计算机操作系统

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1、计算机操作系统11第1章计算机操作系统概述本章是对计算机操作系统的一个概述，主要介绍有关计算机操作系统的一些基本概念，操作系统的形成及发展过程，操作系统的分类，操作系统的功能及几种常用操作系统（DOS、WINDOWS，UNIX、LINUX）的历史简介。1.1什么是操作系统1、计算机系统的组成计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。计算机硬件包括中央处理单元CPU（centralprocessingunit）、存储器（memory,store,storage）、外围设备（peripheraldevices）。计算机

2、软件包括系统软件（systemsoftware）、应用软件（applicationsoftware）2、操作系统的定义计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。3、常用的操作系统Msdos、OS/2、Windows、Unix、Linux等。1.1.1操作系统在软件层次中的地位1、操作系统在软件层次中的地位操作系统是一种系统软件，系统软件还包括语言处理软件、例行服务程序等。软件的分类如表1-1表1-1软件分类软件系统软件操作系统语言处理系统例行服务程序应用软件用户程序系统注：1、语言处

3、理程序包括各种语言的编译程序、解释程序、汇编程序。2、例行服务程序包括库管理程序、链接程序、编辑程序及系统监控程序等。111、操作系统在软硬件层次中的地位操作系统是计算机硬件的扩充，“裸机”+操作系统=虚拟机一个裸机在每加上一层软件后，就变成了功能更强的虚拟机。操作系统与软硬件的层次关系如图1-1。计算机用户各种应用软件汇编、编辑、编译软件和例行服务程序等计算机操作系统裸机图1-1操作系统和软硬件的层次图2、从不同的角度理解操作系统①从人机交互的角度操作系统是用户与计算机的接口，具有友好方便的用户接口界面。②从管理者的

4、角度操作系统是所管理资源的程序扩充。操作系统的工作就是分门别类地管理，并详细记录资源的使用情况，再按一定的策略对资源进行调度分配，为用户服务。③从计算机系统结构的角度操作系统是一种层次化、模块化结构的程序集合。④从本课程的知识结构的角度操作系统是计算机技术和管理技术的结合。1.1.1操作系统的设计观点操作系统的设计观点包括用户观点和资源两方面。即一方面要面向用户服务；另一方面还要充分利用计算机的软硬件资源。1.2操作系统的形成和五大类型计算机操作系统是随着计算机硬件的发展而逐步形成和发展起来的，早期的计算机操作系统（6

5、0年代以前）是以串行批处理的方式进行工作的；60年代中后期由于中断（interrupt）,通道（channel）技术的出现，使得并行处理成为可能，这为分时操作系统和实时操作系统奠定了基础。80年代后，由于计算机网络的出现，网络操作系统及分布式操作系统开始出现。1.2.1计算机操作系统的形成第一代计算机（1945—1955）：电子管和手工操作11这一代计算机由主机（运算控制部件、内存）、输入设备（纸带输入机、卡片阅读机）输出设备（打印机）构成，其特点是运算速度慢，体积庞大。这一阶段是手工操作，无操作系统。第二代计算机（1

6、955—1965）：晶体管和批处理系统随着计算机处理速度的提高（每秒几千次提高到每秒几百万次），为了提高计算机的自动化程度，人们研制了监督程序，由该程序自动依次处理一系列任务，于是进入了“单道批处理阶段”。该阶段可分为以下三个时期。1.联机批处理系统（1）工作方式（如图）读卡机打印机主机（2）系统的优点提高了计算机的自动化程度，减少了人工干预。（3）系统的缺点快速的CPU和慢速的I/O设备之间产生矛盾，造成CPU资源的浪费。2.脱机批处理系统输入带（1）工作方式如图1-2卫星机主机读卡机输出带打印机图案1-2脱机批处理

7、系统工作方式示意图（2）系统优点缓解了CPU与I/O设备之间的矛盾，提高了CPU的资源利用率。（3）系统缺点CPU与外围计算机完全隔离，可能造成系统“死机。3.执行系统（1）工作方式系统的构架同于联机批处理方式，但通道和中断技术的引进，使CPU和I/O设备，CPU和通道的并行操作成为现实。(如图)输出设备CPU存储器输入设备通道通道（2）系统优点克服了联机批处理系统和脱机批处理系统的缺点（3）系统缺点作业的处理仍然是串行的。第三代计算机（1965-1980）：集成电路芯片和多道程序设计技术11这一阶段操作系统初步形成并

8、逐步完善，形成了三种基本的操作系统：多道批处理系统，分时操作系统和实时操作系统。第四代计算机（1980—1990）：大规模集成电路芯片和传统操作系统。操作系统向着改变用户界面，方便用户的方向发展。第五代计算机（1990-）超大规模集成电路和网络及分步式操作系统。以上的历史总结见表1-21.2.2操作系统的五大类型现有的计算机操作系