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计算机操作系统 你所用过的操作系统 操作系统能做什么 计算机系统的层次结构 操作系统的主要目标 方便性------配置OS后使计算机更容易使用。 有效性------改善系统的资源利用率及提高系统  的吞吐量。 ?可扩充性----便于增加新的功能模块和修改老 的功能模块。 开放性------要求OS具有统一的开放的环境。 §1.2 ＯＳ的历史（形成和发展） 一、人工操作阶段 二、早期批处理阶段 三、多道程序系统 四、分时系统 五、实时系统 ?操作系统的历史 人工操作阶段算题过程(1) 步1 人工把源程序用穿孔机穿制在卡片或纸带上； 步2 将准备好的汇编解释程序或编译系统装入计算机； 步3 汇编程序或编译系统读入人工装在输入机上的穿孔卡或穿孔带； 人工操作阶段算题过程(2) 步4 执行汇编过程或编译过程，产生目标程序，并输出目标卡片迭或纸带； 步5 通过引导程序把装在输入机上的目标程序读入计算机； 步6 启动目标程序执行，从输入机上读入人工装好的数据卡或数据带； 步7 产生计算结果，执行结果从打印机上或卡片机上输出。 人工操作阶段 严重缺点： 用户上机独占全机资源，造成资源利用率不高，系统效率低下。 手工操作多，浪费处理机时间，也极易发生差错。 数据的输入，程序的执行、结果的输出均联机进行，从上机到下机的时间拉得非常长。 ?操作系统的历史（续） 主要特征： ?①自动性（减少了手工操作）。实现了作业的自动过渡，改善了CPU与I/O的使用情况，提高了计算系统的处理能力。 ②顺序性。磁带上的各道作业是顺序地进入内存的，各道作业完成的顺序与它们进入内存的顺序之间，在正常情况下应当完全相同，亦即先调入内存的作业先完成。 ③单道性。在某一时刻，内存中仅有一道程序在运行，仅当该程序完成或发生异常情况时，才调入后继程序进入内存运行。 缺点： ①平均周转时间长 ②不能提供交互能力，用户使用机器不 方便 ③CPU利用率较低（单道、串行） 所谓多道程序技术是指“将一个以上的作业放在内存并允许它们交替执行，共享系统中的各种资源”。 多道程序设计技术提高资源利用率和系统吞吐率的原理： 单道算题运行时处理器的使用效率 为提高效率，让计算机同时接受两道算题，当第一道程序在等待外围设备的时候，让第二道程序运行，降低CPU空等时间，处理器的利用率显然可以有所提高。 两道算题运行时处理器的使用效率 采用多道程序设计提高了效率，即增长了单位时间的算题量，但对每道程序来说，却延长了计算时间。 多道程序设计技术提高资源利用率和系统吞吐率是以牺牲用户的响应时间为代价的。 2.分时操作系统特点 多路性 交互性 “独占”性 及时性 Windows系列 §1.3 ＯＳ的特征和服务 并发性（Concurrence） 共享性（Sharing） 虚拟（Virtual） 异步性（Asynchronism）(不确定性) １. 并发性（Concurrence） 并发性是指在某一时间间隔内，有若干个事件发生。  并行性——在某一时刻，可能有若干事件发生。 ? 3. 虚拟（Virtual） 所谓“虚拟”，是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。 处理机管理(CPU管理) 存储管理（主存管理） 设备管理 文件管理（信息管理） 用户接口 处理机管理(1) 处理机管理的主要任务，是对处理机进行分配，并对运行进行管理。由于处理机的分配和运行都是以进程为调度的基本单位，因此对处理机的管理可归结为对进程的管理。进程管理应包括以下功能： ? 处理机管理(2) 处理器管理具体包括： 进程控制 进程同步 进程通信 进程调度 ?存储管理 存储管理具有四大功能： ???内存分配 ???内存保护 ???对换功能 ???内存扩充 设备管理 设备管理具有以下功能： ???缓冲管理???? ? 设备分配 ???设备处理 ???虚拟设备功能 文件管理 文件管理要完成以下任务： ????实现文件的存储空间管理 ??实现文件的目录管理? 文件读、写管理 文件保护 提供使用接口 小 结 操作系统的基本类型有以下三类： （1）批处理系统 该系统最重要的特征是系统自动地对作业进行处理；其主要优点是系统吞吐量大和资源利用率高；其缺