第 1 章 操作系统概述

主讲：林岚岚

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问题

1. 请你列举出你所知道的操作系统2. 操作系统在计算机系统中起到什么作用

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常用的操作系统

目前微机上常见的操作系统有 DOS 、 OS/2 、UNIX 、 XENIX 、 LINUX 、 Windows 、 Netware 等。

常用的嵌入式操作系统有 Palm OS 、 Windows CE 、 Linux 等。

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从使用者的角度看操作系统

打开计算机，首先跳入眼帘的是什么？要拷贝一个文件，具体的拷贝操作是谁完成的？

– 你需要知道文件存放在何处吗？– 柱面、磁道、扇区描述什么？– 数据的搬动过程怎样进行

繁琐留给自己，简单留给用户 – 操作系统穿上华丽的外衣－图形界面– 操作系统穿上朴素的外衣－字符界面

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从程序开发者的角度看操作系统

拷贝命令的 C 语言实现片断

inf=open(“/floppy/TEST”,O_RDONLY,0);out=open(“/mydir/test”,O_WRONLY,0600); do{l=read(inf,buf,4096);write(outf,buf,l);} while(l);close(outf);close(inf);

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操作系统在系统中的位置

浏览器 信息管理 文件管理系统 游戏

编译程序 编辑程序 命令 解释程序

操作系统

CPU 、内存、 I/O 接口 硬件

内核

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从设计者角度看操作系统

从操作系统设计者的角度看操作系统的设计目标是什么？

– 尽可能地方便用户使用计算机 – 让各种软件资源和硬件资源高效而协调地运转起来。

假设在一台计算机上有三道程序同时运行，并试图在一台打印机上输出运算结果，必须考虑哪些问题 ?

从操作系统设计者的角度考虑，一个操作系统必须包含以下几部分

– 操作系统接口– CPU 管理– 内存管理– 设备管理– 文件管理

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操作系统的定义

操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合——它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效、顺畅地运行。

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操作系统的发展

操作系统的演变单道批处理系统

– 串行执行预先组织好的一组任务 – 提高了系统效率 。

多道批处理系统 – 可以交错运行多个程序 – 再次提高系统效率。

分时系统– 将处理器的运行时间分成数片，均分或依照一定权重派

发给系统中的用户使用 – 快速响应

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Linux的诞生

Linux 起源于一个学生的简单需求。李纳斯 · 托沃兹 (Linus Torvalds) 是 Linux 的作者与主要维护者，在其上大学时所买得起的唯一软件是 Minix ，这是一个类似 UNIX 的操作系统软件，是被广泛用来辅助教学的简单操作系统。

由于李纳斯对Minix不是很满意，于是决定自己编写软件。他以学生时代熟悉的 UNIX 作为原型，在一台 Intel 386 PC 上开始了他的工作。他的进展很快，受工作成绩的鼓舞，他将这项成果通过互联网与其他同学共享

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Linux内核

硬件

系统调用接口

应用程 序 进 程1

应用程 序 进 程2

应 用 程 序3

用户进程

内核子系统

系统调用

硬件

内核子系统

系统调用

应 用 程 序1

应 用 程 序2

硬件

内核子系统

系统调用

Linux 内核

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0.01 Linux （第一版）                              

                             0.13 版 |                                   

                   产品化版本 实验版本 1.0.0        1.1.0(1.0.0 的拷贝 )                                                            1.0.X( 修改 )   1.1.X( 增加新功能，进行测试 )

… 1.1.95( 成为 1.2.0)

Linux内核版本树