操作系统引论教学PPT课件.ppt

分时系统的引入： 　　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，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 产生的动力：　　(1) 人—机交互（边运行边调试）。　　(2) 共享主机（设备昂贵）。  （3）便于用户上机（在终端上输入、控制） 4、分时系统(Time Sharing System) 分时系统实现中的关键问题： 　　在多道批处理系统中，用户无法与自己的作业进行交互的主要原因是：作业都先驻留在外存上，即使以后被调入内存，也要经过较长时间的等待后方能运行，用户无法与自己的作业进行交互。 　　1) 及时接收　　2) 及时处理：作业直接进入内存；采用轮转运行方式。 4、分时系统(Time Sharing System) 4、分时系统(Time Sharing System) 分时系统的特征： 　　分时系统与多道批处理系统相比，具有非常明显的不同特性，可以归纳成以下四个方面：　　(1) 多路性：即同时性，宏观上同时，微观上轮流。　　(2) 独立性：每个用户感觉独占主机。　　(3) 及时性：较短的时间响应。　　(4) 交互性： 5、实时系统（Real Time System） 实时系统的类型： 　实时：在有限的时间内，及时、即时响应外部事件请求。 实时系统是系统能及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行 随着计算机应用的普及，实时系统的类型也相应增多，下面列出当前常见的几种：　　(1) 工业(武器)控制系统（实时控制系统）。　　(2) 信息查询系统：订票系统（实时信息处理系统）。　　(3) 多媒体系统。　　(4) 嵌入式系统。 5、实时系统（Real Time System） 实时任务的类型： 按是否呈周期性变化，分　　(1) 周期性实时任务：外设备周期性发出激励信号给计算机，要求它周期循环执行。　　(2) 非周期性实时任务：没有明显的周期性，但必须有一个截止时间。　　 按对截止时间的要求，分　　(1) 硬实时任务　　(2) 软实时任务　　 1.3操作系统的基本特性 　　前面所介绍的多道批处理系统、分时系统和实时系统这三种基本操作系统都具有各自不同的特征，如批处理系统有着高的资源利用率和系统吞吐量；分时系统能获得及时响应；实时系统具有实时特征。除此之外，它们还共同具有并发、共享、虚拟和异步四个基本特征。 并发 并行与并发： 并行性：多个事件在同一时刻发生 并发性：多个事件在同一时间间隔内发生。 并发 引入进程： 　　在一个未引入进程的系统中，在属于同一个应用程序的计算程序和I/O程序之间只能是顺序执行，即只有在计算程序执行告一段落后，才允许I/O程序执行；反之，在程序执行I/O操作时，计算程序也不能执行。但在为计算程序和I/O程序分别建立一个进程(Process)后，这两个进程便可并发执行。若对内存中的多个程序都分别建立一个进程，它们就可以并发执行，这样便能极大地提高系统资源的利用率，增加系统的吞吐量。 共享 互斥共享方式： 　　在OS环境下的资源共享或资源复用，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。 有两种共享方式： 系统中的某些资源，如打印机、磁带机等，虽然可以提供给多个进程(线程)使用，但应规定在一段时间内，只允许一个进程访问该资源。为此，在系统中应建立一种机制，以保证多个进程对这类资源的互斥访问。 共享 同时访问方式： 系统中还有另一类资源，允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问。这里所谓的“同时”，在单处理机环境下是宏观意义上的，而在微观上，这些进程对该资源的访问是交替进行的。典型的可供多个进程“同时”访问的资源是磁盘设备。一些用重入码编写的文件也可以被“同时”共享，即允许若干个用户同时访问该文件。 　　并发和共享是多用户（多任务）OS的两个最基本的特征它们又是互为存在的条件。 虚拟 在OS中，把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟”。 如：虚拟处理器、虚拟内存等。除了虚拟内存外，其他都是采用分时的方法来实现的。 异步 在多道程序环境下，系统允许多个进程并发执行。在单处理机环境下，由于系统中只有一台处理机，因而每次只允许一个进程执行，其余进程只能等待。当正在执行的进程提出某种资源要求时，如打印请求，而此时打印机正在为其它进程打印，由于打印机属于临界资源，因此正在执行的进程必须等待，并释放出处理机，直到打印机空闲，并再次获得处理机时，该进程方能继续执行。可见，由于资源等因素的限制，使进程的执行通常都不可能“一气呵成”，而是以“停停走走”的方式运行。 　　进程以不可预知的速度向前推进。 1.