《操作系統(tǒng)原理》 第一章 導(dǎo)論

《操作系統(tǒng)原理》

第一章 導(dǎo)論主講教師：史廣順

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gsshi@11內(nèi)容提要教學內(nèi)容與課程建設(shè)目標實施過程與學習方式方法操作系統(tǒng)基本概念介紹基礎(chǔ)知識補充與軟工規(guī)范內(nèi)容提要2版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處教學模式探討只講授原理，輔以少量例子不涉及完整的OS實例分析和動手實踐入門級學習，不適合重點大學計算機專業(yè)講授原理，輔以完整的操作系統(tǒng)實習Unix實例、Linux實例、Windows實例學習學習工作量大、但是學習效果好本門課程的教學模式原理講授與實踐（30％），真實OS案例分析（30％），動手實踐（40％）比較辛苦、但是比較滿足的學習過程課程導(dǎo)論3版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處教學目的奠定計算機專業(yè)知識基礎(chǔ)的目標了解操作系統(tǒng)概念和結(jié)構(gòu)掌握操作系統(tǒng)相關(guān)算法和技術(shù)提升計算機專業(yè)動手能力的目標熟悉操作系統(tǒng)的設(shè)計、使用、管理方法綜合程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、計算機原理等知識奠定長遠專業(yè)發(fā)展的目標塑造創(chuàng)造性思維、建立完整知識體系結(jié)構(gòu)開拓專業(yè)性視野、明確未來專業(yè)發(fā)展方向課程導(dǎo)論4版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處教學用書核心教材《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》，機械工業(yè)出版社，Tanenbaum著，中譯本參考書目《操作系統(tǒng)：設(shè)計與實現(xiàn)》，電子工業(yè)出版社，中譯本《操作系統(tǒng)－內(nèi)核與設(shè)計原理》，電子工業(yè)出版社，WilliamStallings著，英文原版《Windows操作系統(tǒng)原理》，機械工業(yè)出版社，陳向群著課程導(dǎo)論5版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處其他教學用書 操作系統(tǒng)教程 王素華人民郵電出版社

計算機操作系統(tǒng)教程 張堯?qū)W史美林清華大學出版社

計算機操作系統(tǒng)教程 周長林左萬歷高等教育出版社

操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 屠立德屠祁清華大學出版社

操作系統(tǒng)教程 孟慶昌西安電子科大出版社

計算機操作系統(tǒng) 湯子瀛等西安電子科大出版社

操作系統(tǒng)原理DOS篇 張昆蒼清華大學出版社

操作系統(tǒng)教程 孫鐘秀主編高等教育出版社

操作系統(tǒng)原理技術(shù)與編程 蔣靜徐志偉 機械工業(yè)出版社 OperatingSystemConcept AbrahanSilberschatz,etc

AppliedOperatingSystemConcept AbrahanSilberschatz,etc課程導(dǎo)論6版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處國內(nèi)外OS教材使用情況調(diào)查范圍2005年7月，美、歐、亞、大洋州及中國的共計35所大學教材使用情況一覽《OperatingSystemConcept》，27家《MordenOperatingSystem》，15家《操作系統(tǒng)：設(shè)計與實現(xiàn)》，8家《操作系統(tǒng)：內(nèi)核與設(shè)計原理》，19家課程導(dǎo)論7版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處課程建設(shè)目標逃脫應(yīng)試教育，投奔素質(zhì)教育清晰完整的體驗OS的神奇深刻準確的把握IT的方向培養(yǎng)良好的案例學習方法僵化死板的記憶——沒有前途照貓畫虎的實踐——成功之路鍛煉規(guī)范的軟件工程能力只懂得思想和方法——紙上談兵文檔、代碼、調(diào)試——學以致用課程導(dǎo)論8版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處內(nèi)容提要教學內(nèi)容與課程建設(shè)目標實施過程與學習方式方法操作系統(tǒng)基本概念介紹基礎(chǔ)知識補充與軟工規(guī)范內(nèi)容提要9版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處Windows2K/XP結(jié)構(gòu)圖課程導(dǎo)論10版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處Minux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖磁盤任務(wù)終端任務(wù)時鐘任務(wù)系統(tǒng)任務(wù)以太網(wǎng)任務(wù)……內(nèi)存管理器文件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器……Init進程用戶進程用戶進程用戶進程用戶進程……第一層第二層第三層第四層I/O任務(wù)服務(wù)器進程用戶進程系統(tǒng)核心進程管理課程導(dǎo)論11版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處OS原理講授內(nèi)容分布操作系統(tǒng)發(fā)展綜述與硬件相關(guān)環(huán)境（1.5周）了解OS的演變歷程，掌握完整的知識脈絡(luò)了解OS與軟件和硬件的關(guān)系，樹立正確的理念進程管理（3周）進程的概念進程的管理與調(diào)度進程間的通信——共享與互斥I/O設(shè)備的管理（1.5周）設(shè)備控制器與DMA：硬件原理I/O設(shè)備管理軟件的作用與設(shè)計方法資源死鎖問題的檢測、預(yù)防、避免、恢復(fù)課程導(dǎo)論12版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處OS原理講授內(nèi)容分布內(nèi)存管理（2.5周）內(nèi)存管理方式的變遷——虛擬存儲各種虛擬存儲方法的實現(xiàn)與管理文件系統(tǒng)（2.5周）文件、目錄等基本概念文件系統(tǒng)的安全與保護機制磁盤空間管理課程導(dǎo)論13版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處OS案例分析內(nèi)容分布軟工基礎(chǔ)培訓(xùn)與案例分析內(nèi)容介紹（1周）塑造良好的軟件工程規(guī)范，提高程序設(shè)計、閱讀、編寫能力了解Unix、Minux、Linux、Windows等OS案例的基本內(nèi)容操作系統(tǒng)核心算法案例分析（3周）進程管理的案例分析（1周）內(nèi)存管理的案例分析（1周）文件系統(tǒng)的案例分析（1周）操作系統(tǒng)外圍環(huán)境案例分析（3周）設(shè)備管理的案例分析（1周）OS操作與管理的案例分析（1周）學生實踐與展示（1周）課程導(dǎo)論14版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處課程考察與考試課堂作業(yè)隨原理講授課程隨機進行上機實習完成3－4個真實上機實踐作業(yè)課堂考試2－3次隨機的課堂測驗（代替點名）成績加分課堂提問與討論、小論文編寫成績分布平時作業(yè)（10％）＋課堂考試（10％）＋上機實習（40％）＋成績加分（10％）＋期末考試（30％）課程導(dǎo)論15版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處2003－2004學年最終成績90－100分8人，最高分92分80－90分20人70－80分36人60－70分20人60分以下2人課程導(dǎo)論16版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處2004－2005學年最終成績90－100分18人，最高分100分80－90分30人70－80分48人60－70分42人60分以下5人課程導(dǎo)論17版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處學習方式與方法學習理念孔子《大學》：格物而知至，……學習方法荀子《勸學》：假輿馬者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河；君子生非異也，善假于物也學習技巧王符《贊學》：工欲善其事，必先利其器；士欲宣其義，必先讀其書課程導(dǎo)論18版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處學習方式與方法比較學習法不同設(shè)計思想與實現(xiàn)方法之間的差別瀑布式跟蹤學習法順藤摸瓜、追本求源實踐式學習法腦過千遍不如手過一遍，坐著想不如動手實踐課程導(dǎo)論19版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處內(nèi)容提要教學內(nèi)容與課程建設(shè)目標實施過程與學習方式方法操作系統(tǒng)基本概念介紹基礎(chǔ)知識補充與軟工規(guī)范內(nèi)容提要20版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處軟件的基本概念課程導(dǎo)論21版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處操作系統(tǒng)的作用計算機硬件設(shè)備如何使用？底層硬件控制用戶輸入處理結(jié)果課程導(dǎo)論22版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處操作系統(tǒng)的作用課程導(dǎo)論OS硬件硬件抽象，屏蔽底層硬件差異應(yīng)用集成，提供通用方法工具高級管理，維護環(huán)境穩(wěn)定安全23版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處操作系統(tǒng)的作用課程導(dǎo)論最專業(yè)的底層設(shè)計人員絕大多數(shù)從業(yè)人員24版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處操作系統(tǒng)發(fā)展歷程簡介操作系統(tǒng)出現(xiàn)與發(fā)展的本質(zhì)目的充分利用硬件，提供更好的服務(wù)基本的硬件發(fā)展歷程大型機時代——PC機時代——后PC時代操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史階段共分為五個階段課程導(dǎo)論25版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處石器時代：奇跡和災(zāi)難并存時代環(huán)境：硬件昂貴、人工便宜大型機時代：1948－1970年主要特點：極其復(fù)雜，缺少人機交互控制臺：一次允許一個用戶使用批處理：裝入程序——運行——打印輸出數(shù)據(jù)通道與中斷：I/O與計算重疊多道程序設(shè)計：存儲保護技術(shù)的出現(xiàn)重大失?。篛S與計算機軟件設(shè)計的危機MULTICS系統(tǒng)：1963年開始研發(fā)，拖延至1969年發(fā)布IBMOS/360系統(tǒng)：發(fā)布時就帶著已知的1000多個Bug課程導(dǎo)論26版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處早期的批處理系統(tǒng)課程導(dǎo)論卡片早期批處理系統(tǒng)IBM1401IBM7094IBM1401輸入磁帶磁帶機卡片閱讀機輸出磁帶打印機27版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處分時操作：充分利用硬件資源課程導(dǎo)論主機終端28版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處大型機OS：恐怖的軟件怪獸課程導(dǎo)論29版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處工業(yè)時代：新紀元的開始時代環(huán)境：硬件便宜、人工昂貴提倡人機交互與服務(wù)：1970－1985年主要特點：加強人機交互，保證系統(tǒng)性能分時交互概念：虛擬和分布的概念出現(xiàn)用戶使用體驗：提供更強大的用戶操作能力系統(tǒng)性能危機：如何保證穩(wěn)定的系統(tǒng)性能甜蜜歲月：Unix、Minux、Linux的起源Unix系統(tǒng)：貝爾實驗室，游戲迷在DECPDP-7上的杰作KenThompson,DennisRitchie：1983圖靈獎，1999美國國家技術(shù)金獎?wù)n程導(dǎo)論30版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處現(xiàn)代OS基礎(chǔ)：玩出來的精彩課程導(dǎo)論31版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處UNIX家族：比超女還火爆課程導(dǎo)論32版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處摩登時代：IT產(chǎn)業(yè)的黃金歲月時代環(huán)境：硬件便宜、人工非常昂貴PC與個人計算時代：1981－現(xiàn)在主要特點：傳統(tǒng)概念的重用與回歸軟件怪獸的恐怖記憶：OS是極為復(fù)雜的例程庫Unix的美好時光：回歸簡單、專業(yè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)個人計算的必然需求：GUI界面、回歸復(fù)雜的OS底層本質(zhì)特點：最大限度滿足每個人的要求科學發(fā)展的必然：樹型知識體系的延伸個人PC的OS設(shè)計：強調(diào)友好操作、傻瓜式服務(wù)分布與共享：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用引發(fā)C/S、B/S、網(wǎng)格計算革命廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用：數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)傳輸、智能信息處理課程導(dǎo)論33版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請注明出處夢想時代：超越有限、飛向無限時代環(huán)境：移動計算、無線計算、嵌入式計算后PC時代：1995－現(xiàn)在主要特點：小型、移動、便捷、有限能力移動計算的新潮：PDA、智能手機、高性能筆記本電腦工業(yè)智能化的趨勢：形形色色的嵌入式系統(tǒng)科技對世界的概念：超小型計算工具（安全、國防…）科技締造文明：沒有想不到，只有做不