于打开「开始」菜单。 快速启动区：用于显示正在运行的应用程序和文件。 系统通知区：用于显示时钟、音量及一些告知特定程序和计算机设置状态的图标。 “显示桌面”按钮：可以在当前打开窗口与桌面之间进行切换。
设置任务栏按钮 调整任务栏
任务栏的大小、位置可以直接通 过鼠标拖拽方法进行改变
显示桌面
也可以在 “任务栏和「开始」
自定义任务栏系统通知区 菜单属性”对话框中设置
桌面组成及设置 --- 任务栏
设置任务栏按钮 调整任务栏 显示桌面 自定义任务栏系统通知区
单击“显示桌面”按钮， 可以快速查看桌面内容。
管理员账户：启动计算机后系统自动创建的用户账户，拥有 最高的操作权限。
文件和文件夹
文件类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 MS Office文档 图像文件 音频文件 流媒体文件 压缩文件 网页文件
扩展名
说明
EXE、COM
可执行程序文件
C、CPP、BAS 程序设计语言的源程序文件 DOC、XLS、PPT Word、Excel、Powerpoint创建的文档
BMP、JPG、GIF 不同格式的图像文件 WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件
WMV、RM、QT 能通过Internet播放的流式媒体文件
ZIP、RAR
压缩文件
HTM、ASP
前者是静态的，后者是动态的
文件和文件夹
文件夹：俗称目录，用于分类存放大量的文件。它像一棵倒置的树。其 本身既可包含文件，也可包含其他文件夹。
添加图标 改变图标样式 改变图标显示方式
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在桌面空白处单 击鼠标右键，选
择个性化命令
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“开始”按钮 ：用于打开「开始」菜单。 快速启动区：用于显示正在运行的应用程序和文件。 系统通知区：用于显示时钟、音量及一些告知特定程序和计算机设置状态的图标。 “显示桌面”按钮：可以在当前打开窗口与桌面之间进行切换。
设置任务栏按钮 调整任务栏
任务栏的大小、位置可以直接通 过鼠标拖拽方法进行改变
显示桌面
也可以在 “任务栏和「开始」
自定义任务栏系统通知区 菜单属性”对话框中设置
桌面组成及设置 --- 任务栏
设置任务栏按钮 调整任务栏 显示桌面 自定义任务栏系统通知区
单击“显示桌面”按钮， 可以快速查看桌面内容。
管理员账户：启动计算机后系统自动创建的用户账户，拥有 最高的操作权限。
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分时系统的提出：解决人机交互问题，进行及时响应， 多用户共享主机。
一台连接多个终端的计算机称为分时计算机。 在分时计算机上采用分时技术实现的操作系统称为分
时操作系统。 特点：
多路调制性：多个用户使用一台计算机； 独占性：时间片轮转使得用户感觉独享机器(3S)； 交互性：问答“会话”的命令交互方式；
第3页
计算机软件
硬件 （裸机）
1. 裸机的使用是不方便的；
2. 在裸机之上装配一些基 本的控制软件，让这些软 件自动完成基本功能；
3. 在这些软件的基础之上 进行扩充和完善，提供给 用户所要求的功能。
计算机系统的两个组成部分
第4页
操作系统 用户程序
操作系统是：紧靠硬件的第一层软件
第7页
标志着操作系统形成的两大技术（1）
1) 多道程序设计技术 计算机完成用户算题任务所需进行的各项工作称为一道作业。
用户程序
I/O中断请求
OS
I/O操作
I/O完成
t1
单道程序----顺序执行
t2
处理机时间是宝贵的资源，要尽量充分利用，减少CPU 等待时间。
在计算机系统中不能只放一道程序，应存放几道程序， 从而引入多道程序的概念。
第5页
什么是操作系统？
操作系统是计算机系统中
直接控制和管理 各种软硬件资源，
以方便用户
① 手段 ②对象
充分而有效地利用这些资源的 ③目标 程序的集合 ④ 实体
第6页
操作系统的作用
作用1：管理系统资源 处理机、存储器、I/O设备、信息管理。
作用2：向用户提供接口 操作系统是位于用户和计算机系统之间的接口。
键盘命令
操
用
作
户
系
系统功能调用
统
计 算 机
传统的操作系统用户界面
第 21 页
返回
2.2.2 图形化的用户界面
操作命令界面
1、菜单驱动
2、图符（图标）驱动
3、图形化用户界面
▪系统功能调用
系统提供API函数（应用程序编程接口）和系 统定义的消息形式。
与传统系统调用的主要不同点是函数库和动 态链接技术的支持
实时控制
实时信息处理
实时采集现场数据，完成 自动化控制
根据用户要求进行信息检 索和处理
特点：
特点：
响应速度足够快
强大的数据库
可靠性高
操作简便、查询快速
例：导弹导航
例：远程订票系统
第 14 页
4）个人计算机操作系统
磁盘操作系统 其代表是 MS—DOS 设备管理、文件系统功能
GUI的多任务操作系统——Windows 图形用户界面 多任务、多线程 可剥夺式调度 段页式虚拟存储管理技术 动态连接
第9页
标志着操作系统形成的两大技术（2）
问题背景：联机工作方式 让用户通过控制台（终端）直接操作、控制自己程
序运行的操作方式称为联机工作方式。 但是如何让一台计算机同时为多个用户服务，而且
还能让每个用户都觉得自己是在独占这台计算机呢？
2) 分时技术
把CPU响应时间分成若干个小时间单位（时间片） 轮流分配给各个联机用户使用。如果一个用户程序在分 配给它的时间片内没有完成，则暂时中断执行，等待下 一轮计算。
第 18 页
1、操作命令
1）键盘命令： 文件管理类 编辑修改类 编译、连接、运行类 输入数据类 操作方式转换类 申请资源类
2）作业控制语言：批处理系统中提供的JCL，用于 编写操作说明书，操作系统据此对作业实施运行控 制。
第 19 页
2、系统功能调用
用户编程时用到计算机的各种资源或执行与 系统有关
第 15 页
3、操作系统的功能
处理机管理 提出调度策略,给出调度算法,具体实施CPU的分派
存储管理
存储分配和存储无关性 存储保护 存储扩充：虚拟存储器
设备管理
设备无关性：逻辑名访问 设备分配：独享、共享、虚拟技术 设备的传输控制：启动、中断、结束
软件资源管理
提供简单统一资源管理方法,解决信息共享 数据存取控制和保密等问题
第 16 页
2.2 操作系统用户界面/接口（Interface）
2.2.1 传统的操作系统用户界面 2.2.2 图形化的用户界面
第 17 页
2.2.1 传统的操作系统用户界面
1、操作命令 用户利用操作命令来组织作业的工作流程和
控制作业的运行。 2、系统功能调用
在源程序一级使用系统功能调用请求操作系 统服务。
t
作业1 2
3
1
2
3
第 10 页
1）批量操作系统
把用户提交的作业（程序、数据和处理步骤） 成批输入计算机，然后由作业调度程序自动选择作 业运行。
优点：作业流程自动化，效率高（缩短作业间 的交接时间，减少处理机的空闲等待时间）， 吞吐率高 缺点：无交互手段，调试程序困难
第 11 页
2）分时操作系统
第 22 页
返回
第8页
程序A 程序B
并行
程序A和B都得到 了推进，并发
OS调度
I/O A
I/O B
t1
多道程序----并发执行
t2
特征：
多道——主存中同时存放几道相互独立的程序；
宏观上并行——几道程序都处于运行过程中，从用户的角 度来看，它们在同时推进；
微观上串行——任意一个时刻，只能有一个程序占有处理 机，从处理机的角度来看，多道程序轮流使用处理机，它 们是交替推进的。
第二章 操作系统
2.1 操作系统概述 2.2 操作系统用户界面/接口（Interface） 2.3 进程及进程管理 2.4 操作系统资源管理
第1页
2.1 操作系统概述
1. 操作系统的定义 2. 操作系统的类型 3. 操作系统的功能
第2页
计算机硬件 系统的组成
键盘
显示器
CPU（处理机） 内存
计算机一般由：处理机（CPU）、存储器及I/O设备组成。 问题：如此多而复杂的硬件，用户如何控制和使用呢？
操作，由系统功能调用实现。 高级语言的隐式调用：
如c语言的putchar( ) printf( ) open( )
▪ 低级语言的直接调用：
mov ah 02h（显示一个字符的功能调用号）
mov dl ‘c’
int 21h（dos软中断指令，访管指令）
putchar(‘c’);
第 20 页
操作命令：作业控制语言
第 12 页
每多个路用性户、都独获占得性了、满意交的互响性应 速度，感觉系统是为其独享的
按时间片轮转
第 13 页
3）实时操作系统
实时系统的提出：分时系统的响应往往要等待一个循 环周期，实时系统必须在规定的时间内对用户请求或 外部事件及时响应。
能满足用户响应时限要求的操作系统称为实时操作系 统。
一台连接多个终端的计算机称为分时计算机。 在分时计算机上采用分时技术实现的操作系统称为分
时操作系统。 特点：
多路调制性：多个用户使用一台计算机； 独占性：时间片轮转使得用户感觉独享机器(3S)； 交互性：问答“会话”的命令交互方式；
第3页
计算机软件
硬件 （裸机）
1. 裸机的使用是不方便的；
2. 在裸机之上装配一些基 本的控制软件，让这些软 件自动完成基本功能；
3. 在这些软件的基础之上 进行扩充和完善，提供给 用户所要求的功能。
计算机系统的两个组成部分
第4页
操作系统 用户程序
操作系统是：紧靠硬件的第一层软件
第7页
标志着操作系统形成的两大技术（1）
1) 多道程序设计技术 计算机完成用户算题任务所需进行的各项工作称为一道作业。
用户程序
I/O中断请求
OS
I/O操作
I/O完成
t1
单道程序----顺序执行
t2
处理机时间是宝贵的资源，要尽量充分利用，减少CPU 等待时间。
在计算机系统中不能只放一道程序，应存放几道程序， 从而引入多道程序的概念。
第5页
什么是操作系统？
操作系统是计算机系统中
直接控制和管理 各种软硬件资源，
以方便用户
① 手段 ②对象
充分而有效地利用这些资源的 ③目标 程序的集合 ④ 实体
第6页
操作系统的作用
作用1：管理系统资源 处理机、存储器、I/O设备、信息管理。
作用2：向用户提供接口 操作系统是位于用户和计算机系统之间的接口。
键盘命令
操
用
作
户
系
系统功能调用
统
计 算 机
传统的操作系统用户界面
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2.2.2 图形化的用户界面
操作命令界面
1、菜单驱动
2、图符（图标）驱动
3、图形化用户界面
▪系统功能调用
系统提供API函数（应用程序编程接口）和系 统定义的消息形式。
与传统系统调用的主要不同点是函数库和动 态链接技术的支持
实时控制
实时信息处理
实时采集现场数据，完成 自动化控制
根据用户要求进行信息检 索和处理
特点：
特点：
响应速度足够快
强大的数据库
可靠性高
操作简便、查询快速
例：导弹导航
例：远程订票系统
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4）个人计算机操作系统
磁盘操作系统 其代表是 MS—DOS 设备管理、文件系统功能
GUI的多任务操作系统——Windows 图形用户界面 多任务、多线程 可剥夺式调度 段页式虚拟存储管理技术 动态连接
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标志着操作系统形成的两大技术（2）
问题背景：联机工作方式 让用户通过控制台（终端）直接操作、控制自己程
序运行的操作方式称为联机工作方式。 但是如何让一台计算机同时为多个用户服务，而且
还能让每个用户都觉得自己是在独占这台计算机呢？
2) 分时技术
把CPU响应时间分成若干个小时间单位（时间片） 轮流分配给各个联机用户使用。如果一个用户程序在分 配给它的时间片内没有完成，则暂时中断执行，等待下 一轮计算。
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1、操作命令
1）键盘命令： 文件管理类 编辑修改类 编译、连接、运行类 输入数据类 操作方式转换类 申请资源类
2）作业控制语言：批处理系统中提供的JCL，用于 编写操作说明书，操作系统据此对作业实施运行控 制。
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2、系统功能调用
用户编程时用到计算机的各种资源或执行与 系统有关
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3、操作系统的功能
处理机管理 提出调度策略,给出调度算法,具体实施CPU的分派
存储管理
存储分配和存储无关性 存储保护 存储扩充：虚拟存储器
设备管理
设备无关性：逻辑名访问 设备分配：独享、共享、虚拟技术 设备的传输控制：启动、中断、结束
软件资源管理
提供简单统一资源管理方法,解决信息共享 数据存取控制和保密等问题
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2.2 操作系统用户界面/接口（Interface）
2.2.1 传统的操作系统用户界面 2.2.2 图形化的用户界面
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2.2.1 传统的操作系统用户界面
1、操作命令 用户利用操作命令来组织作业的工作流程和
控制作业的运行。 2、系统功能调用
在源程序一级使用系统功能调用请求操作系 统服务。
t
作业1 2
3
1
2
3
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1）批量操作系统
把用户提交的作业（程序、数据和处理步骤） 成批输入计算机，然后由作业调度程序自动选择作 业运行。
优点：作业流程自动化，效率高（缩短作业间 的交接时间，减少处理机的空闲等待时间）， 吞吐率高 缺点：无交互手段，调试程序困难
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2）分时操作系统
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返回
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程序A 程序B
并行
程序A和B都得到 了推进，并发
OS调度
I/O A
I/O B
t1
多道程序----并发执行
t2
特征：
多道——主存中同时存放几道相互独立的程序；
宏观上并行——几道程序都处于运行过程中，从用户的角 度来看，它们在同时推进；
微观上串行——任意一个时刻，只能有一个程序占有处理 机，从处理机的角度来看，多道程序轮流使用处理机，它 们是交替推进的。
第二章 操作系统
2.1 操作系统概述 2.2 操作系统用户界面/接口（Interface） 2.3 进程及进程管理 2.4 操作系统资源管理
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2.1 操作系统概述
1. 操作系统的定义 2. 操作系统的类型 3. 操作系统的功能
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计算机硬件 系统的组成
键盘
显示器
CPU（处理机） 内存
计算机一般由：处理机（CPU）、存储器及I/O设备组成。 问题：如此多而复杂的硬件，用户如何控制和使用呢？
操作，由系统功能调用实现。 高级语言的隐式调用：
如c语言的putchar( ) printf( ) open( )
▪ 低级语言的直接调用：
mov ah 02h（显示一个字符的功能调用号）
mov dl ‘c’
int 21h（dos软中断指令，访管指令）
putchar(‘c’);
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操作命令：作业控制语言
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每多个路用性户、都独获占得性了、满意交的互响性应 速度，感觉系统是为其独享的
按时间片轮转
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3）实时操作系统
实时系统的提出：分时系统的响应往往要等待一个循 环周期，实时系统必须在规定的时间内对用户请求或 外部事件及时响应。
能满足用户响应时限要求的操作系统称为实时操作系 统。