12. 第4章 操作系统-I(概述与进程管理).pptx

大学计算机基础第4章 操作系统（I 概述与进程管理）任 小 广计算机学院611教研室上章回顾大学计算机基础冯.诺依曼体系结构CPU指令：机器指令、汇编指令、高级语句、ISA结构及功能：运算器、控制单元、寄存器组工作过程：取指令、译码、执行、写结果存储系统层次结构主存的结构：单元、地址、访问（MAR、MDR）磁盘（磁道、扇区）、光盘、Cache总线分类I/O系统组成：接口、设备、软件方式：查询、中断、DMA主要内容自学、以了解为主！大学计算机基础4.1 操作系统概述4.2 进程管理4.3 存储管理4.4 文件管理4.5 设备管理4.6 用户接口4.7 操作系统的加载主要内容大学计算机基础4.1 操作系统概述4.1.1 操作系统发展简史4.1.2 操作系统基础4.1.3 常见操作系统4.2 进程管理4.3 存储管理4.4 文件管理微处理器(CPU)内存储器输入/输出接口总线输入设备(键盘、鼠标等)输出设备(显示器、打印机等)外存储器(硬盘、软盘、光盘等)其它(网卡、MODEM、显卡等) 操作系统(Operating System)系统应用程序，又称支撑软件4.1.1 操作系统发展简史主机硬件系统外部设备计算机系统系统软件软件系统应用软件大学计算机基础4.1.1 操作系统发展简史为什么我们使用计算机没有察觉如此繁琐的工作？将计算机资源的管理和操作独立出来，从而形成了操作系统大学计算机基础.计算机工作过程案例读磁盘运行输出4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础历史阶段无操作系统阶段：“人工干预”背景计算机刚出现存储容量小，运行速度慢输入输出：纸带输入机、卡片阅读机、打印机等计算机的使用量不大能用计算机的人不多用计算机的人也不一定需要频繁使用计算机4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础历史阶段无操作系统阶段：“人工干预”背景计算机刚出现计算机的使用量不大用户如何使用计算机以单个作业为单位作业：用户的一次上机运行程序单个作业独占，即你用我就不能用繁琐的具体使用流程将“写”有程序的纸带或卡片装入输入机通过控制台启动程序拿打印结果，卸纸带4.1.1 操作系统发展简史用户程序/数据取结果启动程序装载计算读卡机打印机结果大学计算机基础.历史阶段无操作系统阶段：“人工干预”4.1.1 操作系统发展简史批处理大学计算机基础历史阶段初期：背景用计算机的人慢慢多了，发现大量的时间花费在繁琐的人工操作中，且速度慢真正的程序执行时间很短怎么办？在机器上安装批量监督程序控制一个纸盘或一叠卡片上的一批作业依次执行只有一个作业执行完，下一个作业才会被调度处理；直到这批作业全部被处理完专设操作员，解放用户用户将自己的作业交给操作员操作员将作业组织成批，装到输入设备并启动运行4.1.1 操作系统发展简史用户用户用户操作员程序/数据程序/数据程序/数据大学计算机基础历史阶段初期：“批处理”4.1.1 操作系统发展简史操作员装载计算机 房程序/数据结果程序/数据结果程序/数据结果一批作业大学计算机基础历史阶段初期：“批处理”4.1.1 操作系统发展简史“批处理”具体组织形式联机批处理输入输出是联机的，即作业的输入与输出由CPU控制不足？CPU一直都忙CPU速度提高后，快速的CPU被牵扯在慢速的输入输出上主机CPU程序/数据计算程序/数据读卡机打印机程序/数据结果结果内存纸带磁带结果大学计算机基础.4.1.1 操作系统发展简史“批处理”具体组织形式脱机批处理输入输出由特定的卫星机完成优点：主机与卫星机并行，性能提高卫星机卫星机主机CPU程序/数据计算程序/数据读卡机打印机程序/数据结果结果内存纸带磁带结果大学计算机基础4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础历史阶段初期：“批处理”动机大量的时间花费在繁琐的人工操作中，且速度慢怎么办在机器上安装批量监督程序专设操作员，解放用户具体组织形式联机批处理脱机批处理4.1.1 操作系统发展简史“批处理” 不足及改进思路最大的问题用户的作业一旦提交，就无法交互对策交互式系统（可理解为对批量监督程序进行升级）新问题交互很慢，且多用户不能同时交互新对策分时式系统将计算机的运行时间分成多个时间段多个用户的作业以时间段为单位轮转使用计算机每个用户都感觉自己在独占使用机器大学计算机基础.4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础历史阶段现代操作系统诞生：多道批处理主存中同时存放多个程序，相互交替运行宏观并行、微观串行提高资源利用率，资源竞争却增加了系统的复杂性4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础现代操作系统（以多道程序为基础）特点并发性指两个或多个事件在同一时间段内发生与并行的区别: 并行指的是两个或多个事件在同一时刻发生共享性指系统中的资源可供内存中多个并发执行的程序共同使用4.1.1 操作系统发展简史大学计算机基础.现