Operating system Overview Chapter 2
Operating System Overview Chapter 2
本章的主要内容: 了解操作系统的目标和功能。掌握操作 系统的基本原理和相关的概念。 简述操作系统的发展历史。展现操作系 统如何从原始的批处理系统演变成高级 的多任务多用户系统。 给出了两个操作系统的历史和总体特征, 这两个系统将作为示例系统贯穿于本书
本章的主要内容： • 了解操作系统的目标和功能。掌握操作 系统的基本原理和相关的概念。 • 简述操作系统的发展历史。展现操作系 统如何从原始的批处理系统演变成高级 的多任务多用户系统。 • 给出了两个操作系统的历史和总体特征， 这两个系统将作为示例系统贯穿于本书
2.1 OPERRATING SYSTEM OBJECTIVES AND FUNCTIONS (操作系统的目标和功能) 功能: 操作系统是控制应用程序执行的程序,并充当 应用程序和计算机硬件之间的接口。 目标: 1方便:操作系统使计算机更易于使用。 2有效:操作系统允许以更有效的方式使用计 算机系统资源。 3扩展能力:在操作系统中允许有效地开发, 测试和引进新的系统功能
2.1 OPERRATING SYSTEM OBJECTIVES AND FUNCTIONS (操作系统的目标和功能 ) • 功能: 操作系统是控制应用程序执行的程序，并充当 应用程序和计算机硬件之间的接口。 • 目标: 1.方便：操作系统使计算机更易于使用。 2.有效：操作系统允许以更有效的方式使用计 算机系统资源。 3.扩展能力：在操作系统中,允许有效地开发， 测试和引进新的系统功能
The Operating System as a User/Computer Interface User Programmer Application Programs Svstem Designer Utilities Operating System Computer Hardware Figure 2.1 Layers and views of a Computer System
The Operating System as a User/Computer Interface
简述各层的任务 °应用程序:可以用一种程序设计语言描述,它 是由应用程序设计员开发的专用程序。 实用程序(开发工具等):它们实现了在创建 程序、管理文件和控制IO设备中经常使用的功 能,程序员在开发应用程序时将使用这些软件, 应用程序在运行时,将调用这些实用程序以实 现特定的功能 操作系统:操作系统为程序员屏蔽了硬件细节 并为程序员使用系统提供方便的接口。它可以 作为中介,使程序员和应用程序更容易地访问 和使用这些功能和服务
简述各层的任务 • 应用程序：可以用一种程序设计语言描述，它 是由应用程序设计员开发的专用程序。 • 实用程序（开发工具等）：它们实现了在创建 程序、管理文件和控制IO设备中经常使用的功 能，程序员在开发应用程序时将使用这些软件， 应用程序在运行时，将调用这些实用程序以实 现特定的功能。 • 操作系统：操作系统为程序员屏蔽了硬件细节， 并为程序员使用系统提供方便的接口。它可以 作为中介，使程序员和应用程序更容易地访问 和使用这些功能和服务
OS提供的接口方式 计算机用户需要的用户命令 由OS实现的所有用户命令所构成的集合常被人们称 为S的 Interface(用户接口);有时也称为命令接口。 命令的表示形式: 字符飛式:较灵活但因繁琐而难记; 菜单形式:(试图在字符终端上提供友好的用户界面) 图形形式:因直观而易记但不灵活。 ●应用软件需要的 System Cal系给湖用 由oS实现的所有系统调用所构成的集合被人们称为 成用 -Application Programming Interface,AP)
OS提供的接口方式 ●计算机用户需要的用户命令 由OS实现的所有用户命令所构成的集合常被人们称 为OS的Interface(用户接口)；有时也称为命令接口。 命令的表示形式： 字符形式：较灵活但因繁琐而难记； 菜单形式：(试图在字符终端上提供友好的用户界面) 图形形式：因直观而易记但不灵活。 ●应用软件需要的System Call(系统调用) 由OS实现的所有系统调用所构成的集合被人们称为程 序接口或应用编程接口(Application Programming Interface,API)
Operating System provides Services 1. Program creation(程序开发):它们由操作系统 提供,称作应用程序开发工具。如编辑器和调 试器,用于帮助程序员创建程序。通常,这些 服务以实用程序的形式出现; 2. Program execution(程序运行):运行程序需要 执行很多任务。如把指令和数据加载到主存储 器,还必须初始化O设备、准备资源等。 3. Access to I/ O devices(访问I设备):操作系 统隐臧ⅣO操作细节,并提供了统一的接口,因 此程序员可以使用简单的读和写操作访问O设 备
Operating System provides Services 1. Program creation(程序开发)：它们由操作系统 提供，称作应用程序开发工具。如编辑器和调 试器，用于帮助程序员创建程序。通常，这些 服务以实用程序的形式出现； 2. Program execution(程序运行)：运行程序需要 执行很多任务。如把指令和数据加载到主存储 器，还必须初始化IO设备、准备资源等。 3. Access to I/O devices（访问I/0设备）：操作系 统隐藏I/O操作细节，并提供了统一的接口，因 此程序员可以使用简单的读和写操作访问I/O设 备
4. Controlled access to files(控制访间文件): OS必须详细了解I/O设备(例如磁盘驱动器) 的特性、存储介质中文件数据的结构,才能控 制其操作。此外,对有多个用户的系统,提供 保护机制来控制对文件的访问。 5. System acce(系统访问): 对于共享或公共部分,操作系统提供对资源和 数据的保护,以避免未授权用户的访问,还必 须解决资源竞争时的冲突问题
4．Controlled access to files（控制访问文件）： OS必须详细了解I／O设备（例如磁盘驱动器) 的特性、存储介质中文件数据的结构，才能控 制其操作。此外，对有多个用户的系统，提供 保护机制来控制对文件的访问。 5．System access(系统访问)： 对于共享或公共部分，操作系统提供对资源和 数据的保护，以避免未授权用户的访问，还必 须解决资源竞争时的冲突问题
6. Error detection and response(错误检 测和响应) 计算机系统运行时可能发生各种各样的错误, 操作系统都必须提供响应以清除错误条件 响应可以是终止引起错误的程序。或重操作或 简单地给应用程序报告错误 7. Accounting(统计):一个好的操作系统 可以收集对各种资源的统计,监控诸如响应时 间之类的性能参数
6．Error detection and response（错误检 测和响应)： 计算机系统运行时可能发生各种各样的错误， 操作系统都必须提供响应以清除错误条件。 响应可以是终止引起错误的程序。或重操作或 简单地给应用程序报告错误。 7．Accounting（统计）：一个好的操作系统 可以收集对各种资源的统计，监控诸如响应时 间之类的性能参数
The Operating System as Re esource M anager 台计算机就是一组资源,而操作系统 负责管理这些资源。 怎样实施管理?(即控制机制) 1.操作系统与普通的计算机软件作用相同, 也就是说,它是由处理器执行的一段程 序或一组程序,来管理资源。 2.操作系统经常会释放控制,而且又依赖 处理器恢复控制
The Operating System as Resource Manager • 一台计算机就是一组资源，而操作系统 负责管理这些资源。 • 怎样实施管理？（即控制机制）： 1. 操作系统与普通的计算机软件作用相同， 也就是说，它是由处理器执行的一段程 序或一组程序，来管理资源。 2. 操作系统经常会释放控制，而且又依赖 处理器恢复控制