计算机操作系统OS_01.pptVIP

操作系统 计算机系统： 硬件：CPU、存储器、I/O设备 软件：系统软件（操作系统、编译程序、汇编程序、DBMS）和 应用软件 对操作系统的描述： 是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。 用户（应用程序）与计算机硬件之间的接口。 OS的目标 有效性：提高系统资源的利用率和吞吐量 方便性：使计算机易学易用 可扩充性：能适应硬件的发展，容易升级 开放性：遵循世界标准规范 OS的作用 用户与计算机硬件之间的接口 第二节? 操作系统的发展过程 无操作系统的计算机系统 单道批处理系统 多道批处理系统 分时系统 实时系统 1、无操作系统的计算机系统 人工操作方式 缺点——人机速度矛盾 用户独占全机、CPU等待人工操作 联机输入输出（On-Line I/O）方式 脱机输入输出（Off-Line I/O）方式 关键设备：外围机、磁带 2、单道批处理系统 把一批作业脱机输入到磁带上； 系统配上监督程序（OS的雏形）； 在监督程序的控制下使这批作业能一个接一个的连续得到处理； 处理机使用权在监督程序和用户程序间转换。 系统对作业的处理是成批进行的，且在内存中始终只保持一道作业，故称为单道批处理系统。 特征：自动性、顺序性、单道性 3、多道批处理系统 内存中允许同时有多个用户程序存在 后备作业队列、作业调度程序调度运行 有I/O操作或完成作业时，调入另一个作业 形成源源不断的作业流 操作系统的定义： 操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序集合。 4、分时系统 分时系统的产生原因 人机交互能力的需求、共享主机、方便用户上机 分时系统：是指一台主机上连接了多个终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的方式使用计算机，共享主机中的资源。 分时系统实现中的关键问题： 及时接收－多路卡 及时处理－作业直接进内存、时间片轮转 分时系统的特征 多路性、独占性、及时性、交互性 5、实时系统 实时系统 系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。 实时系统的类型： 实时控制系统 实时信息处理系统 第三节? 操作系统的特征 并发（Concurrence） 共享（Sharing） 虚拟（Virtual） 异步性（Asynchronism） 1、并发（Concurrence） 并行与并发： 并行性：多个事件在同一时刻同时发生 并发性：宏观上在同一时间段内同时运行 微观上交替执行 并发特征是OS最重要的特征。 2、共享（Sharing） 共享：是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。 互斥共享方式 互斥就是排他性 临界资源（独占资源）：在一段时间内只允许一个进程访问的资源（如打印机） 同时访问方式 宏观上在一段时间内允许多个进程“同时”访问某些资源 微观上“轮流”（交替访问） 处理机、内存、磁盘 3、虚拟（Virtual） 虚拟：是指通过某种技术把一个物理设备实体变为若干个逻辑上的对应物。 虚拟对象类型： 虚拟处理机：通过多道程序设计技术实现 虚拟内存：虚拟存储器技术 虚拟外部设备：虚拟设备技术 4、异步性（Asynchronism） 异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进的。 导致的原因： 多道环境的复杂性 进程的动态性 每个进程的运行过程是不可预测的 第四节??操作系统的主要功能 从资源管理和用户接口两方面说明OS的功能： 资源管理 硬件资源(处理机、内存、外设) 软件资源(信息、数据) 用户接口 处理机管理 对处理机进行分配——进程控制、同步，通信和调度 存储器管理 对内存进行分配、保护、地址映射和扩充 设备管理 缓冲管理，分配设备，设备处理 文件管理 文件的存储、信息的共享、信息的必威体育官网网址与保护 用户接口 1、命令接口：用户与OS的接口 联机用户接口：由一组键盘操作命令及命令解释程序组成。 脱机用户接口：由一组作业控制语言组成 2、程序接口 应用程序与OS的接口，在应用程序中使用系统调用。 3、图形接口 第五节? 操作系统的结构设计 无结构OS 模块化OS结构 分层式OS结构 微内核OS结构 1、无结构OS 无结构OS 设计重点：功能的实现和高效率 缺点：缺乏清晰的程序结构 错误多、难以维护 2、模块化OS结构 原理——以功能来划分模块 3、分层式OS结构 各层模块间只能是单向调用关系 1）有序分层的基本概念 A1和高层软件无关 2）层次的设置 （1）程序嵌套 作业调度模块