《操作系统原理》 第一章 导论

《操作系统原理》

第一章 导论主讲教师：史广顺

gsshi@

gsshi@11内容提要教学内容与课程建设目标实施过程与学习方式方法操作系统基本概念介绍基础知识补充与软工规范内容提要2版权所有，转载请注明出处教学模式探讨只讲授原理，辅以少量例子不涉及完整的OS实例分析和动手实践入门级学习，不适合重点大学计算机专业讲授原理，辅以完整的操作系统实习Unix实例、Linux实例、Windows实例学习学习工作量大、但是学习效果好本门课程的教学模式原理讲授与实践（30％），真实OS案例分析（30％），动手实践（40％）比较辛苦、但是比较满足的学习过程课程导论3版权所有，转载请注明出处教学目的奠定计算机专业知识基础的目标了解操作系统概念和结构掌握操作系统相关算法和技术提升计算机专业动手能力的目标熟悉操作系统的设计、使用、管理方法综合程序设计、数据结构、编译原理、计算机原理等知识奠定长远专业发展的目标塑造创造性思维、建立完整知识体系结构开拓专业性视野、明确未来专业发展方向课程导论4版权所有，转载请注明出处教学用书核心教材《现代操作系统》，机械工业出版社，Tanenbaum著，中译本参考书目《操作系统：设计与实现》，电子工业出版社，中译本《操作系统－内核与设计原理》，电子工业出版社，WilliamStallings著，英文原版《Windows操作系统原理》，机械工业出版社，陈向群著课程导论5版权所有，转载请注明出处其他教学用书 操作系统教程 王素华人民邮电出版社

计算机操作系统教程 张尧学史美林清华大学出版社

计算机操作系统教程 周长林左万历高等教育出版社

操作系统基础 屠立德屠祁清华大学出版社

操作系统教程 孟庆昌西安电子科大出版社

计算机操作系统 汤子瀛等西安电子科大出版社

操作系统原理DOS篇 张昆苍清华大学出版社

操作系统教程 孙钟秀主编高等教育出版社

操作系统原理技术与编程 蒋静徐志伟 机械工业出版社 OperatingSystemConcept AbrahanSilberschatz,etc

AppliedOperatingSystemConcept AbrahanSilberschatz,etc课程导论6版权所有，转载请注明出处国内外OS教材使用情况调查范围2005年7月，美、欧、亚、大洋州及中国的共计35所大学教材使用情况一览《OperatingSystemConcept》，27家《MordenOperatingSystem》，15家《操作系统：设计与实现》，8家《操作系统：内核与设计原理》，19家课程导论7版权所有，转载请注明出处课程建设目标逃脱应试教育，投奔素质教育清晰完整的体验OS的神奇深刻准确的把握IT的方向培养良好的案例学习方法僵化死板的记忆——没有前途照猫画虎的实践——成功之路锻炼规范的软件工程能力只懂得思想和方法——纸上谈兵文档、代码、调试——学以致用课程导论8版权所有，转载请注明出处内容提要教学内容与课程建设目标实施过程与学习方式方法操作系统基本概念介绍基础知识补充与软工规范内容提要9版权所有，转载请注明出处Windows2K/XP结构图课程导论10版权所有，转载请注明出处Minux系统结构图磁盘任务终端任务时钟任务系统任务以太网任务……内存管理器文件系统网络服务器……Init进程用户进程用户进程用户进程用户进程……第一层第二层第三层第四层I/O任务服务器进程用户进程系统核心进程管理课程导论11版权所有，转载请注明出处OS原理讲授内容分布操作系统发展综述与硬件相关环境（1.5周）了解OS的演变历程，掌握完整的知识脉络了解OS与软件和硬件的关系，树立正确的理念进程管理（3周）进程的概念进程的管理与调度进程间的通信——共享与互斥I/O设备的管理（1.5周）设备控制器与DMA：硬件原理I/O设备管理软件的作用与设计方法资源死锁问题的检测、预防、避免、恢复课程导论12版权所有，转载请注明出处OS原理讲授内容分布内存管理（2.5周）内存管理方式的变迁——虚拟存储各种虚拟存储方法的实现与管理文件系统（2.5周）文件、目录等基本概念文件系统的安全与保护机制磁盘空间管理课程导论13版权所有，转载请注明出处OS案例分析内容分布软工基础培训与案例分析内容介绍（1周）塑造良好的软件工程规范，提高程序设计、阅读、编写能力了解Unix、Minux、Linux、Windows等OS案例的基本内容操作系统核心算法案例分析（3周）进程管理的案例分析（1周）内存管理的案例分析（1周）文件系统的案例分析（1周）操作系统外围环境案例分析（3周）设备管理的案例分析（1周）OS操作与管理的案例分析（1周）学生实践与展示（1周）课程导论14版权所有，转载请注明出处课程考察与考试课堂作业随原理讲授课程随机进行上机实习完成3－4个真实上机实践作业课堂考试2－3次随机的课堂测验（代替点名）成绩加分课堂提问与讨论、小论文编写成绩分布平时作业（10％）＋课堂考试（10％）＋上机实习（40％）＋成绩加分（10％）＋期末考试（30％）课程导论15版权所有，转载请注明出处2003－2004学年最终成绩90－100分8人，最高分92分80－90分20人70－80分36人60－70分20人60分以下2人课程导论16版权所有，转载请注明出处2004－2005学年最终成绩90－100分18人，最高分100分80－90分30人70－80分48人60－70分42人60分以下5人课程导论17版权所有，转载请注明出处学习方式与方法学习理念孔子《大学》：格物而知至，……学习方法荀子《劝学》：假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河；君子生非异也，善假于物也学习技巧王符《赞学》：工欲善其事，必先利其器；士欲宣其义，必先读其书课程导论18版权所有，转载请注明出处学习方式与方法比较学习法不同设计思想与实现方法之间的差别瀑布式跟踪学习法顺藤摸瓜、追本求源实践式学习法脑过千遍不如手过一遍，坐着想不如动手实践课程导论19版权所有，转载请注明出处内容提要教学内容与课程建设目标实施过程与学习方式方法操作系统基本概念介绍基础知识补充与软工规范内容提要20版权所有，转载请注明出处软件的基本概念课程导论21版权所有，转载请注明出处操作系统的作用计算机硬件设备如何使用？底层硬件控制用户输入处理结果课程导论22版权所有，转载请注明出处操作系统的作用课程导论OS硬件硬件抽象，屏蔽底层硬件差异应用集成，提供通用方法工具高级管理，维护环境稳定安全23版权所有，转载请注明出处操作系统的作用课程导论最专业的底层设计人员绝大多数从业人员24版权所有，转载请注明出处操作系统发展历程简介操作系统出现与发展的本质目的充分利用硬件，提供更好的服务基本的硬件发展历程大型机时代——PC机时代——后PC时代操作系统的发展历史阶段共分为五个阶段课程导论25版权所有，转载请注明出处石器时代：奇迹和灾难并存时代环境：硬件昂贵、人工便宜大型机时代：1948－1970年主要特点：极其复杂，缺少人机交互控制台：一次允许一个用户使用批处理：装入程序——运行——打印输出数据通道与中断：I/O与计算重叠多道程序设计：存储保护技术的出现重大失败：OS与计算机软件设计的危机MULTICS系统：1963年开始研发，拖延至1969年发布IBMOS/360系统：发布时就带着已知的1000多个Bug课程导论26版权所有，转载请注明出处早期的批处理系统课程导论卡片早期批处理系统IBM1401IBM7094IBM1401输入磁带磁带机卡片阅读机输出磁带打印机27版权所有，转载请注明出处分时操作：充分利用硬件资源课程导论主机终端28版权所有，转载请注明出处大型机OS：恐怖的软件怪兽课程导论29版权所有，转载请注明出处工业时代：新纪元的开始时代环境：硬件便宜、人工昂贵提倡人机交互与服务：1970－1985年主要特点：加强人机交互，保证系统性能分时交互概念：虚拟和分布的概念出现用户使用体验：提供更强大的用户操作能力系统性能危机：如何保证稳定的系统性能甜蜜岁月：Unix、Minux、Linux的起源Unix系统：贝尔实验室，游戏迷在DECPDP-7上的杰作KenThompson,DennisRitchie：1983图灵奖，1999美国国家技术金奖课程导论30版权所有，转载请注明出处现代OS基础：玩出来的精彩课程导论31版权所有，转载请注明出处UNIX家族：比超女还火爆课程导论32版权所有，转载请注明出处摩登时代：IT产业的黄金岁月时代环境：硬件便宜、人工非常昂贵PC与个人计算时代：1981－现在主要特点：传统概念的重用与回归软件怪兽的恐怖记忆：OS是极为复杂的例程库Unix的美好时光：回归简单、专业的系统结构个人计算的必然需求：GUI界面、回归复杂的OS底层本质特点：最大限度满足每个人的要求科学发展的必然：树型知识体系的延伸个人PC的OS设计：强调友好操作、傻瓜式服务分布与共享：网络应用引发C/S、B/S、网格计算革命广泛的领域应用：数据库、网络传输、智能信息处理课程导论33版权所有，转载请注明出处梦想时代：超越有限、飞向无限时代环境：移动计算、无线计算、嵌入式计算后PC时代：1995－现在主要特点：小型、移动、便捷、有限能力移动计算的新潮：PDA、智能手机、高性能笔记本电脑工业智能化的趋势：形形色色的嵌入式系统科技对世界的概念：超小型计算工具（安全、国防…）科技缔造文明：没有想不到，只有做不