windows操作系统原理ppt

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第一章 操作系统概述操作系统的概念 操作系统的历史 操纵系统的特性 操作系统的类型 操作系统的运行环境 操作系统的界面形式 操作系统的运行机理

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1.1 操作系统概念操作系统地位 操作系统作用 操作系统定义What is operating system?

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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)

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运行视图系统库(lib)可调用操作系统，执行硬件指令 应用程序可以调用lib和操作系统，执行硬件指令

应用程序库调用

系统库系统调用

操作系统机器指令

硬件(HAL)

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1.1.2 操作系统的作用管理系统中软件硬件资源– – – –

CPU 内存 设备 文件

为用户(应用程序)提供良好的服务(界面)– API – GUI

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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。Operating supervisor monitoring program

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1.2 操作系统的历史操作系统的产生– 手工操作阶段 – 成批处理阶段 – 执行系统阶段

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

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

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1.3 操作系统特性程序并发性– 多个程序在宏观上同时向前推进 – 并发(concurrent) vs. 并行 (parallel)

资源共享性– 多个程序共用系统中的各种软硬件资源 – 在操作系统的协调和控制下

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1.4 操作系统类型多道批处理操作系统(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)

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1.4.1 多道批处理系统(off-line) 多道批处理系统(off-line)作业(Job):程序+数据+说明书(JCL编写) 作业(Job):程序+数据+说明书(JCL编写) 结果：程序运行结果+ 结果：程序运行结果+记帐信息

作 业

输入机

输入井

主机

输出井

输出机

结 果

SPOOLing 输入

作业调 度(1)

作业调 度(2)

SPOOLing 输出

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1.4.1 多道批处理系统(cont.) 多道批处理系统(输入井作用– 缓冲(速度匹配作用) – 实现作业调度(job scheduling)

输出井作用– 缓冲(速度匹配作用)Buffering: 处理数据到达与离开 速度不一致

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1.4.1 多道批处理系统(Cont.) 多道批处理系统(

主机中作业合理搭配– 目标1:提高资源利用率(eg. 计算型+IO型) – 目标2:提高吞吐量(throughput)

特点– 多道：系统中同时容纳多个作业 – 成批：作业分批进入系统

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1.4.2 分时操作系统(On-line) 分时操作系统(On-line)HAL Time Sharing OS

终端

终端

…...

终端

界面1:交互式命令语言( 界面1:交互式命令语言(eg. shell, command) command) 界面2:图形用户界面(GUI) 界面2:图形用户界面(GUI)

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1.4.2 分时操作系统(Cont.) 分时操作系统(Cont.)特点：– 多路性：一个主机与多个终端相连； – 交互性：以对话的方式为用户服务； – 独占性：每个终端用户仿佛拥有一台虚拟机。

典型系统：– Multics (MIT) – UNIX

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1.4.3 实时操作系统实时控制– 工业控制，军事控制，医疗控制，…….

实时信息处理– 航班定票，联机情报检索，…….

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实时控制A/D Real Time HAL OS D/A t2-t1: response time t1 被控对象 t2