【正文】 上操作系統(tǒng) .，然后 到機(jī)房將他的插件板插到計(jì)算機(jī) 里 . 真空管不會(huì)燒斷，從而可以計(jì)算自己的題目 .ENIAC計(jì)算機(jī) 人工操作方式第一章 操作系統(tǒng)引論 人工操作方式? 硬件昂貴，人工便宜? 用戶獨(dú)占全機(jī)? 目標(biāo)是更好地利用硬件– 當(dāng)用戶在控制臺(tái)上思考的時(shí)候，計(jì)算機(jī)處于閑置狀態(tài)– 批量進(jìn)行計(jì)算機(jī)輸入時(shí)，用戶處于等待狀態(tài)? 操作和編程完全由手工進(jìn)行，且編輯只能用機(jī)器語(yǔ)言（二進(jìn)制代碼）? 沒(méi)有保護(hù)：如果批處理程序出現(xiàn)了 bug？? 問(wèn)題：人 — 機(jī)矛盾 CPU—I/O 速度不匹配的矛盾Altair 8080第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 脫機(jī)輸入 /輸出技術(shù)? 脫機(jī) I/O方式的主要優(yōu)點(diǎn)如下： ?? 減少了 CPU的空閑時(shí)間。用戶觀點(diǎn)? 操作系統(tǒng)從用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，是給用戶提供了一個(gè)工作環(huán)境? 操作系統(tǒng)提供的接口：– 命令方式（ CLI，命令行接口 ）– 系統(tǒng)調(diào)用方式（也稱為應(yīng)用編程接口， Application Programming Interface，簡(jiǎn)稱 API）– 圖形、窗口方式（ GUI，圖形用戶接口 ）第一章 操作系統(tǒng)引論 圖 11 OS作為接口的示意圖 資源管理觀點(diǎn)? 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各類資源的管理者，它負(fù)責(zé)分配、回收以及控制系統(tǒng)中的各種軟硬件資源。? 它也為應(yīng)用程序提供一個(gè)基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間扮演一個(gè)中間者的角色。 Sons. Inc. 2022課程內(nèi)容安排本門課程總計(jì) 64個(gè)學(xué)時(shí)，另外安排了二周的課程設(shè)計(jì) 章 節(jié) 課堂授課 習(xí)題課 實(shí)驗(yàn)課第一章 操作系統(tǒng)引論 4 4第二章 進(jìn)程管理 10 4第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 10 2第四章 存儲(chǔ)器管理 10 2第五章 設(shè)備管理 10第六章 文件管理 6第七章 操作系統(tǒng)接口 2 合 計(jì) 52 4 8第一章 操作系統(tǒng)引論第一章 操作系統(tǒng)引論 本章要點(diǎn)（ 1/3）? 目的： 建立 OS的基本概念，切實(shí)掌握 OS的一些基本概念。? 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用– 目標(biāo)：? 方便性、有效性、可擴(kuò)充性、開(kāi)放性– 作用：? 接口? 資源管理者? 實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的抽象? 是計(jì)算機(jī)工作流程的組織者第一章 操作系統(tǒng)引論 本章要點(diǎn)（ 2/3）? 操作系統(tǒng)的引入和發(fā)展： 由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)。 操作系統(tǒng)的目標(biāo)第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)的目標(biāo)：? 對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)會(huì)有差異。– 處理器– 存儲(chǔ)器– I/O設(shè)備– 信息（數(shù)據(jù)和程序）? 跟蹤資源的使用狀況，滿足資源請(qǐng)求，提高資源利用率，以及協(xié)調(diào)各程序和用戶對(duì)資源的使用沖突– 監(jiān)視資源– 分配 /回收資源– 保護(hù)資源第一章 操作系統(tǒng)引論 虛擬機(jī)觀點(diǎn)? OS向用戶提供了一個(gè)對(duì)硬件操作的抽象模型，使用戶更容易地使用計(jì)算機(jī)硬件資源， — 實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作的第一個(gè)層次的抽象。 ? 提高 I/O速度。，并運(yùn)行。? 不管作業(yè)大小，只要它一旦占用處理機(jī)開(kāi)始執(zhí)行，則它必須一直占據(jù)處理機(jī)，直到運(yùn)行完畢。 單道批處理系統(tǒng)的評(píng)價(jià) 多道批處理系統(tǒng)? 硬件條件： 小規(guī)模集成電路 —360 機(jī)? 引入目的： 單道批處理系統(tǒng)中，任意時(shí)刻只允許一道作業(yè)在內(nèi)存中運(yùn)行，資源利用率低，為了提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。第一章 操作系統(tǒng)引論 多道程序設(shè)計(jì)的基本概念? OS中引入多道程序技術(shù)可帶來(lái)的好處：– 提高 CPU的利用率– 提高內(nèi)存和 I/O設(shè)備利用率– 增加系統(tǒng)吞吐量第一章 操作系統(tǒng)引論 多道程序設(shè)計(jì)的基本概念用戶程序監(jiān)督程序I/O操作I/O中斷請(qǐng)求t1結(jié)束中斷I/O完成啟動(dòng) I/OI/O中斷請(qǐng)求結(jié)束中斷I/O完成啟動(dòng) I/Ot2 t3 t4 t5 t6 t7 t8從黑色的實(shí)線來(lái)看 CPU是斷續(xù)性運(yùn)作第一章 操作系統(tǒng)引論 多道程序設(shè)計(jì)的基本概念程序 A程序 C程序 B程序 D調(diào)度程序A I/O請(qǐng)求 A I/O完成A再次被調(diào)度B I/O請(qǐng)求C I/O請(qǐng)求D I/O請(qǐng)求程序 B I/O完成C I/O完成 C再次被調(diào)度A 完成從黑色的實(shí)線來(lái)看 CPU是持續(xù)性運(yùn)作第一章 操作系統(tǒng)引論 多道批處理系統(tǒng)的特征? 多道性? 無(wú)序性? 調(diào)度性? 作業(yè)調(diào)度? 進(jìn)程調(diào)度 多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)? 資源利用率高? 系統(tǒng)吞吐量大? 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)? 無(wú)交互能力適合大型科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理。– 緩沖區(qū)： 暫存用戶鍵入的命令。? 交互性： 能進(jìn)行廣泛的人機(jī)交互 適合辦公自動(dòng)化、教學(xué)及事務(wù)處理等要求人機(jī)會(huì)話的場(chǎng)合。– 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)按分時(shí)原則為多個(gè)終端用戶服務(wù)。– 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)中，每個(gè)終端向?qū)崟r(shí)系統(tǒng)提出請(qǐng)求時(shí)，是彼此獨(dú)立操作，互不干擾。– 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對(duì)象所要求的開(kāi)始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來(lái)確定，一般為秒級(jí)、百毫秒級(jí)、毫秒級(jí)。? 可靠性。? 配置在 32位微機(jī)上。? 微觀上，在單處理機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)任務(wù)在單個(gè)處理機(jī)上交替運(yùn)行稱為任務(wù) 并發(fā) ；多處理機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)任務(wù)在多個(gè)處理機(jī)上同時(shí)運(yùn)行稱為任務(wù) 并行 。? 進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)需要一定的資源。如，采用分時(shí)技術(shù)，將一臺(tái)處理機(jī)虛擬為若干臺(tái)處理機(jī)。– 虛擬設(shè)備技術(shù)： 將一臺(tái)物理 I/O設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯上的 I/O設(shè)備，并允許每個(gè)用戶占用一臺(tái)邏輯上的 I/O設(shè)備。通過(guò) “請(qǐng)求調(diào)入功能 ”和 “置換功能 ”每次只把用戶程序的一部分調(diào)用內(nèi)存運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)用戶的各部分分時(shí)進(jìn)行內(nèi)存運(yùn)行的功能。? 只要運(yùn)行環(huán)境相同，作業(yè)經(jīng)過(guò)多次運(yùn)行，都會(huì)獲得完全相同的結(jié)果。? 處理機(jī)管理的主要功能：– 創(chuàng)建和撤消進(jìn)程（線程）– 對(duì)諸進(jìn)程（線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)– 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程（線程）之間的信息交換– 按照一定的算法把處理機(jī)分配給進(jìn)程（線程）第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 進(jìn)程控制： 創(chuàng)建和撤消進(jìn)程以及控制進(jìn)程的轉(zhuǎn)換。在將它們調(diào)入內(nèi)存后，便分別為它們建立進(jìn)程，使它們都成為可能獲得處理機(jī)的就緒隊(duì)列。? 內(nèi)存分配方式– 靜態(tài)分配：作業(yè)裝入時(shí)確定，運(yùn)行時(shí)不能更改與移動(dòng)。系統(tǒng)須對(duì)每條指令所要訪問(wèn)的地址進(jìn)行檢查，如果發(fā)生越界，則發(fā)出越界中斷請(qǐng)求。? 設(shè)備分配機(jī)制具有的結(jié)構(gòu)和功能– 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：設(shè)備控制表、控制器控制表等– 設(shè)備分配? 獨(dú)占設(shè)備分配的安全性檢查– 設(shè)備回收設(shè)備分配第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 設(shè)備處理程序 又稱 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 。設(shè)備處理第一章 操作系統(tǒng)引論 文件管理功能 ? 程序和數(shù)據(jù)都