1.1：操作系統的目標和作用
1.OS定義:
OS是直接控制和管理計算機硬件,軟件資源,合理地對各類作業進行調度,以方便用戶使用的程序集合
2.常見的OS:
Windows;Unix;Linux;Dos
3.OS在計算機中的地位:
緊貼系統硬件之上,所有其他軟件之下(是其他軟件的共同)
4.OS的目標：
方便性、有效性、可擴充性、開放性
5.OS的作用：
- 作爲用戶和計算機間的接口
- 作爲計算機系統資源的管理者
- 用作擴充機器
1.2：操作系統的發展過程
1.無OS
- 人工操作方式
- 脫機I/O操作方式
2.OS分類：
- 批處理系統（Batch Processing System）
–單道：作業運行只能按順序運行，當一個作業運行完，才能運行下一個程序。
–多道：在所運行程序使用資源不衝突的時候，多道程序可以並行運行。（優點：多道程序運行，可以明顯提高系統的性能） - 分時系統（Time-Sharing System）
主要動力:用戶的需求
目標:對用戶的請求及時響應;提高系統起源的利用率
原理:
- 一臺計算機連接多個終端,用戶通過各自的終端把作業送入計算機;計算機又通過終端向各個用戶報告其作業的運行情況.
- 計算機能分時輪流地爲各終端用戶服務,並能及時地
基本特徵:
多路性;獨立性;及時性;交互性
- 實時系統（Real-Time System）
目標:提高系統的響應時間,對隨機發生的外部事件作出及時響應並對其進行處理.
分類:
實時控制系統:要求計算機能儘快處理測量系統測得的數據,以儘快實施響應控制.如:工業控制;導彈發射;飛機飛行
實時信息系統:要求計算機能對終端設備發來的服務請求及時予以正確的回答.如:訂票系統;情報檢索系統
基本特徵:快速的響應時間;有限的交互能力;高可靠性;
三種基本操作系統的比較:
注意：
- CPU具有與外設並行操作的能力
- 程序均由CPU執行
- CPU只能執行機器語言程序
- CPU執行的程序均在內存中
1.3：操作系統的基本特性
- 併發(Concuence)
併發:指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生
並行:指兩個或多個事件在同一時刻發生. - 共享(Sharing)
指系統的資源供內存中的多道程序所共同使用
互斥共享方式:打印機(只能被一個程序使用)
同時訪問方式:磁盤 - 虛擬(Virtual)
指通過某種技術把一個一個物理實體變成若干個邏輯上的對應物.
例:分時系統將1機虛擬爲多機 - 異步性(Asynchronism)
系統中併發執行的多道程序"走走停停",以不可預知的速度向前推進.
1.4：操作系統的主要功能
OS定義:
OS是直接控制和管理計算機硬件、軟件資源，合理地對各類作業進行調度，以方便用戶使用的程序集合
功能：
- 處理機管理功能
- 存儲器管理功能
- 設備管理功能
- 文件管理功能
- 用戶接口
OS的主要任務：
爲多道程序的運行提供良好的運行環境，以保證多道程序能有條不紊、高效地運行，並能最大程度 的提高系統中各種資源的利用率和方便用戶使用。
1.5：OS結構設計
操作四通的結構設計經歷了以下幾代：
1. 傳統的操作系統結構：
1. 無結構操作系統
OS是衆多的過程直接構成，各過程之間可以相互掉一共，但OS內部不存在任何結構，所以這種OS是無結構的，又稱爲整體系統結構。
缺點：
既龐大又雜亂，缺乏清晰的程序結構；程序錯誤多，調試難、閱讀難、理解難、維護難。
- 模式化OS結構
OS是採用“模塊化程序設計”技術，按其功能劃分爲若干個獨立的模塊，管理相應的功能，同時規定好各模塊之間的接口，以實現其交互，對較大模塊又可按子功能進一步細分下去
優點：
提高了OS設計的正確性、可理解性和可維護性
增強了OS的可適用性
缺點：
加速了OS的開發過程
模塊及接口劃分較爲困難
從功能上劃分模塊，未區別共享資源和獨佔資源
由於管理的差異，使OS結構變得不夠清晰
例：Linux（多用戶、多任務OS）
3.分層式操作系統
分層式OS結構是對模塊化的一種改進，它按分層式結構設計的基本原則，將OS劃分爲若干個層次，每一層都只能使用其底層所提供的功能和服務，從硬件開始，在其上面一層一層地自底向上增添相應功能的軟件，這種OS結構稱爲分層式OS結構。
優點：
每一步設計都建立在可靠的基礎上，結構更清晰
調試和驗證更容易，正確性更高
缺點：
系統效率低。只能是單向依賴，每執行一個功能，自底向上需要穿越很多個層次。
2.現代操作系統結構
1.微內核的OS結構
微內核的主要思想：
在OS內核中只留下一些最基本的功能，而將其他服務分離出去，由工作在用戶態下的進程來實現，形成所謂“客戶/服務器”模式。客戶進程可通過內核向服務器進程發送請求，以取OS的服務。
微內核：
精心設計的，能實現現代OS核心功能的小型內核，它小而精煉，運行在覈心態下，開機後常駐內存，不會因爲內存緊張而換出，它爲構建通用OS提供了一個重要基礎。
微內核基本功能：
- 進程管理
- 存儲器管理
- 進程通信管理
- I/O設備管理
特點：
1 .小而精練
2.系統的靈活性和可擴充性好
3.系統的可靠性高
4.使用於分佈式系統
例:windows 2000/XP、UNIX、嵌入式OS
1.6：常見的OS
MS DOS
MS Windows
UNIX
Linux
手持系統
嵌入式操作系統