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《操作系统》 第1章 操作系统概述 计算机必备的软件—操作系统； 操作系统的五大功能（处理机管理、作业管理、存储器管理、设备管理、文件管理）； 操作系统的分类（批处理、分时、实时、网络）。 1. 2. 3. 本章讲述内容： 1.1 计算机系统 1.1.1 硬件与软件 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 CPU 主 机 外部设备 . . . . . . . 1. 计算机系统 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两个部分组成。 2. 硬件 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 3. 软件 程序 与程序相 关的文档 1958~1964年，计算机进入晶体管时代。计算机速度、存储容量、外部设备的功能和种类都有很大发展。出现的“人-机矛盾”促使产生了批处理系统。 1.1.2 操作系统的形成 把未配置任何软件的计算机称为“裸机”。如果让用户直接面对裸机，事事都深入到计算机的硬件里去，那么他们的精力就不可能集中在如何用计算机解决自己的实际问题上，计算机本身的效率也不可能充分发挥出来。 1964年后，计算机进入集成电路和大规模集成电路时代，出现多道程序设计技术，操作系统开始出现，并逐渐成为计算机系统中必不可少的一种系统软件。 操作系统可以看作是计算机系统的核心，统一管理整个系统的资源，制定各种资源的分配策略，调度系统中运行的用户程序，协调它们对资源的需求，从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。 1946~1958年，计算机刚诞生，还没有操作系统软件。程序的装入、调试以及控制运行等工作，全部由人工完成。一台计算机被一个用户所独占使用。 . . . 1. 裸机的概念 2. 操作系统的发展历史 3. 操作系统的地位 1.2 操作系统的定义与功能 1.2.1 操作系统的定义 . 操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充。 . 配置了操作系统后，它隐蔽了硬件的复杂细节，用户会感到计算机使用起来更简单、更方便了。就说操作系统为用户提供了一台功能经过扩展了的机器，或“虚拟机”，因为现实生活中并不存在具有这种功能的真实机器，它只是用户的一种感觉而已。 . 把操作系统定义为：“操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程、以及方便用户使用计算机的一个大型程序”。 1.2.2 操作系统的功能 1. 处理机管理的功能 . 记住系统中当前每个作业程序的状态。这样，在需要对CPU重新进行分配的时候，就在侯选的程序中选取。 . 指定处理机调度策略，它是在侯选程序中进行挑选时应遵循的原则。 . 实施CPU分配（也就是处理机调度），以便让获得CPU的作业程序真正投入运行。 作业管理的功能 2. . . 记住提交给系统诸作业（一般存放在磁盘）的状态，以及对系统资源的需求信息。 . 制定作业调度策略，需要时从磁盘的侯选作业中选择作业进入内存，参与对CPU的竞争。 为用户提供一个使用系统的良好环境，以便有效地组织自己的工作流程。 存储器管理的功能 3. . 记住内存各部分的使用情况，即哪些已经分配，哪些为空闲待分配。 . 制定内存的分配策略，实施内存的具体分配和回收。 . 保证内存中各独立作业程序的安全，互不侵扰。 . 解决“作业程序比内存大时，也能得到正确的运行”的存储扩充问题。 设备管理的功能 4. . 记住各类设备的使用状态，按各自不同的性能特点进行分配和回收。 . 为各类设备提供相应的设备驱动程序、启动程序、初始化程序以及控制程序等，保证输入输出操作的顺利完成。 . 文件管理的功能 5. 利用中断、通道等技术，尽可能地使CPU与外部设备、外部设备与外部设备之间并行工作，以提高整个系统的工作效率。 . 根据不同的设备特点，采用优化策略，使对具体设备的使用更趋合理和有效。 . 维持一个目录表，登记每一文件的名称和有关信息（即文件的目录项）。这样，当用户通过文件名访问某文件时，就可以通过查目录表找到它的目录项，从而完成所需的读/写操作。 . 由于文件存放在外存，因此要随时记住外存上文件存储空间的使用情况，哪些已经分配，哪些为空闲待分配。 . 制定文件存储空间的分配策略，实施具体的分配和回收。 . 确保存放在外存上文件的安全、保密和共享。