《计算机操作系统》课件
计算机操作系统第一章
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
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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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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。
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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。
操作系统概述PPT课件精选全文
1.1.1 操作系统地位 1.1.2 操作系统作用 1.1.3 操作系统定义
1
1.1.1 操作系统地位
硬件抽象层（HAL）之上 所有其它软件层之下
应用软件层
其它系统软件层 OS
硬件（HAL）
注意, 上图所示的层次关系具有穿透性：高层软件可调用 所有低于所在层次的软件,并可与硬件直接打交道。
—— API、GUI (Graphic User Interface) 4
1.1.3 操作系统定义
操作系统是位于硬件层(HAL)之上、所有 其它软件层之下的一个系统软件，是管 理系统中各种软硬件资源、方便用户使 用计算机系统的程序集合。
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1.2 操作系统的历史
1.2.1 操作系统的产生
– 手工操作阶段 – 成批处理阶段 – 执行系统阶段
1.2.2 操作系统的完善
– 多道批处理系统 – 分时系统 – 实时处理系统 – 通用操作系统
1.2.3操作系统的发展
– 网络操作系统 – 分布式操作系统 – 多处理机操作系统 – 单用户操作系统 – 面向对象操作系统 – 嵌入式操作系统 – 智能卡操作系统
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1.2.1 操作系统的产生
一、手工操作阶段 (20世纪40道批处理操作系统(batch processing system) 分时操作系统(time-sharing system) 实时操作系统(real-time system) 通用操作系统(multi-purpose system) 单用户操作系统(single user system) 网络操作系统(network operating system) 分布式操作系统(distributed operating system) 多处理机操作系统(multi-processor system) 嵌入式操作系统(embedded operating system) 智能卡操作系统(smart-card operating system)
计算机导论 操作系统PPT课件
⑵ 共享性
共享性就是资源共享，即计算机系统中的硬、软件资源供所有 授权程序或用户共同使用。实际上，由于系统中的资源有限，当 多道程序并发执行时，必然要共享系统中的硬、软件资源。所以， 程序并发执行必然依赖于资源共享机制的支持。
⑶ 虚拟性
所谓虚拟，是采用某种方法把一个物理实体映射为一个或者多 个逻辑实体。前者是客观存在的，后者只是在感觉或效果上存在。 例如在多道程序系统中，虽然只有一个CPU，每次只能执行一道 程序；但是采用多道程序技术后，在一段时间内，宏观上看，有 多个程序在运行，似乎是多个CPU在运行各自的程序。也就是说， 一个物理上的CPU虚拟为多个逻辑上的CPU，即虚拟处理机。类 似的还有虚拟存储器、虚拟外围设备等。
7.1 操作系统概述
7.1.1 操作系统的概念 7.1.2 操作系统的类型
7.1.1 操作系统的概念
1. 什么是操作系统
操作系统的英文表示是“operating system，简称OS”，如图 7.1所示，是位于计算机硬件上的第一层软件，是计算机硬件与应用 程序之间的接口，也是用户与计算机硬件之间的接口.从系统的角度来 看，操作系统又是计算机系统的资源管理器。计算机系统的硬、软件 资源都是在操作系统的管理、控制和调度下运行和使用的。所以，只 有配置了操作系统，计算机系统的资源利用率和工作效率才能提高。
调入调出也称对换或者交换，它把将要运行的作业从外存（交 换区）调入内存，而把换下的作业从内存移出，存入外存（的交换 区）。分时系统所划分的时间片通常是几十毫秒，按时间片轮流为 各个终端用户服务，而用户觉察不到中间的间歇，似乎自己在单独 使用计算机。另外，由于主机的运行速度很高，虽然每一轮分给每 个终端只有几十毫秒的时间，但系统也能保证对用户请求的及时响 应和人机交互。总之，分时系统的特点可概括如下：
计算机操作系统第四版ppt课件
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● Linux
Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统 内核。它是一个用C语言和汇编语言写成 的类Unix操作系统。Linux最早是由芬兰黑 客托瓦兹为尝试在英特尔x86架构上提供自 由免费的类Unix操作系统而开发的。
主 流 的 Linux 发 行 版 本 包 括 ： Ubuntu 、 Fedora、Red Hat、红旗等。
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Symbian（塞班）
Symbian 系 统 是 塞 班 公 司 为 手 机 而 设 计 的操作系统。2008年12月2日，塞班公司被 诺基亚收购。2011年12月21日，诺基亚官方 宣布放弃塞班（Symbian）系统品牌，下一 版本操作系统将更名为诺基亚Belle。
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❖ 截止至2011年11月，塞班系统的中国市场占有率降至23% ，被安卓超过。截止至2012年2月，塞班系统的全球市场 占有量仅为3%。2012年5月27日，诺基亚彻底放弃开发塞 班系统，但是服务将一直持续到2016年。2013年1月24日 晚间，诺基亚宣布，今后将不再发布塞班系统的手机，意 味着塞班这个智能手机操作系统，在长达14年的历史之后 ，终于迎来了谢幕。2014年1月1日，诺基亚正式停止了 Nokia Store应用商店内对塞班应用的更新，也禁止开发 人员发布新应用。
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操作系统在程序执行时做什么？
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[ ]) {
puts("hello world"); return 0; }
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➢ 用户告诉操作系统执行hello程序 ➢ 操作系统找到该程序，检查其类型 ➢检查程序首部，找出正文和数据的地址 ➢文件系统找到第一个磁盘块 ➢父进程需要创建一个新的子进程，执行hello程序 ➢操作系统需要将执行文件映射到进程结构 ➢操作系统设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处 ➢程序的第一条指令执行，失败，缺页中断发生 ➢操作系统分配一页内存，并将代码从磁盘读入，继续执行更多的缺页中断，读入更多 的页面
汤小丹计算机操作系统官方通用课件第四版计算机操作系统 通用课件
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感谢观看
避免死锁、检测并恢复 死锁、预防死锁。
按顺序申请资源、请求 和持有、预先分配、静 态重分配。
检测死锁、停止进程、 撤销进程、恢复进程。
避免“请求和持有”、 避免“不剥夺”。
03
内存管理
内存的基本概念
内存
01
计算机中重要的硬件资源之一，用于存储运行中的程
序和数据。
内存种类
02 RAM、ROM、Cache等。
设备管理主要是对计算机设备进行管理，包括设备的分配、使 用、维护等。
02
进程管理
进程的基本概念
1 2
进程
程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单位。
进程的特征
独立性、并发性、异步性、结构特征。
3
进程的状态
就绪状态、等待状态、运行状态、结束状态。
进程的创建和终止
进程的创建
内存共享
02
03
内存锁定
多个程序可以共享一些公共的内 存区域，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实现数据交换和协作 。
一些关键数据和代码可以被锁定 在内存中，防止被其他程序修改 或破坏。
04
文件系统
文件的基本概念
文件
文件是计算机中存储信息的单位，由数据项、 数据格式和数据结构组成。
文件类型
根据使用需求和存储内容，文件可分为文本文 件、二进制文件、图像文件等。
01
02
03
虚拟内存
通过将内存分为多个逻辑 分区，实现了一种类似于 硬盘的内存管理方式。
页面置换算法
当内存空间不足时，操作 系统会将一些不常用的页 面置换到硬盘上，以释放 内存空间。
页面调度
计算机操作系统第三版PPT课件
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用户
应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
-
7
(1) 命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语 言)， 用户可通过键盘输入有关命令，来直接操纵计算 机系统。
(2) 系统调用方式。OS提供了一组系统调用，用户 可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，来操纵 计算机。
新世纪计算机类本科系列教材
计算机操作系统
（修订版） 汤子瀛 哲凤屏 汤小丹 编著
西安电子科技大学出版社
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目录
第一章 操作系统引论 第二章 进程管理 第三章 处理机调度与死锁 第四章 存储器管理 第五章 设 备 管 理 第六章 文件管理 第七章 操作系统接口 第八章 网络操作系统 第九章 系统安全性 第十章 UNIX系统内核结构
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 ？
是 把下一个作业的源 程序 转换 为目 标程 序
否
停止
是
源程 序
有错 吗？
否
运行 目标 程序
装配 目标 程序
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图 1-3 单道批处理系统的处理流程
2.
单道批处理系统是最早出现的一种OS，严格地说， 它只能算作是OS的前身而并非是现在人们所理解的OS。 尽管如此，该系统比起人工操作方式的系统已有很大进 步。
-
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1.2 操作系统的发展过程
1.2.1 无操作系统的计算机系统
1. 人工操作方式
从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机，属于 第一代，这时还未出现OS。这时的计算机操作是由用户(即程 序员)采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统，即由程序员 将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输入 机(或卡片输入机)，再启动它们将程序和数据输入计算机， 然 后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后， 才让 下一个用户上机。这种人工操作方式有以下两方面的缺点：
计算机操作系统课件(汤子瀛)完整版
计算机操作系统课件(汤子瀛)完整版计算机操作系统课程章节一、引言1.1 课程简介1.2 学习目标章节二、计算机系统概述2.1 计算机系统的组成2.2 计算机硬件2.2.1 CPU2.2.2 存储器2.2.3 I/O设备2.3 计算机软件2.3.1 系统软件2.3.2 应用软件2.4 操作系统的作用章节三、进程管理3.1 进程基本概念3.2 进程状态转换3.3 进程调度算法3.3.1 先来先服务（FCFS）3.3.2 短作业优先（SJF）3.3.3 最高响应比优先（HRRN）3.4 进程同步与互斥3.4.1 临界区3.4.2 信号量3.4.3 互斥量3.5 进程通信3.5.1 管道3.5.2 消息队列3.5.3 共享内存章节四、内存管理4.1 内存管理的基本概念4.2 物理内存管理4.3 逻辑内存管理4.4 虚拟内存管理4.4.1 分页式虚拟存储管理4.4.2 段式虚拟存储管理4.4.3 段页式虚拟存储管理章节五、文件系统5.1 文件系统的基本概念5.2 文件与文件系统的操作5.3 文件的逻辑结构5.4 文件的物理结构5.5 文件的存储空间管理5.6 文件的保护与访问控制章节六、设备管理6.1 设备管理的基本概念6.2 设备的层次结构6.3 设备的分配与释放6.4 设备驱动程序6.5 设备中断处理6.6 设备控制方式6.7 磁盘调度算法6.8RD技术章节七、操作系统安全7.1 安全性的概念7.2 安全性问题与威胁7.3 访问控制机制7.3.1 强制访问控制（MAC）7.3.2 自主访问控制（DAC）7.4 安全性策略7.4.1 安全性功能7.4.2 安全性策略附件：附件一、进程调度算法示例代码附件二、内存管理算法实现代码附件三、设备管理工具包法律名词及注释：1：著作权：法律对创造性表达的原创性作品的保护。
2：版权：著作权人对其作品所享有的专有权利。
3：许可证：允许特定行为或使用的法律文书。
本文档涉及附件，请查看附件部分获取相关内容。
计算机操作系统课件02-3进程同步
若进程A和B按下述次序交替执行wait操作： process A: wait(Dmutex)； 于是Dmutex=0 process B: wait(Emutex)； 于是Emutex=0 process A: wait(Emutex)； 于是Emutex=-1 A阻塞 process B: wait(Dmutex)； 于是Dmutex=-1 B阻塞
若加1后仍是S.value≤0，则表示在该信号量链表中，仍有等待 该资源的进程被阻塞，故还应调用wakeup原语，将S.L链表中 的第一个等待进程唤醒。
如果S.value的初值为1，表示只允许一个进程访问临界资源， 此时的信号量转化为互斥信号量，用于进程互斥。
3．AND型信号量
上述的进程互斥问题，是针对各进程之间只共享一个临界资 源而言的。在有些应用场合，是一个进程需要先获得两个或 更多的共享资源后方能执行其任务。
……
producer: repeat
produce an item in nextp；
while counter=n do no-op； buffer［in］:=nextp； in:=in+1 mod n； counter:=counter+1； until false；
consumer: repeat while counter=0 do no-op； nextc:=buffer［out］； out:=(out+1) mod n； counter:=counter-1； consumer the item in nextc； until false；
register1:=register1+1； register2:=register2-1；
counter:=register1； counter:=register2；
WINDOWS操作系统课件ppt
1. 驱动程序的作用：驱动程序是 操作系统与硬件设备之间的桥梁 ，它能够让操作系统正确识别和 管理硬件设备。
3. 安装驱动程序的方法：根据硬 件设备的型号和品牌，下载相应 的驱动程序并按照提示进行安装 。
06
Windows操作系统未来 发展与趋势分析
Windows 10系统功能与特点
总结词
Windows 10系统功能强大、特点突出，具有广泛的应 用前景。
市场占有率与发展趋势
市场占有率
Windows操作系统在全球范围内拥有广泛的用户群体和市场份额。根据不同 的数据来源，Windows操作系统的市场占有率在40%-90%之间。
发展趋势
随着移动互联网的普及和智能手机市场的快速发展，Windows操作系统的市 场占有率可能会受到影响。同时，随着云计算技术的普及，云操作系统可能 会成为未来操作系统市场的一个重要趋势。
《Windows操作系统课件 ppt》
2023-10-29
contents
目录
• Windows操作系统概述 • Windows操作系统基础知识 • Windows操作系统高级功能 • Windows操作系统实用工具 • Windows操作系统常见问题与解决方案 • Windows操作系统未来发展与趋势分析
云计算与大数据应用前景
总结词
随着云计算和大数据技术的不断发展，它们在 Windows操作系统中的应用前景越来越广阔。
详细描述
云计算和大数据技术是当前IT领域中最为热门的技术 之一，它们的应用前景非常广泛。在Windows操作系 统中，云计算和大数据技术的应用也正在不断拓展。 例如，通过使用云计算技术，用户可以将数据备份到 云端，以防止数据丢失或受到损坏。同时，大数据技 术也可以帮助企业更好地分析市场趋势和用户需求， 从而更好地制定营销策略和产品计划。
计算机操作系统课件 汤小丹
四. 系统调用处理子程序的处理过程 进入Creat的处理子程序后，核心将根据用户给定的文件 路径名Path, 利用目录检索过程，去查找指定文件的目录项。 查找目录的方式可以用顺序查找法，也可用Hash查找法。如 果在文件目录中找到了指定文件的目录项，表示用户要利用 一个已有文件来建立一个新文件。但如果在该已有(存)文件的 属性中有不允许写属性，或者创建者不具有对该文件进行修 改的权限，便认为是出错而做出错处理；若不存在访问权限 问题，便将已存文件的数据盘块释放掉，准备写入新的数据 文件。如未找到指名文件，则表示要创建一个新文件，核心 便从其目录文件中找出一个空目录项，并初始化该目录项， 包括填写文件名、文件属性、文件建立日期等，然后将新建 文件打开。
第七章 操作系统接口
7.2 Shell命令语言
7.2.1 简单命令
所谓简单命令，实际上是一个能完成某种功能的目标
程序的名字。UNIX系统规定的命令由小写字母构成(但仅前8个 字母有效)。命令可带有参数表，用于给出执行命令时的附加 信息。命令名与参数表之间还可使用一种称为选项的自变量， 用破折号开始，后跟一个或多个字母、数字。
后读入该命令，识别命令，再转到相应命令处理程序的入口 地址，把控制权交给该处理程序去执行，并将处理结果送屏
幕上显示。 若用户键入的命令有错，而命令解释程序未能予
以识别，或在执行中间出现问题时，则应显示出某一出错信 息。
第七章 操作系统接口
2. 命令解释程序的组成
(1) 常驻部分。
这部分包括一些中断服务子程序。
理程序的入口地址，然后把控制权交给该处理程序去执行该
命令。
第七章 操作系统接口
输入命令行
命令合法否？
图 7 2
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《计算机操作系统》课件
计算机操作系统
计算机操作系统是计算机系统中的关键组成部分，它负责管理计算机硬件与软件资源，并提供给用户一个友好、高效的工作环境。
本文将从操作系统定义、功能、分类以及常见操作系统等方面进行论述，帮助读者更好地理解和应用计算机操作系统。
一、操作系统定义
操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。
它是计算机系统中最基础、最重要的一层软件，负责解决用户与计算机硬件之间的交互问题，提供计算机资源的共享、调度和保护。
二、操作系统的功能
1. 资源管理：操作系统负责管理计算机的硬件资源，包括处理器、内存、存储器、输入输出设备等。
通过对这些资源的分配和调度，实现对计算机资源的高效利用。
2. 进程管理：操作系统负责管理计算机中的各个进程，包括进程的调度、创建、撤销和通信等。
通过对进程的管理，实现多道程序的并发执行，提高计算机系统的吞吐量和响应速度。
3. 存储管理：操作系统负责管理计算机的存储器，包括内存的分配与回收、虚拟存储器的管理等。
通过存储管理，实现对程序和数据的存储和访问，提高计算机系统的存储效率。
4. 文件管理：操作系统负责管理计算机中的文件系统，包括文件的
创建、读写、删除和共享等。
通过对文件的管理，实现对数据的组织
和存储，方便用户对文件的管理和访问。
5. 设备管理：操作系统负责管理计算机中的设备，包括输入输出设
备和通信设备等。
通过对设备的管理，实现对设备的共享、分配和控制，提高计算机系统的设备利用率。
三、操作系统的分类
操作系统根据其功能和应用领域的不同，可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。
1. 批处理操作系统：批处理操作系统适用于处理大量作业的场景，
它将作业按批次提交给计算机系统，无需人机交互。
典型的批处理操
作系统有IBM的OS/360和Microsoft的MS-DOS等。
2. 分时操作系统：分时操作系统适用于多用户共享的场景，它通过
轮流分配处理器时间片给每个用户，实现多终端的并发操作。
典型的
分时操作系统有UNIX和Linux等。
3. 实时操作系统：实时操作系统适用于对时间要求非常严格的场景，如航空航天、工业自动化等。
它能够及时响应外部事件，并保证任务
在规定的时间内完成。
典型的实时操作系统有VxWorks和QNX等。
4. 网络操作系统：网络操作系统适用于计算机网络环境下的场景，
它能够提供网络通信和资源共享等功能，实现计算机网络的管理和控制。
典型的网络操作系统有Windows Server和Linux等。
四、常见操作系统
目前，市场上有多款常见的操作系统，主要包括Windows、Linux、Mac OS和Unix等。
1. Windows：Windows是由微软公司开发的操作系统，广泛应用于
个人计算机领域。
它提供了友好的图形用户界面和丰富的应用软件，
深受用户喜爱。
2. Linux：Linux是一种开源的操作系统，以其稳定性、安全性和自
由性而受到广泛欢迎。
它被广泛应用于服务器领域和嵌入式系统等。
3. Mac OS：Mac OS是苹果公司开发的操作系统，专门应用于苹果
系列产品。
它具有独特的用户界面和良好的性能，深受Mac用户喜爱。
4. Unix：Unix是一种具有良好可移植性和稳定性的操作系统，广泛
应用于大型企业和科研机构中。
它具有强大的网络功能和支持多用户
操作的能力。
综上所述，《计算机操作系统》是一门重要的课程，它涵盖了操作
系统的定义、功能、分类以及常见操作系统等内容。
通过学习和理解
操作系统的原理和应用，我们可以更好地掌握计算机系统的管理和应用，提高工作效率和计算机系统的性能。
希望本文对读者有所帮助。