1.1：操作系统的目标和作用
1.OS定义:
OS是直接控制和管理计算机硬件,软件资源,合理地对各类作业进行调度,以方便用户使用的程序集合
2.常见的OS:
Windows;Unix;Linux;Dos
3.OS在计算机中的地位:
紧贴系统硬件之上,所有其他软件之下(是其他软件的共同)
4.OS的目标：
方便性、有效性、可扩充性、开放性
5.OS的作用：
- 作为用户和计算机间的接口
- 作为计算机系统资源的管理者
- 用作扩充机器
1.2：操作系统的发展过程
1.无OS
- 人工操作方式
- 脱机I/O操作方式
2.OS分类：
- 批处理系统（Batch Processing System）
–单道：作业运行只能按顺序运行，当一个作业运行完，才能运行下一个程序。
–多道：在所运行程序使用资源不冲突的时候，多道程序可以并行运行。（优点：多道程序运行，可以明显提高系统的性能） - 分时系统（Time-Sharing System）
主要动力:用户的需求
目标:对用户的请求及时响应;提高系统起源的利用率
原理:
- 一台计算机连接多个终端,用户通过各自的终端把作业送入计算机;计算机又通过终端向各个用户报告其作业的运行情况.
- 计算机能分时轮流地为各终端用户服务,并能及时地
基本特征:
多路性;独立性;及时性;交互性
- 实时系统（Real-Time System）
目标:提高系统的响应时间,对随机发生的外部事件作出及时响应并对其进行处理.
分类:
实时控制系统:要求计算机能尽快处理测量系统测得的数据,以尽快实施响应控制.如:工业控制;导弹发射;飞机飞行
实时信息系统:要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时予以正确的回答.如:订票系统;情报检索系统
基本特征:快速的响应时间;有限的交互能力;高可靠性;
三种基本操作系统的比较:
注意：
- CPU具有与外设并行操作的能力
- 程序均由CPU执行
- CPU只能执行机器语言程序
- CPU执行的程序均在内存中
1.3：操作系统的基本特性
- 并发(Concuence)
并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生
并行:指两个或多个事件在同一时刻发生. - 共享(Sharing)
指系统的资源供内存中的多道程序所共同使用
互斥共享方式:打印机(只能被一个程序使用)
同时访问方式:磁盘 - 虚拟(Virtual)
指通过某种技术把一个一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物.
例:分时系统将1机虚拟为多机 - 异步性(Asynchronism)
系统中并发执行的多道程序"走走停停",以不可预知的速度向前推进.
1.4：操作系统的主要功能
OS定义:
OS是直接控制和管理计算机硬件、软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序集合
功能：
- 处理机管理功能
- 存储器管理功能
- 设备管理功能
- 文件管理功能
- 用户接口
OS的主要任务：
为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊、高效地运行，并能最大程度 的提高系统中各种资源的利用率和方便用户使用。
1.5：OS结构设计
操作四通的结构设计经历了以下几代：
1. 传统的操作系统结构：
1. 无结构操作系统
OS是众多的过程直接构成，各过程之间可以相互掉一共，但OS内部不存在任何结构，所以这种OS是无结构的，又称为整体系统结构。
缺点：
既庞大又杂乱，缺乏清晰的程序结构；程序错误多，调试难、阅读难、理解难、维护难。
- 模式化OS结构
OS是采用“模块化程序设计”技术，按其功能划分为若干个独立的模块，管理相应的功能，同时规定好各模块之间的接口，以实现其交互，对较大模块又可按子功能进一步细分下去
优点：
提高了OS设计的正确性、可理解性和可维护性
增强了OS的可适用性
缺点：
加速了OS的开发过程
模块及接口划分较为困难
从功能上划分模块，未区别共享资源和独占资源
由于管理的差异，使OS结构变得不够清晰
例：Linux（多用户、多任务OS）
3.分层式操作系统
分层式OS结构是对模块化的一种改进，它按分层式结构设计的基本原则，将OS划分为若干个层次，每一层都只能使用其底层所提供的功能和服务，从硬件开始，在其上面一层一层地自底向上增添相应功能的软件，这种OS结构称为分层式OS结构。
优点：
每一步设计都建立在可靠的基础上，结构更清晰
调试和验证更容易，正确性更高
缺点：
系统效率低。只能是单向依赖，每执行一个功能，自底向上需要穿越很多个层次。
2.现代操作系统结构
1.微内核的OS结构
微内核的主要思想：
在OS内核中只留下一些最基本的功能，而将其他服务分离出去，由工作在用户态下的进程来实现，形成所谓“客户/服务器”模式。客户进程可通过内核向服务器进程发送请求，以取OS的服务。
微内核：
精心设计的，能实现现代OS核心功能的小型内核，它小而精炼，运行在核心态下，开机后常驻内存，不会因为内存紧张而换出，它为构建通用OS提供了一个重要基础。
微内核基本功能：
- 进程管理
- 存储器管理
- 进程通信管理
- I/O设备管理
特点：
1 .小而精练
2.系统的灵活性和可扩充性好
3.系统的可靠性高
4.使用于分布式系统
例:windows 2000/XP、UNIX、嵌入式OS
1.6：常见的OS
MS DOS
MS Windows
UNIX
Linux
手持系统
嵌入式操作系统