嵌入式系统教学课件：操作系统1-简述.pptxVIP

操 作 系 统 概 述第一页，共十五页。应用软件软件编辑软件，编译软件系统软件计算机系统(层次结构)操作系统硬件及固件（裸机）图1计算机系统组成图第二页，共十五页。操作系统概念操作系统与硬件软件的关系图2操作系统与硬件软件的关系图第三页，共十五页。二、引入操作系统的目标：执行用户程序并使用户问题更易解决使计算机系统更易于使用（方便性）——从用户角度以一种效率的方式使用资源（有效性）——从系统管理人员的角度采用模块化结构,易于增、删、改（可扩充性）——从发展的角度第四页，共十五页。操作系统概念三、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，它管理和控制计算机中的硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境，在计算机与用户之间起到接口的作用。第五页，共十五页。1.1 操作系统概念发展过程：无操作系统的计算机人工操作批处理系统联机批处理系统单道批处理系统多道批处理系统分时系统实时系统通用操作系统微机操作系统、网络操作系统与分布式操作系统 第六页，共十五页。操作系统的历史基本概念多道：系统内存中同时驻留多个作业多道引入的优点：提高CPU利用率提高内存和I/O设备利用率提高了系统吞吐量特征多道性、无序性、调度性第七页，共十五页。多道程序系统需解决的问题处理机管理问题内存管理问题I/O管理问题文件管理问题作业管理问题第八页，共十五页。多道程序系统处理机管理存储器管理设备管理文件管理用户接口第九页，共十五页。操作系统功能完成多个作业运行时对处理机资源的分配调度等功能。处理机调度的单位可为进程或线程。进程控制：创建、撤销、控制进程的状态转换 进程同步:协调，互斥访问临界资源，协调执行进度进程通信：进程间的信息交换进程调度：按一定算法从进程就绪队列中选出一个进程，把处理机分配给它，使之运行第十页，共十五页。处理机管理管理目标：提高利用率、方便用户使用、提供足够的存储空间、方便进程并发运行。内存分配：静态分配/动态分配；连续分配/非连续分配内存保护：系统内存空间、用户内存空间内存映射：逻辑地址－物理地址 内存扩充：虚拟存储技术第十一页，共十五页。存储管理设备管理的目标：为用户程序分配I/O设备、完成用户程序请求的I/O操作、提高CPU与I/O设备利用率、方便的设备使用设备分配设备处理（操作）：启动设备，中断处理设备独立性和虚拟设备缓冲管理第十二页，共十五页。设备管理 文件管理的任务：管理用户文件和系统文件、管理文件的存储空间、保证文件数据的安全、方便用户使用文件存储空间的管理：文件的物理组织、空闲磁盘空间的管理目录管理读写管理与保护第十三页，共十五页。文件系统管理（信息管理）用户接口目标：提供一个友好的用户访问操作系统的接口。命令接口联机脱机程序接口图形接口第十四页，共十五页。多道程序设计进程基本概念同步互斥进程调度进程通信进程死锁操作系统定义OS特征与分类硬件运行环境OS结构设计研究OS的观点进程管理基本概念设备分类设备独立性I/O软件组成设备分配虚设备技术缓冲技术通道技术磁盘调度用户接口作业基本概念批处理系统作业管理分时系统作业管理操作系统设备管理作业管理用户接口文件管理存储管理文件基本概念磁盘结构文件目录文件系统使用文件系统安全外存空间管理存储体系交换技术虚拟存储技术存储管理任务段式存储管理页式存储管理段页式第十五页，共十五页。