华东交通大学操作系统课件第一章

华东交通大学操作系统课件第一章•操作系统概述•操作系统的发展历程•操作系统的结构设计•操作系统的用户接口目•操作系统的研究与应用现状录contents01操作系统概述操作系统的定义与功能总结词操作系统的定义与功能详细描述操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件和软件资源，为用户提供便利的操作界面和环境操作系统的功能包括资源管理、任务调度、内存管理、文件管理、设备驱动等操作系统的分类总结词操作系统的分类详细描述根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型例如，根据运行环境可以分为桌面操作系统和服务器操作系统；根据使用场景可以分为实时操作系统和分时操作系统；根据授权方式可以分为开源操作系统和闭源操作系统操作系统的基本特征总结词操作系统的基本特征详细描述操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和稳定性并发性是指操作系统能够同时处理多个任务；共享性是指系统资源可以被多个任务共同使用；虚拟性是指操作系统通过技术手段将硬件资源转换为逻辑资源；稳定性是指操作系统在运行过程中能够保持稳定，避免出现异常和崩溃02操作系统的发展历程无操作系统的计算机系统计算机系统早期的计算机系统没有操作系统的概念，用户需要直接与硬件交互，编写和执行程序局限性随着计算机技术的发展，无操作系统的计算机系统逐渐暴露出许多局限性，如资源利用率低、程序开发困难等批处理系统批处理系统为了解决无操作系统带来的问题，批处理系统应运而生它实现了作业的自动提交和自动执行特点批处理系统提高了资源利用率和程序执行效率，但仍存在用户交互性差、作业等待时间较长等问题分时系统分时系统为了提高人机交互能力，分时系统被开发出来它允许多个用户同时通过终端与系统交互特点分时系统实现了多用户共享计算机资源，提高了系统的响应速度和用户满意度但同时，由于资源分配和管理复杂度增加，分时系统对硬件和软件的要求较高实时系统实时系统特点实时系统是为了满足特定实时应用需求实时系统具有高度的可靠性和稳定性，广而设计的操作系统它要求系统能够快泛应用于工业控制、航空航天等领域但速响应外部事件或信号，并保证任务在VS实时系统的设计和实现难度较大，需要对规定时间内完成任务进行精确的时间管理和调度03操作系统的结构设计单体式结构总结词详细描述整体式结构的操作系统将所有的功能集中在整体式结构的操作系统将所有的功能集中在一起，形成一个单一的、紧密耦合的系统一起，形成一个单一的、紧密耦合的系统这种结构简单明了，易于实现和维护然而，由于所有功能都集成在一起，导致系统难以扩展和修改，且一旦出现问题，整个系统可能会受到影响层次式结构总结词详细描述层次式结构的操作系统将功能划分为多个层层次式结构的操作系统将功能划分为多个层次，每个层次完成特定的功能，并向上层提次，每个层次完成特定的功能，并向上层提供服务供服务这种结构使得各层之间相互独立，降低了系统的耦合度，便于扩展和维护同时，层次式结构还有利于实现模块化设计，提高代码复用率微内核结构要点一要点二总结词详细描述微内核结构的操作系统只保留最基本的核心功能，其他功微内核结构的操作系统只保留最基本的核心功能，如进程能通过客户端-服务器模式由外部程序提供管理、内存管理等，而其他功能通过客户端-服务器模式由外部程序提供这种结构极大地提高了系统的可扩展性和可维护性，但也可能导致系统性能的降低和实现复杂度的增加04操作系统的用户接口命令接口命令行接口提供一组命令给用户在终端上执行，用户通过输入命令来请求操作系统服务批处理用户将作业提交给操作系统，操作系统按照一定的调度策略依次执行这些作业交互式用户与操作系统直接交互，操作系统立即响应用户的请求系统调用接口系统调用是用户程序请求操作系统提供服务的方式，用户程序通过系统调用来获得操作系统的服务系统调用接口提供了丰富的系统调用函数，例如文件操作、进程控制、通信等系统调用接口使得用户程序可以使用操作系统的功能，实现更加复杂的功能图形化用户界面（GUI）GUI是一种用户与计算机交互的图形化界面，通过图形化的方式展示信息，使用户可以更加直观地操作计算机GUI提供了窗口、菜单、按钮、文本框等界面元素，使用户可以通过鼠标和键盘等设备与计算机进行交互GUI使得计算机的使用更加方便，提高了用户的工作效率05操作系统的研究与应用现状操作系统的研究热点分布式系统云计算研究分布式系统中的资源共享、任务协调、研究云计算环境下的操作系统设计、虚拟容错机制等问题，以提高系统的可靠性和化技术、资源管理等问题，以提高云计算可扩展性服务的可用性和效率物联网人工智能研究物联网环境下的操作系统设计、设备研究人工智能技术在操作系统中的应用，互联、数据安全等问题，以实现物联网设如机器学习、深度学习等，以提高系统的备的智能化和安全可控智能化水平操作系统的应用领域桌面操作系统服务器操作系统广泛应用于个人计算机、笔记本电脑等设备，应用于数据中心、云计算平台等场景，提供提供用户界面和应用程序高效、稳定、安全的服务移动操作系统嵌入式操作系统应用于智能手机、平板电脑等设备，提供丰应用于智能家居、智能制造等领域，提供实富的应用和便捷的服务时控制和数据处理功能未来操作系统的发展趋势物联网与边缘计算智能化发展D随着物联网设备的普及，未来操作系统将人工智能技术的普及将推动操作系统更加更加注重设备互联和边缘计算能力，提高智能化，提高系统的自适应和学习能力数据处理效率和实时性CB云化与虚拟化安全性增强A云计算和虚拟化技术的不断发展将推动操随着网络安全问题的日益突出，未作系统向云端迁移，实现资源的动态管理来操作系统将更加注重安全设计和和高效利用防护措施THANK YOU。