華理815操作系統(tǒng)第1講

操作系統(tǒng)OperatingSystem

教師：馮翔辦公室：二教室304郵箱：課程郵箱：

PW:feng123456教材《計算機操作系統(tǒng)》（第三版）湯小丹等，西安電子科技大學出版社，

2007.5

參考書：《計算機操作系統(tǒng)》

何炎祥，李飛，李寧，清華大學出版社2011學習目標

掌握計算機操作系統(tǒng)的基本原理及組成；計算機操作系統(tǒng)的基本概念和相關的新概念及術語；了解計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展特點、設計技巧和方法；對常用計算機操作系統(tǒng)（如Linux）進行基本的操作使用及相關的程序設計。課程主要內(nèi)容操作系統(tǒng)引論（第1章）進程管理（第2-3章）存儲器管理（第4章）設備管理（第5章）文件管理（第6章）操作系統(tǒng)接口（第7章）實驗部分為基于Linux操作系統(tǒng)的一些實驗本課程的安排理論（48學時）46學時的理論教學；2學時的復習課。實驗（16學時）實驗文檔上機時間：第5～12周周一上午3、4節(jié)地點：奉賢信息樓教學具體安排第一章操作系統(tǒng)引論（4學時+實驗2學時）第二章進程管理（10學時+實驗4學時）第三章處理機調(diào)度與死鎖（8學時+實驗4學時）第四章存儲管理（10學時+實驗3學時）第五章設備管理（6學時）第六章文件管理（8學時+實驗3學時）第七章操作系統(tǒng)接口（2學時）

總學時為64學時，學分為3.5，其中理論教學約需48個學時，實驗16個學時。教學具體安排如下：1、平時練習

2、實驗（提交實驗報告和代碼）

3、平時表現(xiàn)

4、期末考試(閉卷筆試

)

考試(60%)實驗(20%)平時(20%)

最后成績評定為什么要學習操作系統(tǒng)？（1）需要總體上掌握系統(tǒng)設計操作系統(tǒng)包括了所有軟件設計/實現(xiàn)問題資源共享/管理、安全和身份驗證、靈活性，健壯性、友好界面設計存在人們意識不到的大量“操作系統(tǒng)”嵌入式系統(tǒng)（PDA、手機-WP7，Android、機頂盒等）應用系統(tǒng)中的小操作系統(tǒng)（MINI-OS）日常生活中并不總是使用Windows系列的操作系統(tǒng)（Unix、Linux、AppleMacintosh、IBMOS/2等）2023/11/810操作系統(tǒng)實例OSMS-DOS1-7、WIN3X、WIN95、WIN97、WIN98、WIN2000、WINME、WINXP、VISTA、WIN7MAC、ChroemNOSWINNT、WIN2000SERVER、WIN2003、WIN2008NETWARELINUX：redflag、redhat、fedora、Ubuntu、veketUNIX：2023/11/8111.CP/M(controlprogram/microprocessororputer)微型計算機的第一個操作系統(tǒng)加里·基爾代爾（開發(fā)PL/M語言）誕生于1974年的8位微型機操作系統(tǒng)主要功能：能夠進行文件管理具有磁盤驅(qū)動功能可以控制磁盤的輸入輸出可以控制顯示器的顯示以及打印機的輸出版本：CP/M-80/CP/M-86/CP/M-68K2023/11/8122.MS-DOS（MicrosoftDiskOperatingSystem）花2.5萬從蒂姆·佩特森QDOS購買改寫的1981年8月DOS1.0-2000年9月MS-DOS8.0fdisk、format、dir、cd、del、debug、copy……我國推出基于MS-DOS的漢字磁盤操作系統(tǒng)CC-DOS2023/11/8133.Win7Windows7的設計主要圍繞五個重點:針對筆記本電腦的特有設計基于應用服務的設計用戶的個性化視聽娛樂的優(yōu)化用戶易用性的新引擎2023/11/8144.Win2008新的Web工具、虛擬化技術、安全性的強化以及管理公用程序，不僅可幫助您節(jié)省時間、降低成本，并可為IT基礎架構提供穩(wěn)固的基礎2023/11/8155.MAC1976年，由斯蒂夫·喬布斯和斯蒂夫·沃茲尼亞克創(chuàng)立。世界上第一臺個人電腦是由蘋果公司是創(chuàng)建第一個開發(fā)了具有圖形界面及使用鼠標和菜單的操作系統(tǒng)，MacOSXv10.6"SnowLeopard"2023/11/8162023/11/8176.UNIX1969年KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcllroy在AT&T的貝爾實驗室開發(fā)技術成熟、可靠性高、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫功能強、伸縮性和開放性好等特色，可滿足各行各業(yè)的實際需要很多公司開發(fā)了自己的UnixIBM的AIX，HP的HPUX，SUN的Solaris和SGI的IRIX，加州大學Berkeley分校的BSD產(chǎn)品：FreeBSD，OpenBSD和NetBSD2023/11/8187.LINUX1991年4月芬蘭赫爾辛基大學的學生LinusTorvalds想設計一個代替Unix的操作系統(tǒng)Linux的標志和吉祥物是一只名字叫做Tux的企鵝有的Linux版本通過CD或者USB就能使用，稱為LiveCDFedoraCore、RedHatLinux、UbuntuLinux、redflagLinux、veket……

2023/11/819

2023/11/8208.VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiverSystem推出的一個實時操作系統(tǒng)嵌入式Vxworks的主要應用領域：數(shù)據(jù)網(wǎng)絡：以太網(wǎng)交換機、路由器、遠程接入服務器等遠程通訊：電信用的專用分組交換機和自動呼叫分配器，蜂窩電話系統(tǒng)等醫(yī)療設備：放射理療設備消費電子：個人數(shù)字助理等交通運輸：導航系統(tǒng)、高速火車控制系統(tǒng)等工業(yè)：機器人航空航天：衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)多媒體：電視會議設備計算機外圍設備：X終端、I/O系統(tǒng)等演示

為什么要學習操作系統(tǒng)？（2）涉及到計算機科學的很多領域:計算機體系結(jié)構/硬件軟件設計程序設計語言數(shù)據(jù)結(jié)構算法抽象操作系統(tǒng)具有一種魔力------

提供了無限的CPUs

無限的內(nèi)存等等.為什么要學習操作系統(tǒng)？（3）大型、復雜系統(tǒng)的系統(tǒng)設計性能與方便使用性能與簡單性硬件與軟件折衷權衡操作系統(tǒng)是目前最復雜的軟件成分操作系統(tǒng)的規(guī)模（1）簡單的操作系統(tǒng)：

一次一個應用程序在運行例子：較早期的計算機早期的PC嵌入式控制器（電梯，汽車，……）等等操作系統(tǒng)的規(guī)模（2）復雜的操作系統(tǒng)：

多個應用程序共享計算機操作系統(tǒng)必須管理多個應用程序和多個用戶之間的交互

例子：CPU，內(nèi)存，I/O設備:硬盤，打印機，…

操作系統(tǒng)管理所有這些資源，提供標準服務庫更復雜的操作系統(tǒng)：

多個CPU，多個計算機第1章操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)的目標和作用操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的基本特征操作系統(tǒng)的主要功能操作系統(tǒng)的結(jié)構設計UNIX操作系統(tǒng)簡介1.1操作系統(tǒng)的目標和作用一、操作系統(tǒng)目的/目標二、計算機系統(tǒng)組成

三、操作系統(tǒng)的作用一、操作系統(tǒng)目的/目標執(zhí)行用戶程序并使用戶問題更易解決。以一種有效的方式使用資源（有效性--系統(tǒng)管理人員的觀點）。使計算機系統(tǒng)更易于使用（方便性--用戶的觀點）。采用新的OS結(jié)構,易于功能的增、刪、改（可擴充性）。要求統(tǒng)一開放的環(huán)境，各種類型的計算機硬件系統(tǒng)，出自不同的廠家，能通過網(wǎng)絡集成并能夠正確、有效地協(xié)同工作，實現(xiàn)應用程序的移植（開放性）。二、計算機系統(tǒng)組成

1.計算機系統(tǒng)的組成

硬件系統(tǒng)（裸機）：CPU、存儲器（主存、輔存）、I/O、I/O控制系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件、應用軟件

系統(tǒng)軟件：管理計算機本身的操作。如操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)

應用軟件：提供給用戶進行解題。如，科學計算、事務管理操作系統(tǒng)的地位：緊貼系統(tǒng)硬件之上，所有其他軟件之下（是其他軟件的共同環(huán)境）虛機器2.計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構三、操作系統(tǒng)的作用（1）OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口命令方式系統(tǒng)調(diào)用方式圖形、窗口方式三、操作系統(tǒng)的作用（2）OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者管理對象包括：CPU、存儲器、外部設備、信息（數(shù)據(jù)和軟件）；管理的內(nèi)容：資源的當前狀態(tài)（數(shù)量和使用情況）、資源的分配、回收和訪問操作，相應管理策略（包括用戶權限）……三、操作系統(tǒng)的作用（3）OS實現(xiàn)了對計算機資源的抽象在裸機上添加：設備管理、文件管理、存儲管理（針對內(nèi)存和外存）、處理機管理（針對CPU）；即OS用作擴充機器(extended