計算機操作系統(tǒng)課件第1章

第一章緒論1第一章緒論指令系統(tǒng)微程序機器級數(shù)字邏輯級匯編語言級高級語言級操作系統(tǒng)機器級軟件硬件1.1操作系統(tǒng)概念2第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念應(yīng)用程序-----------------------

虛機器界面

操作系統(tǒng)-----------------------

物理機器界面

硬件操作系統(tǒng)能做什么？3第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)能做什么？哪些是操作系統(tǒng)？極品飛車WindowsTurboC++WordFoxProUNIX自己編寫的高級語言源程序Turbo-ASMVILinux游戲軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)編譯程序Windows系列操作系統(tǒng)下的編輯軟件數(shù)據(jù)庫管理程序數(shù)據(jù)匯編程序UNIX系列操作系統(tǒng)下的編輯軟件4第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)能做什么？用計算機做任何事，都需要先運行某個相應(yīng)的程序；任何應(yīng)用都經(jīng)常需要進行文件復制、刪除、磁盤內(nèi)容查看、建立文件夾等工作；進行I/O操作時，需要INT語句；在Windows中，可以同時運行多個程序。操作系統(tǒng)不直接解決具體的應(yīng)用問題，也不負責編譯源程序。5第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)承擔與硬件相關(guān)、與應(yīng)用無關(guān)的基本工作，并解決這些基本工作中的效率和安全問題，為使用戶能方便、高效、安全地使用計算機，而從最底層統(tǒng)一提供通用的幫助和管理。OS硬件操作系統(tǒng)能做什么？6第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念現(xiàn)代操作系統(tǒng)的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)下，OS分為：運行在用戶態(tài)并以客戶/服務(wù)器方式活動的進程，運行在核心態(tài)的內(nèi)核硬件操作系統(tǒng)能做什么？內(nèi)核服務(wù)器進程內(nèi)核是對硬件的首次擴充7第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念分層結(jié)構(gòu)內(nèi)核微內(nèi)核操作系統(tǒng)能做什么？作業(yè)管理設(shè)備管理文件管理進程管理存儲管理硬件內(nèi)核模式硬件微內(nèi)核客戶進程安全服務(wù)虛存管理器文件服務(wù)器設(shè)備驅(qū)動程序用戶模式8第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)把用戶的高級操作轉(zhuǎn)換成一系列低級操作，所有低級操作對用戶都是透明的。操作系統(tǒng)把硬件全部隱藏起來，給用戶提供一個友好的、易于操作的界面。此外，操作系統(tǒng)還要進行大量的事務(wù)處理。操作系統(tǒng)能做什么？“由于計算機上裝有操作系統(tǒng)9第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念從5個方面考察科普觀點：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的管理指揮機構(gòu)和控制中心。功能觀點：操作系統(tǒng)是計算機資源的管理系統(tǒng)，負責對計算機的全部軟、硬件資源進行分配、控制、調(diào)度和回收。用戶觀點：操作系統(tǒng)是用戶使用計算機的一個界面。管理員觀點：操作系統(tǒng)是計算機工作流程得以自動高效運行的組織者，系統(tǒng)軟硬件資源合理協(xié)調(diào)的管理者。軟件觀點：操作系統(tǒng)是由程序和數(shù)據(jù)集合組成的大型系統(tǒng)軟件。10第一章緒論1.1操作系統(tǒng)概念定義：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合——它們能以盡量有效、合理的方式組織和管理計算機的軟硬件資源，合理地組織計算機的工作流程，控制程序的執(zhí)行并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行。是計算機與用戶之間的接口。11第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.1手工操作階段（無操作系統(tǒng)）工作方式用戶：用戶既是程序員，又是操作員；用戶是計算機專業(yè)人員；編程語言：為機器語言；輸入輸出：紙帶或卡片；計算機的工作特點用戶獨占全機：不出現(xiàn)資源被其他用戶占用，資源利用率低；CPU等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成后，手工卸取紙帶或卡片；CPU利用率低；12第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.1手工操作階段（無操作系統(tǒng)）ENIAC計算機沒有程序設(shè)計語言（甚至沒有匯編），更談不上操作系統(tǒng)，通過在一些插板上的硬連線來控制計算機的基本功能。程序員提前預約一段時間，然后到機房將他的插件板插到計算機里，期盼著在接下來的時間中，幾萬個真空管不會燒斷，從而可以計算自己的題目。13第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.1手工操作階段（無操作系統(tǒng)）50年代早期，出現(xiàn)了穿孔卡片。程序?qū)懺诳ㄆ先缓笞x入計算機，而不用插板，但計算過程則依然如舊。14第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.1手工操作階段（無操作系統(tǒng)）50年代早期，出現(xiàn)了穿孔卡片。程序?qū)懺诳ㄆ先缓笞x入計算機，而不用插板，但計算過程則依然如舊。問題：計算機處理能力的提高與手工操作的低效率（造成浪費）用戶獨占全機的所有資源解決：擺脫手工操作，實現(xiàn)作業(yè)的自動過渡15第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.2早期批處理聯(lián)機批處理：I/O設(shè)備與主機直接連接用戶將程序?qū)懺诩埳希ㄓ酶呒壵Z言或匯編語言）將作業(yè)穿孔成卡片，再將卡片盒交給操作員操作員有選擇地把若干作業(yè)合成一批，通過輸入設(shè)備（紙帶輸入機或讀卡機）輸入監(jiān)督程序讀入一個作業(yè)從輸入設(shè)備調(diào)入，編譯、連接、運行程序返回4，再讀入一個作業(yè)，直到一批作業(yè)完成返回3，處理下一批16第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.2早期批處理聯(lián)機批處理優(yōu)點：解決了作業(yè)的自動轉(zhuǎn)接，減少了人工操作時間問題：作業(yè)輸入和結(jié)果輸出過程中，CPU處于等待狀態(tài)解決：增加一臺不與主機直接相連而專門于I/O設(shè)備交換信息的衛(wèi)星機（脫機批處理）17第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.2早期批處理脫機批處理：增加一臺不與主機直接相連而專門于I/O設(shè)備交換信息的衛(wèi)星機紙帶機卡片機打印機衛(wèi)星機輸入帶輸出帶主機日志執(zhí)行帶系統(tǒng)帶輸入設(shè)備通過它將作業(yè)輸入到輸入帶輸出帶通過它將結(jié)果輸出到輸出設(shè)備18第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.2早期批處理監(jiān)督程序：管理作業(yè)的運行，完成作業(yè)的過渡。輸入用戶作業(yè)程序編譯后的用戶作業(yè)程序裝配好的用戶作業(yè)程序執(zhí)行執(zhí)行結(jié)果輸出結(jié)果轉(zhuǎn)到下一個作業(yè)輸入標準輸入程序監(jiān)督程序編譯程序裝配程序調(diào)用一些子程序標準輸入和后處理程序問題：人工拆裝系統(tǒng)保護?解決：多道程序19第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.3多道程序系統(tǒng)單道運行：每次只調(diào)一個用戶作業(yè)程序進入內(nèi)存并運行用戶程序監(jiān)督程序輸入輸出操作計算請求輸入啟動輸入輸出結(jié)束中斷輸入輸出完成繼續(xù)計算20第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.3多道程序系統(tǒng)多道程序CPU程序A輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備程序B請求輸入程序A程序B請求打印輸出輸入結(jié)束請求其它輸入輸出操作輸出結(jié)束等待CPU程序A程序B運行處理輸入數(shù)據(jù)運行處理其它輸入輸出操作運行處理打印輸出等待CPU運行處理特點：多道：同時存放多道相互獨立的程序宏觀上并行：進入系統(tǒng)的幾道程序均在運行微觀上串行：輪流使用CPU在當前運行的作業(yè)需作I/O處理時，CPU轉(zhuǎn)而執(zhí)行另一個作業(yè)。21第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.3多道程序系統(tǒng)多道程序評價優(yōu)點資源利用率高：CPU和內(nèi)存利用率較高作業(yè)吞吐量大：單位時間內(nèi)完成的工作總量大缺點用戶交互性差：整個作業(yè)完成后或中間出錯時，才與用戶交互，不利于調(diào)試和修改作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長：短作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間顯著增長22第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.3多道程序系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)與多道批處理系統(tǒng)的特點比較單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)內(nèi)存中駐留程序數(shù)目一道多道占用CPU的情況獨占交替占用是否需要作業(yè)和進程調(diào)度不需要需要程序完成次序與其進入內(nèi)存次序間的關(guān)系嚴格對應(yīng)不嚴格對應(yīng)23第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.3多道程序系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)問題處理機管理問題：如何分配，使CPU滿足要求內(nèi)存管理問題：為每道程序分配內(nèi)存空間I/O設(shè)備管理問題：如何分配I/O設(shè)備文件管理問題：如何組織程序和數(shù)據(jù)作業(yè)管理問題：如何組織作業(yè)操作系統(tǒng)漸趨成熟，出現(xiàn)了作業(yè)管理、CPU管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理24第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.4分時操作系統(tǒng)含義：分時是指多個用戶分享使用同一臺計算機，分時共享硬件和軟件資源。多個用戶分時：單個用戶使用計算機的效率低，因而允許多個應(yīng)用程序同時在內(nèi)存中，分別服務(wù)于不同的用戶；前臺和后臺程序分時：后臺程序不占用終端輸入輸出，不與用戶交互——現(xiàn)在的圖形用戶界面(GUI)，除當前交互的程序(輸入焦點)之外，其他程序均作為后臺；通常按時間片分配：各個程序在CPU上執(zhí)行的輪換時間。把處理器的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處理機分配給各作業(yè)使用。25第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.4分時操作系統(tǒng)人機交互性好：在調(diào)試和運行程序時由用戶自己操作共享主機：多個用戶同時使用用戶獨立性：對每個用戶而言好象獨占主機現(xiàn)在的許多操作系統(tǒng)都具有分時處理的功能，在分時系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，操作系統(tǒng)的發(fā)展開始分化，如實時系統(tǒng)、通用系統(tǒng)、個人系統(tǒng)等。26第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.5實時操作系統(tǒng)用于工業(yè)過程控制、軍事實時控制、金融等領(lǐng)域，包括實時控制、實時信息處理要求：響應(yīng)時間短，在一定范圍之內(nèi)；系統(tǒng)可靠性高目前的操作系統(tǒng)，通常具有分時、實時和批處理功能，又稱作通用操作系統(tǒng)?？蛇m用于計算、事務(wù)處理等多種領(lǐng)域，能運行在多種硬件平臺上，如UNIX系統(tǒng)、WindowsNT等?！ㄓ没?、小型化27第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.5實時操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)的比較類型性質(zhì)批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)單道多道獨立性無無有有（最強）同時性無有有（最強）有（很弱）交互性無無有（最強）有（很弱）及時性無無有有（最強）28第一章緒論1.2操作系統(tǒng)的歷史1.2.5操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展個人計算機上的操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)智能化操作系統(tǒng)29第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型批處理操作系統(tǒng)（batchprocessingoperatingsystem）分時操作系統(tǒng)（timesharingoperatingsystem）實時操作系統(tǒng)（realtimeoperatingsystem）個人計算機操作系統(tǒng)（personalcomputeroperatingsystem）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（networkoperatingsystem）分布式操作系統(tǒng)（distributedoperatingsystem）30第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.1批處理操作系統(tǒng)特征用戶脫機使用計算機成批處理多道程序運行提交收容運行就緒等待完成作業(yè)錄入作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度用戶31第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.1批處理操作系統(tǒng)優(yōu)點資源利用率高（CPU、內(nèi)存、I/O）系統(tǒng)吞吐量大缺點平均周轉(zhuǎn)時間長無交互能力注意多道程序系統(tǒng)（multiprogramming）與多重處理系統(tǒng)（multiprocessing）32第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.2分時系統(tǒng)分時的定義：把計算機的系統(tǒng)資源（尤其是CPU時間）進行時間上的分割，每個時間段稱為一個時間片（timeslice），每個用戶依次輪流使用時間片。時間片CPU時間ABCABCB…33第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.2分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)追求的目標：及時響應(yīng)（依據(jù)指標：響應(yīng)時間）響應(yīng)時間：從終端發(fā)出命令到系統(tǒng)給予回答所經(jīng)歷的時間34第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.2分時系統(tǒng)特征多路性：允許在一臺主機上同時連接多臺聯(lián)機終端，系統(tǒng)按分時原則為每個用戶服務(wù)獨立性：每個用戶各占一個終端，彼此獨立工作及時性：用戶的請求在很短的時間內(nèi)能夠獲得響應(yīng)交互性：用戶可以通過終端與系統(tǒng)進行廣泛的對話分時操作系統(tǒng)是一個聯(lián)機（on-line）、多用戶（multi-user）、交互式（interactive）的操作系統(tǒng)35第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.3實時系統(tǒng)

實時操作系統(tǒng)主要用于過程控制、事務(wù)處理等有實時要求的領(lǐng)域，其主要特征是實時性和可靠性。分類實時過程控制，工業(yè)控制，軍事控制，...實時通信（信息）處理，電訊（自動交換），銀行，飛機訂票，股市行情36第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.3實時系統(tǒng)控制過程數(shù)據(jù)采集：收集、接收和錄入系統(tǒng)工作必須的信息加工處理：對進入系統(tǒng)的信息進行加工處理控制操作：根據(jù)加工的結(jié)果采取適當?shù)拇胧┗騽幼鞣答佁幚恚罕O(jiān)督執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行結(jié)果實時時鐘管理多個實時任務(wù)通過“隊列驅(qū)動”或“事件驅(qū)動”開始工作37第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.3實時系統(tǒng)實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)特征的比較設(shè)計目標：分時系統(tǒng)為給多用戶提供通用的交互型開發(fā)運行環(huán)境，實時系統(tǒng)為特殊用途提供專用系統(tǒng)交互性：分時系統(tǒng)交互性強，實時系統(tǒng)較弱響應(yīng)時間：分時系統(tǒng)以用戶能夠接受的響應(yīng)時間為準，實時系統(tǒng)與受控對象及應(yīng)用場合有關(guān)38第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.4通用操作系統(tǒng)如果一個操作系統(tǒng)兼有批處理、分時或?qū)崟r處理的全部過兩種功能，該操作系統(tǒng)為通用操作系統(tǒng)1.3.5微機操作系統(tǒng)開放性：支持不同系統(tǒng)互聯(lián)、分布式處理多CPU系統(tǒng)通用性：支持應(yīng)用程序的獨立性和在不同平臺上的可移植性高性能：支持虛擬存儲器、多線程、對稱處理器采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)：提供基本支持功能的內(nèi)核很小，大部分功能由內(nèi)核之外的服務(wù)程序完成39第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)能夠控制計算機在網(wǎng)絡(luò)中方便地傳送信息和共享資源，并能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種所需的服務(wù)功能網(wǎng)絡(luò)通信：在源計算機和目標計算機之間實現(xiàn)無差錯的數(shù)據(jù)傳送資源管理：對網(wǎng)絡(luò)中的硬、軟件資源實施管理網(wǎng)絡(luò)管理：安全控制、性能監(jiān)測、維護功能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：如e-mail、文件傳輸、共享設(shè)備服務(wù)、遠程作業(yè)錄入等40第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)特征網(wǎng)絡(luò)是一個互連的計算機系統(tǒng)群體其中的計算機是自治的，每臺計算機均有自己的操作系統(tǒng)，各自獨立工作，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制下協(xié)同工作系統(tǒng)互連要通過通信設(shè)施實現(xiàn)系統(tǒng)通過通信設(shè)施執(zhí)行信息交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理，實現(xiàn)多種應(yīng)用要求41第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.7分布式操作系統(tǒng)集中式計算機系統(tǒng)：處理和控制能力都高度集中在一臺計算機上，所有任務(wù)均由它完成。分布式計算機系統(tǒng)：由多臺分散的計算機經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接而成的系統(tǒng)。管理分布式計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)稱為分布式操作系統(tǒng)。分布式計算機系統(tǒng)與單機集中式操作系統(tǒng)區(qū)別進程通信：集中式簡單，分布式涉及機構(gòu)、規(guī)程和路徑算法資源管理：集中式，一類資源由一個管理程序管理；分布式，一類資源由多個管理程序管理，這些程序必須協(xié)調(diào)一致工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：分布式，有若干相對獨立的部分，分布在各臺計算機上42第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.7分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較耦合程度分布式系統(tǒng)是緊密耦合系統(tǒng)：分布式OS是在各機上統(tǒng)一建立的“OS同質(zhì)”，直接管理CPU、存儲器和外設(shè)；統(tǒng)一進行全系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò)通常容許異種OS互連，各機上各種服務(wù)程序需按相同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議“協(xié)議同質(zhì)”并行性分布式OS可以將一個進程分散在各機上并行執(zhí)行“進程遷移”網(wǎng)絡(luò)則各機上的進程獨立43第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.7分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的比較透明性：用戶是否知道或指定資源在哪個機器上（如CPU、內(nèi)存或外設(shè)）分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度對用戶透明，用戶不了解所占有資源的位置網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中對網(wǎng)絡(luò)資源的使用要由用戶明確指定健壯性：分布式系統(tǒng)要求更強的容錯能力44第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.8嵌入式操作系統(tǒng)需求：計算機嵌入式應(yīng)用嵌入式（計算機）硬件不再以物理上獨立的裝置或設(shè)備出現(xiàn)，而是部分或全部隱藏和嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中對嵌入式（計算機）系統(tǒng)的軟件、即嵌入式軟件（embeddedsoftware）的需求嵌入式操作系統(tǒng)：運行在嵌入式（計算機）環(huán)境中、對整個系統(tǒng)及所有操作的各種部件、裝置等資源進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、處理、指揮和控制的系統(tǒng)軟件。45第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.8嵌入式操作系統(tǒng)特點微型化：內(nèi)存少（1M以內(nèi)）、無外存、微處理器字長短（8b、16b）、運行速度有限、能提供的能源少、外設(shè)千變?nèi)f化可定制：能運行在不同微處理器平臺上，能針對硬件變化進行結(jié)構(gòu)與功能上的配置實時性：硬實時、軟實時、非實時46第一章緒論1.3操作系統(tǒng)的基本類型1.3.8嵌入式操作系統(tǒng)特點可靠性：可靠、容錯、防故障易移植性：硬件抽象層HAL提供與平臺無關(guān)的特性，向操作系統(tǒng)上層提供統(tǒng)一接口；板級支撐包BSP保證嵌入時操作系統(tǒng)可在新推出的微處理器硬件平臺上運行開發(fā)環(huán)境：通常提供代碼編輯器、編譯器和鏈接器、程序調(diào)試器、系統(tǒng)配置器和系統(tǒng)仿真器47第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的功能1.4.1處理機管理完成處理機資源的分配、調(diào)度和回收等功能。處理機調(diào)度的單位可為進程或線程。由于處理機調(diào)度策略不同，出現(xiàn)不同類型的操作系統(tǒng)，如批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)48第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的功能1.4.2存儲管理管理目標：提高利用率、方便用戶使用、提供足夠的存儲空間、方便進程并發(fā)運行。內(nèi)存的分配、保護和擴充。存儲器分配與回收地址映射（變換）：邏輯地址到內(nèi)存物理地址映射存儲保護：保證進程間互不干擾、相互保密內(nèi)存擴充（覆蓋、交換和虛擬存儲）：提高內(nèi)存利用率、擴大進程的內(nèi)存空間49第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的功能1.4.3設(shè)備管理管理目標：方便設(shè)備的使用、提高CPU與I/O設(shè)備利用率設(shè)備操作：利用設(shè)備驅(qū)動程序完成對設(shè)備的操作設(shè)備獨立性(deviceindependence)：提供統(tǒng)一的I/O設(shè)備接口，使應(yīng)用程序獨立于物理設(shè)備，提高可適應(yīng)性；在同樣的接口和操作下完成不同的內(nèi)容設(shè)備分配與回收：在多用戶間共享I/O設(shè)備資源緩沖區(qū)管理：匹配CPU和外設(shè)的速度，提高兩者的利用率。主機與外設(shè)并行50第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的功能1.4.4信息管理管理目標：解決軟件資源的存儲、共享、保密和保護文件存儲空間管理：解決如何存放信息，以提高空間利用率和讀寫性能目錄管理：解決信息檢索問題。文件的屬性（如文件名）、單一副本賦予多文件名文件的讀寫管理和存取控制：解決信息安全問題。系統(tǒng)設(shè)口令“哪個用戶”、用戶分類“哪個用戶組”、文件權(quán)限“針對用戶或用戶組的讀寫權(quán)”51第一章緒論1.4操作系統(tǒng)的功能1.4.5用戶接口管理目標：提供一個友好的用戶訪問操作系統(tǒng)的接口。操作系統(tǒng)向上提供兩種接口系統(tǒng)命令：供用戶用于組織和控制自己的作業(yè)運行。命令行、菜單式或

GUI“聯(lián)機”

；命令腳本“脫機”編程接口：供用戶程序和系統(tǒng)程序調(diào)用操作系統(tǒng)功能。系統(tǒng)調(diào)用和高級語言庫函數(shù)通過這些命令和調(diào)用，向OS提出申請，由OS調(diào)用內(nèi)部功能來完成52第一章緒論1.5操作系統(tǒng)的特征1.5.1并發(fā)（concurrency）

并發(fā)性：指在計算機系統(tǒng)內(nèi)同時存在有多個程序，宏觀上，這些程序是同時向前推進的并發(fā)：指多個事件在同一時間段內(nèi)發(fā)生。操作系統(tǒng)是一個并發(fā)系統(tǒng)，各進程間的并發(fā)，系統(tǒng)與應(yīng)用間的并發(fā)。操作系統(tǒng)要完成這些并發(fā)過程的管理。并行（parallel）:是指在同一時刻發(fā)生在多道程序處理時，宏觀上并發(fā)，微觀上交替執(zhí)行（在單處理器情況下）程序的靜態(tài)實體是可執(zhí)行文件，而動態(tài)實體是進程（或稱作任務(wù)），并發(fā)指的是進程53第一章緒論1.5操作系統(tǒng)的特征1.5.2共享（sharing）

多個進程共享有限的計算機系統(tǒng)資源。操作系統(tǒng)要對系統(tǒng)資源進行合理分配和使用。資源在一個時間