第1章操作系统慨述 本章讲述内容： 1.1计算机系统； 1.2操作系统的定义与功能； 1.3操作系统的种类
计算机系统； 操作系统的种类。 操作系统的定义与功能； 第1章 操作系统概述 1.1 1.2 1.3 本章讲述内容：
1.1计算机系统 1.1.1 硬件与软件 1.硬件 台计算机由处理器(CPU)、内存储器和输入/输出三大部件组成，它们之间按 定的方式通过系统总线进行互联，从而实现执行程序、完成用户需求的各项任务。 。处理器 控制计算机的操作，执行数据处理的功能。在计算机系统只有一个处理器时，通 常就是指中央处理器(CPU),也称中央处理机。 。内存储器 磁带驱动器 存储程序和数据，它由一组顺序编号的存 打印机 储单元组成，编号为存储单元的地址。每个单 元可以存放一个二进制数，被解释 成是一个指令或数据。 磁盘 打印机 SHEE 磁带驱动器 CPU 控制器 控制器 控制器 。输入/输出模块 实行计算机与外部设备之间的 系统总线 数据传输。外部设备有打印机、显示器、终端、辅助存 储器（硬盘）、通信设备等。 主存
存储程序和数据，它由一组顺序编号的存 储单元组成，编号为存储单元的地址。每个单 元可以存放一个二进制数，被解释 成是一个指令或数据。 控制计算机的操作，执行数据处理的功能。在计算机系统只有一个处理器时，通 常就是指中央处理器（CPU），也称中央处理机。 1.1 计算机系统 • 1.1.1 硬件与软件 . . . 1. 硬件 一台计算机由处理器（CPU）、内存储器和输入/输出三大部件组成，它们之间按一 定的方式通过系统总线进行互联，从而实现执行程序、完成用户需求的各项任务。 处理器 内存储器 输入/输出模块 CPU 磁盘 控制器 打印机 控制器 磁带驱动器 控制器 主存 系统总线 磁盘 打印机 磁带驱动器 实行计算机与外部设备之间的 数据传输。外部设备有打印机、显示器、终端、辅助存 储器（硬盘）、通信设备等
2.软件 计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合，分系统软件和应用软件两种。 。系统软件 指由计算机生产厂家提供、具有通用功能的软件，比如：操作系统、语言处理程序 (如C语言编译程序)、数据库管理系统以及各种完成服务功能的程序。 ·应用软件 指为解决实际问题而研制的软件，涉及计算机应用的各个领域，比如：各种管理软 件、用于工程计算的软件包，铺助设计软件以及过程控制软件等。 。1.1.2操作系统的形成 1.裸机的概念 未配置任何软件的计算机称为“裸机”。若用户直接面对裸机，他们的精力就不能 集中在如何用计算机解决自己的问题上，计算机的效率也不能充分发挥出来。 2.操作系统的发展历史 ·1946~1958年：第一台电子管计算机刚出现几年，计算机上没有名为“操作系统” 的软件。那时计算机运行速度慢，外部设备少，程序的装入、调试以及控制程序的运行 等工作，全由上机人员通过控制台上的开关和按钮来实现。这一时代的特点是人工完成 上、下机操作，一台计算机被一个用户所独占
2. 软件 . 计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合，分系统软件和应用软件两种。 系统软件 指由计算机生产厂家提供、具有通用功能的软件，比如：操作系统、语言处理程序 （如C语言编译程序）、数据库管理系统以及各种完成服务功能的程序。 . 指为解决实际问题而研制的软件，涉及计算机应用的各个领域，比如：各种管理软 件、用于工程计算的软件包，辅助设计软件以及过程控制软件等。 应用软件 • 1.1.2 操作系统的形成 未配置任何软件的计算机称为“裸机”。若用户直接面对裸机，他们的精力就不能 集中在如何用计算机解决自己的问题上，计算机的效率也不能充分发挥出来。 1. 裸机的概念 2. 操作系统的发展历史 1946~1958年：第一台电子管计算机刚出现几年，计算机上没有名为“操作系统” 的软件。那时计算机运行速度慢，外部设备少，程序的装入、调试以及控制程序的运行 等工作，全由上机人员通过控制台上的开关和按钮来实现。这一时代的特点是人工完成 上、下机操作，一台计算机被一个用户所独占。
。1958~1964年，计算机进入晶体管时代。随着计算机速度、存储容量、外部设备 的功能和种类的发展，产生了“人-机矛盾”，向人们提出了“让计算机自动控制用户 作业的运行，废除上、下机手工交接”的要求。从而产生了批处理系统，其管理程序就 是现今操作系统的雏形。 ·1964年后，计算机进入集成电路和大规模集成电路时代，这时，不仅硬件有了长 足发展，也要求进一步发展和扩大管理程序的功能，希望它能够最大限度地挖掘计算机 系统本身的潜在能力。提出多道程序设计技术，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。 1.1.3操作系统发展的动力 1.提高计算机资源利用率的需要 CPU、存储器、外部设备及各种软件都是计算机系统的“资源”，要想把计算机技 术应用到各领域，必须提高系统中各种资源的利用率，以降低整个系统成本。 2.方便用户使用计算机的需要 3.硬件技术不断发展的需要 各种新的元、器件以及设备的出现，使计算机的性能不断提高，也就促使操作系统 性能和功能的不断改进。 4.计算机体系结构发展的需要
提高计算机资源利用率的需要 1958~1964年，计算机进入晶体管时代。随着计算机速度、存储容量、外部设备 的功能和种类的发展，产生了“人-机矛盾” ，向人们提出了“让计算机自动控制用户 作业的运行，废除上、下机手工交接”的要求。从而产生了批处理系统，其管理程序就 是现今操作系统的雏形。 1964年后，计算机进入集成电路和大规模集成电路时代，这时，不仅硬件有了长 足发展，也要求进一步发展和扩大管理程序的功能，希望它能够最大限度地挖掘计算机 系统本身的潜在能力。提出多道程序设计技术，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。 . . • 1.1.3 操作系统发展的动力 1. 2. 方便用户使用计算机的需要 3. 硬件技术不断发展的需要 4. 计算机体系结构发展的需要 CPU、存储器、外部设备及各种软件都是计算机系统的“资源”，要想把计算机技 术应用到各领域，必须提高系统中各种资源的利用率，以降低整个系统成本。 各种新的元、器件以及设备的出现，使计算机的性能不断提高，也就促使操作系统 性能和功能的不断改进
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 复制 机硬件系统功能的首次扩充。从用户的角度看，计算机系 文件真难 统配置了操作系统后，由于操作系统隐蔽了硬件的复杂细 节，用户会感到机器使用起来更简单、更容易了。 裸机 ·配置了操作系统后，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，称这台 机器为“虚拟机”，因为现实生活中并不存在有这种功 我的机器 能的真实机器，它只是用户的一种感觉而已。 有复制功能 虚拟机 ·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 裸机 及方便用户使用计算机的一个大型程序”。 操作系统
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。从用户的角度看，计算机系 统配置了操作系统后，由于操作系统隐蔽了硬件的复杂细 节，用户会感到机器使用起来更简单、更容易了。 . 配置了操作系统后，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，称这台 机器为“虚拟机”，因为现实生活中并不存在有这种功 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”。 R 裸机 操作系统 虚拟机 R 裸机