c1Windows操作系统核心技术

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1、Windows操作系统核心技术西北工业大学计算机学院周兴社谷建华倪红波张凯龙参考教材尤晋元等，Windows操作系统原理，机械工业出版社，2001DavidA.Solomon,WindowsNT技术内幕，清华大学出版社，1999年7月本课程内容含盖操作系统原理课程的全部理论内容以及Windows2000/XP操作系统构成的各个方面10讲的内容依次是：第1讲操作系统概述第2讲Windows2000／XP的体系结构第3讲进程管理第4讲存储管理第5讲文件系统第6讲I/O系统第7讲网络第8讲应用程序设计第9讲驱动程序设计第10讲windows安全操作系统概述发展与分类计

2、算机系统结构与特点定义按人的要求接收、存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果的机器系统。特点计算、判断、存储、精确、快速、通用、易用、联网组成硬件、软件计算机系统概观计算机系统(层次结构)软件硬件及固件（裸机）应用软件系统软件编辑软件，编译软件操作系统计算机组织指运算器、存储器、控制器、I/O部件间的相互连接作为计算机系统结构的逻辑和物理实现，任务是提高性价比，实现计算机在指令级的功能和特性；计算机系统结构从程序设计人员角度看到的计算机属性，处于机器语言级；存储程序原理是了解计算机组织的关键基于此构造的计算机称为存储程序计算机（冯.诺伊曼机）基本点：指令驱动

3、，即程序由指令组成，并和数据一起存放在计算机存储器中地位：紧贴硬件之上，其它软件之下，是其他软件的共同环境定义：系统软件，程序模块的集合，资源管理和用户接口功能应用用户应用开发人员操作系统开发人员计算机硬件操作系统系统工具用户应用操作系统概念操作系统特征并发性多程序同时推进单CPU环境用户程序之间、用户程序与操作系统之间多CPU环境宏观、微观并发分布式环境多计算机并存共享性系统的各种资源共享随机性运行状态不确定要求操作系统设计与实现要充分考虑各种可能操作系统作用OS是计算机硬件、软件资源的管理者管理对象包括：CPU、存储器、外部设备、信息（数据和软件）；管理的内容

4、：资源的当前状态（数量和使用情况）、资源的分配、回收和访问操作，相应管理策略（包括用户权限）。OS是用户使用系统硬件、软件的接口系统命令（命令行、菜单式、命令脚本式、图形用户接口GUI）；系统调用（形式上类似于过程调用，在应用编程中使用）。OS是扩展机(extendedmachine)/虚拟机(virtualmachine)。在裸机上添加：设备管理、文件管理、存储管理（针对内存和外存）、处理机管理（针对CPU）；合理组织工作流程：作业管理、进程管理。几项重要功能进程管理主要是对处理器进行管理解决处理器实施分配调度策略；协调多道程序间的关系存储管理管理内存资源内外存

5、结合实现虚拟存储器，解决内存不够问题文件管理信息资源以文件方式存放在外存方便、安全的访问作业管理为用户提供使用机器的手段设备管理管理所有I/O设备及其支持设备引入操作系统的目标有效性（系统管理人员的观点）管理和分配硬件、软件资源，合理地组织计算机的工作流程方便性（用户的观点）提供良好的、一致的用户接口，弥补硬件系统的类型和数量差别可扩充性（开放的观点）硬件的类型和规模、操作系统本身的功能和管理策略、多个系统之间的资源共享和互操作操作系统历史主要讨论操作系统的外部特征发展动力提高资源的利用率和系统性能：计算机发展的初期，计算机系统昂贵，用作集中计算方便用户：用户上机

6、、调试程序，分散计算时的事务处理和非专业用户（商业和办公、家庭）器件的发展：CPU的位宽度（指令和数据）、快速外存手工操作集中计算（计算中心），计算机资源昂贵；用户既是程序员，又是操作员；用户是计算机专业人员；编程语言：为机器语言；输入输出：纸带或卡片；工作特点用户独占全机：不出现资源被其他用户占用，资源利用率低；CPU等待用户：计算前，手工装入纸带或卡片；计算完成后，手工卸取纸带或卡片；CPU利用率低；提高效率的途径专门的操作员，批处理批处理系统利用磁带把若干个作业分类编成作业执行序列，每个批作业由一个专门的监督程序（Monitor）自动依次处理。可使用汇编语言

7、开发。批处理中的作业的组成：用户程序、数据、作业说明书（作业控制语言）监督程序发展为执行系统(executivesystem)，常驻内存主要问题CPU和I/O设备使用忙闲不均（取决于当前作业的特性）。对计算为主的作业，外设空闲；对I/O为主的作业，CPU空闲；多道批处理系统利用多道批处理提高资源的利用率。多道批处理的运行特征多道：内存中同时存放几个作业；宏观上并行运行：都处于运行状态，但都未运行完；微观上串行运行：各作业交替使用CPU；优点：资源利用率高：CPU和内存利用率较高；作业吞吐量大：单位时间内完成的工作总量大；缺点：用户交互性差：整个作业完成后或中间出错

8、时，才与用