曲靖师院计算机科学与工程学院学生实习教案

课题:操作系统的基本知识   年级：七年级   课时:1课时

授课时间：40分钟       讲授者：杨敏国     指导教师：高老师

教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道操作系统。

（2）了解操作系统的发展历史。

2、过程与方法

    通过操作系统的发展历史，分析操作系统的发展趋势。

3、情感态度价值观：

提高学生归纳整理的能力，能发现分析事物发展的趋势。

教学重点：

了解操作系统的发展历史。

教学难点：

分析操作系统的发展趋势。

教学方式：

1、任务驱动的教学模式

2、观察法

教学过程：

第二篇：操作系统知识点总结

第一章 操作系统概论

? 什么是操作系统

? 操作系统的功能和主要特征 ? 操作系统的结构 ? 操作系统的分类 ? 多道程序设计的概念 什么是操作系统?

操作系统是人与计算机之间的接口

操作系统是软件与硬件的接口 操作系统可以：屏蔽细节、统一管理硬件、防止违法操作，使计算机的使用更加方便、简单、高效…

? 操作系统是管理硬件的软件… “目录”管理的是什么硬件?

? 操作系统是管理文件和其它软件的软件… 用户发出命令谁来执行？

? 操作系统是解释执行用户命令的控制软件… 操作系统是管理软件和控制软件 操作系统管理什么？控制什么? ? 管理所有硬件资源

冯?诺依曼认为，计算机由五大部件组成:

输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器 OS需要管理CPU(运算器、控制器) 进程管理 OS需要管理memory(内存)内存管理 OS需要管理disk(外存) 文件系统

OS需要管理I/O(输入/输出设备)I/O系统 监控用户对计算机的使用

eg.用户按下ctrl+c时，该用户的当前任务将被kill; 用户写一个文件时，OS需检查是否有权限 操作系统提供接口

向用户和应用软件提供使用接口

eg.用户输入ls时，OS需要将当前目录下的文件列出; 应用程序调用new()时，OS需要分配内存

管理

关键词？

控制 接口

资源 流程

人机

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，它是这样一些程序模块的集合——

它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理的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大、使用方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口作用。

操作系统的功能和主要特征 操作系统做什么？

? 用户告诉操作系统执行hello程序 用户界面 ? 操作系统找到该程序，检查其类型 用户界面 ? 文件系统找到存储该程序的磁盘块 文件管理、设备管理 ? 操作系统将该程序从磁盘上装入内存，父进程创建一个新的子进程，执行hello程序 存储管理、处理机管理 ? 操作系统检查字符串的位置是否正确

? 操作系统找到字符串被送往的设备 设备管理 ? 你在屏幕上看到hello world

操作系统的功能

处理机管理 存储管理 文件管理 设备管理

用户界面

操作系统的结构

进程管理、内存管理、文件系统、IO系统

这四个部分就能使操作系统运转起来

四个基本部分的组合方式…

“微内核”式操作系统结构

? 压缩内核: 将文件系统、设备驱动等部分从操作系统中移出…怎么调用这些功能? 将文件读写变成服务(C/S)，内核提供通信

“虚拟机”式操作系统结构

? 使用硬件最复杂的地方就是多个任务(程序)共同使用，从而互相影响 如果让一个程序独占整个机器，复杂度大幅降低 VM/370采用虚拟机结构 一台虚拟机器

操作系统的结构

整体或模块结构或强内核

分层结构或虚拟机

客户/服务器模型或微内核结构

“操作系统做什么”是动态变化的

? 操作系统的任务会随环境而变化

如实时操作系统—任务响应需满足一定的时限要求 某些场合要求很严格的时限，如导弹控制 某些场合要求不能太久，如键盘响应 某些场合没有时限要求，如屏保

? 操作系统的任务会随时间而变化

Moore定律表明: 设备体积迅速变小、能力迅速增强 出现了嵌入式设备和嵌入式操作系统

各部分的设计和实现也多种多样

硬件在发展、应用在扩展，实现技术也得跟上 早期的计算机非常昂贵…(1948-1970) 计算机使用原则: 尽量让计算机满载 此时操作系统的典型特征: 批处理(Batch system)

各部分设计都以执行作业的数量的最大化为目标：如内存管理应尽量简单

CPU尽量忙才能尽可能多的完成作业 但操作I/O设备时CPU会等待很长时间(如读作业)

调度处理办法: 等待I/O设备时CPU去执行别的作业

前提是内存中有多个作业: 多道程序 Multics: 19xx年开始开发，1969使用

多个程序“同时执行”需要进程调度、内存管理、磁盘存储等多个部分的配合(操作系统大幅改变) 批处理操作系统使用在现在的大型机上

硬件不断发展，越来越便宜

? 1970-1985，$1000能买一个便宜的终端 用户可以坐在终端设备前思考问题了

此时计算机能响应用户，典型特征: 交互(Interactive) 怎么才能做到及时响应? 分时系统

将时间分成时间片。分时影响了进程调度和时钟处理 分时操作系统也常使用在现在的带有多个终端的大型机上(如银行)

操作系统的分类

批处理操作系统（多道批处理） 分时操作系统 实时操作系统 嵌入式操作系统 个人计算机操作系统 网络操作系统 分布式操作系统

批处理操作系统 工作方式：

? 用户将作业交给系统操作员 ? 系统操作员将许多用户的作业组

? 一批作业之后输入到计算机中，在 ? 系统中形成一个自动转接的连续的 ? 作业流

? 启动操作系统

? 系统自动、依次执行每个作业 ? 最后由操作员将作业结果交给用户 典型的

FMS JOB 结构

批处理操作系统特点 多道：

系统中同时有多道作业，同时处于运行状态。 成批处理：

用户自己不能干预自己作业的运行，一旦发现作业错误不能及时改正，并延长开发软件时间，所以适用于成熟的程序。