华理815操作系统第1讲

操作系统OperatingSystem

教师：冯翔办公室：二教室304邮箱：课程邮箱：

PW:feng123456教材《计算机操作系统》（第三版）汤小丹等，西安电子科技大学出版社，

2007.5

参考书：《计算机操作系统》

何炎祥，李飞，李宁，清华大学出版社2011学习目标

掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统（如Linux）进行基本的操作使用及相关的程序设计。课程主要内容操作系统引论（第1章）进程管理（第2-3章）存储器管理（第4章）设备管理（第5章）文件管理（第6章）操作系统接口（第7章）实验部分为基于Linux操作系统的一些实验本课程的安排理论（48学时）46学时的理论教学；2学时的复习课。实验（16学时）实验文档上机时间：第5～12周周一上午3、4节地点：奉贤信息楼教学具体安排第一章操作系统引论（4学时+实验2学时）第二章进程管理（10学时+实验4学时）第三章处理机调度与死锁（8学时+实验4学时）第四章存储管理（10学时+实验3学时）第五章设备管理（6学时）第六章文件管理（8学时+实验3学时）第七章操作系统接口（2学时）

总学时为64学时，学分为3.5，其中理论教学约需48个学时，实验16个学时。教学具体安排如下：1、平时练习

2、实验（提交实验报告和代码）

3、平时表现

4、期末考试(闭卷笔试

)

考试(60%)实验(20%)平时(20%)

最后成绩评定为什么要学习操作系统？（1）需要总体上掌握系统设计操作系统包括了所有软件设计/实现问题资源共享/管理、安全和身份验证、灵活性，健壮性、友好界面设计存在人们意识不到的大量“操作系统”嵌入式系统（PDA、手机-WP7，Android、机顶盒等）应用系统中的小操作系统（MINI-OS）日常生活中并不总是使用Windows系列的操作系统（Unix、Linux、AppleMacintosh、IBMOS/2等）2023/11/810操作系统实例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)微型计算机的第一个操作系统加里·基尔代尔（开发PL/M语言）诞生于1974年的8位微型机操作系统主要功能：能够进行文件管理具有磁盘驱动功能可以控制磁盘的输入输出可以控制显示器的显示以及打印机的输出版本：CP/M-80/CP/M-86/CP/M-68K2023/11/8122.MS-DOS（MicrosoftDiskOperatingSystem）花2.5万从蒂姆·佩特森QDOS购买改写的1981年8月DOS1.0-2000年9月MS-DOS8.0fdisk、format、dir、cd、del、debug、copy……我国推出基于MS-DOS的汉字磁盘操作系统CC-DOS2023/11/8133.Win7Windows7的设计主要围绕五个重点:针对笔记本电脑的特有设计基于应用服务的设计用户的个性化视听娱乐的优化用户易用性的新引擎2023/11/8144.Win2008新的Web工具、虚拟化技术、安全性的强化以及管理公用程序，不仅可帮助您节省时间、降低成本，并可为IT基础架构提供稳固的基础2023/11/8155.MAC1976年，由斯蒂夫·乔布斯和斯蒂夫·沃兹尼亚克创立。世界上第一台个人电脑是由苹果公司是创建第一个开发了具有图形界面及使用鼠标和菜单的操作系统，MacOSXv10.6"SnowLeopard"2023/11/8162023/11/8176.UNIX1969年KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcllroy在AT&T的贝尔实验室开发技术成熟、可靠性高、网络和数据库功能强、伸缩性和开放性好等特色，可满足各行各业的实际需要很多公司开发了自己的UnixIBM的AIX，HP的HPUX，SUN的Solaris和SGI的IRIX，加州大学Berkeley分校的BSD产品：FreeBSD，OpenBSD和NetBSD2023/11/8187.LINUX1991年4月芬兰赫尔辛基大学的学生LinusTorvalds想设计一个代替Unix的操作系统Linux的标志和吉祥物是一只名字叫做Tux的企鹅有的Linux版本通过CD或者USB就能使用，称为LiveCDFedoraCore、RedHatLinux、UbuntuLinux、redflagLinux、veket……

2023/11/819

2023/11/8208.VxWorks操作系统是美国WindRiverSystem推出的一个实时操作系统嵌入式Vxworks的主要应用领域：数据网络：以太网交换机、路由器、远程接入服务器等远程通讯：电信用的专用分组交换机和自动呼叫分配器，蜂窝电话系统等医疗设备：放射理疗设备消费电子：个人数字助理等交通运输：导航系统、高速火车控制系统等工业：机器人航空航天：卫星跟踪系统多媒体：电视会议设备计算机外围设备：X终端、I/O系统等演示

为什么要学习操作系统？（2）涉及到计算机科学的很多领域:计算机体系结构/硬件软件设计程序设计语言数据结构算法抽象操作系统具有一种魔力------

提供了无限的CPUs

无限的内存等等.为什么要学习操作系统？（3）大型、复杂系统的系统设计性能与方便使用性能与简单性硬件与软件折衷权衡操作系统是目前最复杂的软件成分操作系统的规模（1）简单的操作系统：

一次一个应用程序在运行例子：较早期的计算机早期的PC嵌入式控制器（电梯，汽车，……）等等操作系统的规模（2）复杂的操作系统：

多个应用程序共享计算机操作系统必须管理多个应用程序和多个用户之间的交互

例子：CPU，内存，I/O设备:硬盘，打印机，…

操作系统管理所有这些资源，提供标准服务库更复杂的操作系统：

多个CPU，多个计算机第1章操作系统引论操作系统的目标和作用操作系统的发展过程操作系统的基本特征操作系统的主要功能操作系统的结构设计UNIX操作系统简介1.1操作系统的目标和作用一、操作系统目的/目标二、计算机系统组成

三、操作系统的作用一、操作系统目的/目标执行用户程序并使用户问题更易解决。以一种有效的方式使用资源（有效性--系统管理人员的观点）。使计算机系统更易于使用（方便性--用户的观点）。采用新的OS结构,易于功能的增、删、改（可扩充性）。要求统一开放的环境，各种类型的计算机硬件系统，出自不同的厂家，能通过网络集成并能够正确、有效地协同工作，实现应用程序的移植（开放性）。二、计算机系统组成

1.计算机系统的组成

硬件系统（裸机）：CPU、存储器（主存、辅存）、I/O、I/O控制系统

软件系统：系统软件、应用软件

系统软件：管理计算机本身的操作。如操作系统、编译系统

应用软件：提供给用户进行解题。如，科学计算、事务管理操作系统的地位：紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下（是其他软件的共同环境）虚机器2.计算机系统的层次结构三、操作系统的作用（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口命令方式系统调用方式图形、窗口方式三、操作系统的作用（2）OS作为计算机系统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：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）……三、操作系统的作用（3）OS实现了对计算机资源的抽象在裸机上添加：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）；即OS用作扩充机器(extended