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第一讲 操作系统概述

第二节 什么是操作系统

向勇 陈渝 李国良 任炬

2024年春季

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操作系统定义

没有公认的精确定义

操作系统是管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。[计算机百科全书]

承上启下的操作系统

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操作系统是一个资源管理程序

• 应用与硬件之间的中间层
• 管理各种软硬件资源
• 访问软硬件资源的服务
• 解决访问冲突, 确保公平使用

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操作系统是一个控制程序

• 一个系统软件
• 执行程序, 给程序提供服务
• 控制程序执行过程, 防止错误
• 方便用户使用计算机系统

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操作系统中的软件分类

• Shell – 命令行接口
• GUI – 图形用户接口
• Kernel – 操作系统的内部

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uCore/rCore 教学操作系统内核

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操作系统内核的抽象

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操作系统内核的抽象

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操作系统内核的特征

• 并发：计算机系统中同时存在多个运行程序
• 共享：程序间“同时”访问互斥共享各种资源
• 虚拟：每个程序” 独占” 一台完整的计算机
• 异步：服务的完成时间不确定，也可能失败

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你对操作系统内核的理解

用户/应用对操作系统的需求？

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你对操作系统内核的理解

用户/应用对操作系统的需求？

• 高效 -- 易用 ?
• 强大的操作系统服务 -- 简单的接口 ?
• 灵活性 -- 安全性 ?

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为什么要学习这门课程

• 可以了解计算机机壳后面的软硬件运行原理
• 可以学习软硬件基础架构和原理
• 深入了解程序运行的机理
• 可以发现和修复难对付的bug