操作系统第七版第1章课件
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计算机操作系统第一章
2014-9-17
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2014-9-17
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涉及到计算机科学的很多领域 计算机体系结构/硬件 软件设计 程序设计语言 数据结构 算法 网络 学习核心技术并能在其他地方应用之
2014-9-17
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操作系统的工作
（1）程序的执行 负责启动每个程序， 以及结束程序的工作 （2）完成与硬件有关的工作 （3）完成与应用无关的工作 易于使用，基本服务，统一性 （4）计算机系统的效率与安全问题
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(3)提供输入输出的便利，简化用户的输入
输出工作。
(4)规定用户的接口，以及发现并处理各种 错误的发生。
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24
本章主要目录
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10
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操作系统的目标、作用和模型 操作系统的形成和发展 操作系统的特征和服务 操作系统的功能 操作系统的进一步发展 操作系统的结构 设计 Unix和Linux 总结 作业 典型问题分析和实战练习
库系统、计算机网络等课打下基础。
操作系统有如下的特点：内容庞杂、涉及面广。
它在计算机系统中处于裸机于应用层之间，对下直
接与硬件接口相连，对上要提供简单、方便的用户 界面。操作系统的实践性强。操作系统的概念在实 际操作系统中体现。
2014-9-17
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8
本课程学习的主要问题
操作系统是干什么的？ 操作系统是如何干的？ 不是教你如何使用windows,也不是学习完本课程 后就可以设计一个复杂操作系统了。 本学期主要学习前七章，重点2、3、4、5、6章。
操作系统概念第七版_第01章
Operating System Definition (Cont.)
No universally accepted definition “Everything a vendor ships when you order an operating system”
is good approximation
Operating-System Operations
Process Management Memory Management Storage Management
Protection and Security
Distributed Systems Special-Purpose Systems Computing Environments
Users
Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
1.5
Houor ©2011
Four Components of a Computer System
Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
OS is a control program
User view
Ease of use PC Resource utilization mainframe
Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
1.7
Houor ©2011
1.13
Houor ©2011
Interrupt Timeline
操作系统第一章ppt课件
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
1.1.2 操作系统的含义 • 操作系统是一个系统软件 • 操作系统管理和控制计算机系统的资源、
合理地组织计算机工作流程 • 操作系统给用户提供了一个方便、友好
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
1.2 操作系统的历史
1.2.1 手工操作阶段
• 50年代早期，出现了穿孔卡片。程序写在卡片上然后读 入计算机，而不用插板，但计算过程则依然如旧。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
内存扩充（覆盖、交换和虚拟存储）：提高内存利 用率、扩大进程的内存空间
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
第一章 绪论
设备管理
– 管理目标：方便设备的使用、提高CPU与I/O 设备利用率
• 设备操作：利用设备驱动程序完成对设备的操作 • 设备独立性(device independence)：提供统一的I/O
设备接口，使应用程序独立于物理设备，提高可适 应性；在同样的接口和操作下完成不同的内容 • 设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的 利用率。主机与外设并行
CPU
寄存器组
Windows-7操作系统基础知识ppt课件
一般是用光盘启动计算机，然后根据 屏幕的提示即可进行安装。
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3.2 Windows 7的启动和关闭
1．Windows 7的启动
打开计算机电源，系统自动启动 Windows 7。
Page 17
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Windows 7的关闭
选择桌面左下角的“开始”按钮，然 后选择“关闭”，即开始关机过程。
Page 79
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（3）导航窗格。 （4）细节窗格。 （5）预览窗格。
Page 80
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（6）工具栏。
Page 81
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（7）资源管理窗格。
Page 82
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5.2 执行应用程序
（1）对Windows自带的应用程序，可 通过“开始”|“所有程序”，再选择相 应的菜单项来执行。
Windows 7 操作系统基础知识
Page 1
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1 操作系统概述 2 微机操作系统的演化过程 3 Windows 7使用基础 4 Windows 7界面的认识及简单操作 5 Windows 7的基本资源与操作 6 磁盘管理 7 Windows 7控制面板 8 Windows 7常用附件的使用
Page 42
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Page 43
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4.4 窗口的组成与操作
1．窗口的分类
（1）应用程序窗口：表示一个正在运 行的应用程序。
（2）文档窗口：在应用程序中用来显 示文档信息的窗口。
（3）对话框窗口：它是在程序运行期 间，用来向用户显示信息或者让用户输 入信息的窗口。
Page 44
1．文件的含义
文件是一组按一定格式存储在计算机 外存储器中的相关信息的集合。
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3.2 Windows 7的启动和关闭
1．Windows 7的启动
打开计算机电源，系统自动启动 Windows 7。
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Windows 7的关闭
选择桌面左下角的“开始”按钮，然 后选择“关闭”，即开始关机过程。
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（3）导航窗格。 （4）细节窗格。 （5）预览窗格。
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（6）工具栏。
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（7）资源管理窗格。
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5.2 执行应用程序
（1）对Windows自带的应用程序，可 通过“开始”|“所有程序”，再选择相 应的菜单项来执行。
Windows 7 操作系统基础知识
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1 操作系统概述 2 微机操作系统的演化过程 3 Windows 7使用基础 4 Windows 7界面的认识及简单操作 5 Windows 7的基本资源与操作 6 磁盘管理 7 Windows 7控制面板 8 Windows 7常用附件的使用
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4.4 窗口的组成与操作
1．窗口的分类
（1）应用程序窗口：表示一个正在运 行的应用程序。
（2）文档窗口：在应用程序中用来显 示文档信息的窗口。
（3）对话框窗口：它是在程序运行期 间，用来向用户显示信息或者让用户输 入信息的窗口。
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1．文件的含义
文件是一组按一定格式存储在计算机 外存储器中的相关信息的集合。
操作系统ppt第一章(第七版)
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What is an Operating System?
❖ A program that acts as an intermediary between a user of a
computer and the computer hardware ❖ Operating system goals: ✦ Execute user programs and make solving user problems easier ✦ Make the computer system convenient to use ✦ Use the computer hardware in an efficient manner
Chapter 1: Introduction
Chapter 1: Introduction
❖ What Operating Systems Do ❖ Computer-System Organization ❖ Computer-System Architecture ❖ Operating-System Structure ❖ Operating-System Operations ❖ Process Management ❖ Memory Management ❖ Storage Management ❖ Protection and Security ❖ Kernel Data Structures ❖ Computing Environments ❖ Open-Source Operating Systems
4
Computer System Structure
❖ Computer system can be divided into four components:
计算机操作系统第1章课件.ppt
程序D I/O 请求 程序D
(b) 四道程序运行情况
图 1-4 单道和多道程序运行情况
第一章 操作系统引论
2. 多道批处理系统的特征 (1) 多道性。 (2)宏观上并行 (3) 微观上串行。
第一章 操作系统引论
3. 多道批处理系统的优缺点 (1) 资源利用率高。 (2) 系统吞吐量大。 (3) 平均周转时间长。 (4) 无交互能力。
第一章 操作系统引论
2) (1) 硬实时任务(hard real-time task)。系统必须满足任 务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。 (2) 软实时任务(Soft real-time task)。它也联系着一个 截止时间， 但并不严格，若偶尔错过了任务的截止时间， 对系统产生的影响也不会太大。
第一章 操作系统引论
3. 进程通信
在多道程序环境下，为了加速应用程序的运行，应在系统 中建立多个进程，并且再为一个进程建立若干个线程，由这些 进程(线程)相互合作去完成一个共同的任务。而在这些进程(线 程)之间，又往往需要交换信息。例如，有三个相互合作的进 程， 它们是输入进程、计算进程和打印进程。输入进程负责 将所输入的数据传送给计算进程；计算进程利用输入数据进行 计算， 并把计算结果传送给打印进程；最后，由打印进程把 计算结果打印出来。进程通信的任务就是用来实现在相互合作 的进程之间的信息交换。
第一章 操作系统引论
1. 单道批处理系统(Simple Batch Processing System)的处理过程
开始
还有 下 一个 作业？
否
停止
是 把下一个作业的源 程序 转换为 目标程 序
是
源程 序
有错 吗？
否
运行 目标 程序
操作系统课件PPT第一章
16
Operating System Concepts (2)
(a) A potential deadlock. (b) an actual deadlock.
17
Operating System Concepts (3)
File system for a university department
28
System Calls (4)
(a) File system before the mount (b) File system after the mount
29
System Calls (5)
Some Win32 API calls
30
Operating System Structure (1)
/* execute command */
26
System Calls (2)
• Processes have three segments: text, data, stack
27
System Calls (3)
(a) Two directories before linking /usr/jim/memo to ast's directory (b) The same directories after linking
Structure of VM/370 with CMS
33
Operating System Structure (4)
The client-server model
34
Operating System Structure (5)
The client-server model in a distributed system
Operating System Concepts (2)
(a) A potential deadlock. (b) an actual deadlock.
17
Operating System Concepts (3)
File system for a university department
28
System Calls (4)
(a) File system before the mount (b) File system after the mount
29
System Calls (5)
Some Win32 API calls
30
Operating System Structure (1)
/* execute command */
26
System Calls (2)
• Processes have three segments: text, data, stack
27
System Calls (3)
(a) Two directories before linking /usr/jim/memo to ast's directory (b) The same directories after linking
Structure of VM/370 with CMS
33
Operating System Structure (4)
The client-server model
34
Operating System Structure (5)
The client-server model in a distributed system
精品课件-计算机应用基础Windows7+office-第1章
第1章 计算机基础知识
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述 1.2 计算机系统组成 1.3 微型计算机的组成 1.4 数制与编码 1.5 计算机安全使用常识
第1章 计算机基础知识
1.1 计 算 机 概 述 1.1.1 计算机发展简史
计算机是20世纪最伟大的一项技术革命，它开创了解放 人类脑力劳动的新时代。世界上第一台计算机于1946年2月在 美国宾夕法尼亚大学诞生，全称为“电子数字积分机与计算 机(Electronic Numerical Integrator And Calculator)”， 简写为ENIAC(埃尼阿克)，如图1-1所示。这台计算机共用了 18 000多个电子管，占地170平方米，重30吨，耗电140 kW， 内存为17 KB。它的功能远不如今天的计算机，但是ENIAC具 有划时代的意义，它使信息处理技术进入了一个崭新的时代。
第1章 计算机基础知识
(2) 模拟计算机。 模拟计算机主要用于处理模拟信号，如工业控制中的温度、 压力等。模拟计算机的运算部件是由运算放大器组成的各类电 子电路。一般来说，模拟计算机的运算精度和通用性不如数字 计算机，但其运算速度快，主要用于过程控制和模拟仿真。 (3) 数字模拟混合计算机。 数字模拟混合计算机将数字技术和模拟技术相结合，既能 进行高速运算，又便于存储信息，兼有数字计算机和模拟计算 机的功能和优点，但这类计算机造价昂贵。
计算机技术的发展一日千里，目前最新的微处理器是 Intel公司的“酷睿i7”系列(即Intel Core i7)，该处理器 采用64位四核心CPU，沿用X86-64指令集，并以Intel Nehalem微架构为基础。
第1章 计算机基础知识
总之，进入20世纪90年代以来，随着科学技术的高速发 展，计算机的新工艺、新技术和新功能不断推陈出新，使计算 机的应用范围更广泛，功能更神奇。应当看到，计算机发展到 今天已经进入第五代，我们把第五代计算机称为人工智能计算 机。这类计算机可以模仿人的思维活动，具有推理、思维、学 习以及对声音与图像的识别能力等。第五代计算机将随着人工 智能技术的发展，具备类似于人的某些智慧，其应用范围和对 人类生活的影响是难以想象的。
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述 1.2 计算机系统组成 1.3 微型计算机的组成 1.4 数制与编码 1.5 计算机安全使用常识
第1章 计算机基础知识
1.1 计 算 机 概 述 1.1.1 计算机发展简史
计算机是20世纪最伟大的一项技术革命，它开创了解放 人类脑力劳动的新时代。世界上第一台计算机于1946年2月在 美国宾夕法尼亚大学诞生，全称为“电子数字积分机与计算 机(Electronic Numerical Integrator And Calculator)”， 简写为ENIAC(埃尼阿克)，如图1-1所示。这台计算机共用了 18 000多个电子管，占地170平方米，重30吨，耗电140 kW， 内存为17 KB。它的功能远不如今天的计算机，但是ENIAC具 有划时代的意义，它使信息处理技术进入了一个崭新的时代。
第1章 计算机基础知识
(2) 模拟计算机。 模拟计算机主要用于处理模拟信号，如工业控制中的温度、 压力等。模拟计算机的运算部件是由运算放大器组成的各类电 子电路。一般来说，模拟计算机的运算精度和通用性不如数字 计算机，但其运算速度快，主要用于过程控制和模拟仿真。 (3) 数字模拟混合计算机。 数字模拟混合计算机将数字技术和模拟技术相结合，既能 进行高速运算，又便于存储信息，兼有数字计算机和模拟计算 机的功能和优点，但这类计算机造价昂贵。
计算机技术的发展一日千里，目前最新的微处理器是 Intel公司的“酷睿i7”系列(即Intel Core i7)，该处理器 采用64位四核心CPU，沿用X86-64指令集，并以Intel Nehalem微架构为基础。
第1章 计算机基础知识
总之，进入20世纪90年代以来，随着科学技术的高速发 展，计算机的新工艺、新技术和新功能不断推陈出新，使计算 机的应用范围更广泛，功能更神奇。应当看到，计算机发展到 今天已经进入第五代，我们把第五代计算机称为人工智能计算 机。这类计算机可以模仿人的思维活动，具有推理、思维、学 习以及对声音与图像的识别能力等。第五代计算机将随着人工 智能技术的发展，具备类似于人的某些智慧，其应用范围和对 人类生活的影响是难以想象的。
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Chapter 1: Introduction
What is an Operating Systems
Computer-System Organization
Computer-System Architecture Operating-System Structure Operating-System Operations Process Management Memory Management Storage Management Protection and Security
Operating System
1.
Computer-System Operation
I/O devices and the CPU can execute concurrently. Each device controller is in charge of a particular
device type. Each device controller has a local buffer. CPU moves data from/to main memory to/from local buffers I/O is from the device to local buffer of controller. Device controller informs CPU that it has finished its operation by causing an interrupt.
Systems and Computing Environments
Operating System
1.
What is an Operating System?
A program that acts as an intermediary between
a user of a computer and the computer hardware. Operating system goals: Execute user programs and make solving user problems easier. Make the computer system convenient to use. Use the computer hardware in an efficient manner.
Operating System
1.
Abstract View of System Components
Operating System
1.
Operating System Definitions
Resource allocator – manages and allocates
resources. Control program – controls the execution of user programs and operations of I/O devices . Kernel – the one program running at all times (all else being application programs).
system; main memory can be viewed as a last cache for secondary storage.
Operating System
1.
Storage-Device Hierarchy
Operating System
1.
Computer-System Architecture
Single-processor Systems MultiSingle-processor Systems Clustered Systems
Operating System
1.
Operating System Structure
Multiprogramming needed for efficiency Single user cannot keep CPU and I/O devices busy at all times Multiprogramming organizes jobs (code and data) so CPU always has one to execute A subset of total jobs in system is kept in memory One job selected and run via job scheduling When it has to wait (for I/O for example), OS switches to another job Timesharing (multitasking) is logical extension in which CPU switches jobs so frequently that users can interact with each job while it is running, creating interactive computing
1.
Two I/O Methods
Synchronous
Asynchronous
Operating System
1.
Direct Memory Access Structure
Used for high-speed I/O devices able to transmit
information at close to memory speeds. Device controller transfers blocks of data from buffer storage directly to main memory without CPU intervention. Only one interrupt is generated per block, rather than the one interrupt per byte.
Operating System
1.
Storage Structure
Main memory – only large storage media that
the CPU can access directly. Secondary storage – extension of main memory that provides large nonvolatile storage capacity. Magnetic disks – rigid metal or glass platters covered with magnetic recording material Disk surface is logically divided into tracks, which are subdivided into sectors. The disk controller determines the logical interaction between the device and the computer.
Operating System 1.
I/O Structure
After I/O starts, control returns to user program
Operating System
only upon I/O completion. Wait instruction idles the CPU until the next interrupt Wait loop (contention for memory access). At most one I/O request is outstanding at a time, no simultaneous I/O processing. After I/O starts, control returns to user program without waiting for I/O completion. System call – request to the operating system to allow user to wait for I/O completion. Device-status table contains entry for each I/O device indicating its type, address, and state. Operating system indexes into I/O device table
Operating System
1.
Computer System Components
1. Hardware – provides basic computing resources (CPU, memory, I/O devices). 2. Operating system – controls and coordinates the use of the hardware among the various application programs for the various users. 3. Applications programs – define the ways in which the system resources are used to solve the computing problems of the users (compilers, database systems, video games, business programs). 4. Users (people, machines, other computers).
Operating System
1.
Common Functions of Interrupts
What is an Operating Systems
Computer-System Organization
Computer-System Architecture Operating-System Structure Operating-System Operations Process Management Memory Management Storage Management Protection and Security
Operating System
1.
Computer-System Operation
I/O devices and the CPU can execute concurrently. Each device controller is in charge of a particular
device type. Each device controller has a local buffer. CPU moves data from/to main memory to/from local buffers I/O is from the device to local buffer of controller. Device controller informs CPU that it has finished its operation by causing an interrupt.
Systems and Computing Environments
Operating System
1.
What is an Operating System?
A program that acts as an intermediary between
a user of a computer and the computer hardware. Operating system goals: Execute user programs and make solving user problems easier. Make the computer system convenient to use. Use the computer hardware in an efficient manner.
Operating System
1.
Abstract View of System Components
Operating System
1.
Operating System Definitions
Resource allocator – manages and allocates
resources. Control program – controls the execution of user programs and operations of I/O devices . Kernel – the one program running at all times (all else being application programs).
system; main memory can be viewed as a last cache for secondary storage.
Operating System
1.
Storage-Device Hierarchy
Operating System
1.
Computer-System Architecture
Single-processor Systems MultiSingle-processor Systems Clustered Systems
Operating System
1.
Operating System Structure
Multiprogramming needed for efficiency Single user cannot keep CPU and I/O devices busy at all times Multiprogramming organizes jobs (code and data) so CPU always has one to execute A subset of total jobs in system is kept in memory One job selected and run via job scheduling When it has to wait (for I/O for example), OS switches to another job Timesharing (multitasking) is logical extension in which CPU switches jobs so frequently that users can interact with each job while it is running, creating interactive computing
1.
Two I/O Methods
Synchronous
Asynchronous
Operating System
1.
Direct Memory Access Structure
Used for high-speed I/O devices able to transmit
information at close to memory speeds. Device controller transfers blocks of data from buffer storage directly to main memory without CPU intervention. Only one interrupt is generated per block, rather than the one interrupt per byte.
Operating System
1.
Storage Structure
Main memory – only large storage media that
the CPU can access directly. Secondary storage – extension of main memory that provides large nonvolatile storage capacity. Magnetic disks – rigid metal or glass platters covered with magnetic recording material Disk surface is logically divided into tracks, which are subdivided into sectors. The disk controller determines the logical interaction between the device and the computer.
Operating System 1.
I/O Structure
After I/O starts, control returns to user program
Operating System
only upon I/O completion. Wait instruction idles the CPU until the next interrupt Wait loop (contention for memory access). At most one I/O request is outstanding at a time, no simultaneous I/O processing. After I/O starts, control returns to user program without waiting for I/O completion. System call – request to the operating system to allow user to wait for I/O completion. Device-status table contains entry for each I/O device indicating its type, address, and state. Operating system indexes into I/O device table
Operating System
1.
Computer System Components
1. Hardware – provides basic computing resources (CPU, memory, I/O devices). 2. Operating system – controls and coordinates the use of the hardware among the various application programs for the various users. 3. Applications programs – define the ways in which the system resources are used to solve the computing problems of the users (compilers, database systems, video games, business programs). 4. Users (people, machines, other computers).
Operating System
1.
Common Functions of Interrupts