操作系統(tǒng)原理－操作系統(tǒng)概述-全文預(yù)覽
【正文】 議同質(zhì) 。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能 ? 通常操作系統(tǒng)的功能 ：處理機管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理等； ? 網(wǎng)絡(luò)通信功能 ：通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸； ? 網(wǎng)絡(luò)資源管理 ：協(xié)調(diào)各用戶使用； ? 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) ：文件和設(shè)備共享，信息發(fā)布； ? 網(wǎng)絡(luò)管理 ：安全管理、故障管理、性能管理等； ? 例： UNIX， Windows NT, Linux等 分布式操作系統(tǒng) 分布式系統(tǒng) ：處理和控制的分散（相對于集中式系統(tǒng)） ?其定義為 “運行在不具共享內(nèi)存的多臺計算機上 ，但在用戶眼里卻像一臺計算機 ” ? 分布式系統(tǒng)是以計算機網(wǎng)絡(luò)為 基礎(chǔ) 的，它的基本特征是 處理上的分布 ，即功能和任務(wù)的分布。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為網(wǎng)上計算機進行方便而有效的 網(wǎng)絡(luò)資源共享 ，提供網(wǎng)絡(luò)用戶所需各種服務(wù)的 軟件和相關(guān)規(guī)程的集合 。管理整個系統(tǒng)的資源，為從處理器分配任務(wù)； – 從處理器 ：可有多個，執(zhí)行應(yīng)用程序或 I/O處理。 高速交叉開關(guān) P1 P2 P3 Pn M1 M2 M3 Mm I/O1 I/O2 ?緊密耦合和 松散耦合 多處理機系統(tǒng)的類型 (2) ? 松散耦合 (looselycoupled)： 各處理機帶有 各自的 存儲器 、 I/O設(shè)備 和 操作系統(tǒng) ，通過通道或通信線路相連。 多處理機系統(tǒng)的類型 ? 緊密耦合 (tightlycoupled)： 各處理機之間通過快速總線或開關(guān)陣列相連， 共享內(nèi)存 ，整體系統(tǒng)由一個 統(tǒng)一的 OS管理（一個 OS核心）。 ? 可 與通用系統(tǒng)結(jié)合 成通用實時系統(tǒng)：實時處理前臺作業(yè)，批處理為后臺作業(yè)。 ? 實時控制 ：實時系統(tǒng)用于控制實時過程，要求對外部事件的迅速響應(yīng)，具有較強的中斷處理機構(gòu)。 ? 交互性 ：系統(tǒng)能及時對用戶的操作進行響應(yīng)，顯著提高調(diào)試和修改程序的效率：加快調(diào)試過程，縮短了周轉(zhuǎn)時間。 分時系統(tǒng)的追求目標 及時響應(yīng) :(依據(jù)指標：響應(yīng)時間 ) 響應(yīng)時間：從終端發(fā)出命令到系統(tǒng)給予回答所經(jīng)歷的時間 t8 t7 t6 t5 t4 t3 t2 t1 t10 t9 用戶 2 用戶 1 分時系統(tǒng)的特征 ? 多路性： 多個用戶同時工作。 ? 作業(yè)成批處理， 吞吐量大 ? 多道程序并行： 充分利用系統(tǒng)資源。 ? 共享主機： 多個用戶同時使用。 – 多個用戶分時 ：單個用戶使用計算機的效率低，因而允許多個應(yīng)用程序同時在內(nèi)存中，分別服務(wù)于不同的用戶。 – 對計算為主的作業(yè)，外設(shè)空閑； – 對 I/O為主的作業(yè)， CPU空閑； 多道批處理系統(tǒng) (多道程序系統(tǒng) ) (multiprogramming system) 用戶程序 監(jiān)督程序 磁盤設(shè)備 磁帶設(shè)備 用戶程序 A 用戶程序 B 監(jiān)督程序 磁盤設(shè)備 磁帶設(shè)備 60年代中 ~ 70年代中（集成電路），利用多道批處理提高資源的利用率。 ? I/O是由在主機控制下的通道完成的，主機和通道，主機和 I/O設(shè)備都可以并行操作 (通道取代了衛(wèi)星機 )。 卡片 早期批處理系統(tǒng) IBM1401 IBM7094 IBM1401 輸入磁帶 磁帶機 卡片閱讀機 輸出磁帶 打印機 O p e r a t in g S y s t e m 衛(wèi)星機 主機 衛(wèi)星機 ? 通道： 用于控制 I/O設(shè)備與內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳輸。 ? 缺點： 磁帶或磁盤需要人工裝卸，作業(yè)需要人工分類，監(jiān)督程序易遭到用戶程序的破壞（由人工干預(yù)才可恢復）。 聯(lián)機批處理 ? 特點： – 解決了作業(yè)的自動轉(zhuǎn)接， 從而減少了作業(yè)建立和人工操作時間。 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個 系統(tǒng)軟件 ， 是一些程序模塊的集合 —— 操作系統(tǒng)舉例 ? MS OS: MS DOS, MS Windows , Windows 9x, Windows NT, Windows 2022/XP ? UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux ? NOS: Novell Netware ? RTOS: VxWorks, pSoS, Nucleus 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力 手工操作 單道批處理系統(tǒng) (simple batch processing) 多道批處理系統(tǒng) (multiprogramming system) 分時系統(tǒng) (timesharing system) 實時系統(tǒng) (realtime system) 返回 從無到有，從弱到強，與硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展， OS與計算機的組成及體系結(jié)構(gòu)密切有關(guān) 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力 1) 提高資源的利用率和系統(tǒng)性能 ：計算機發(fā)展的初期，計算機系統(tǒng)昂貴，用作集中計算 2) 方便用戶 ：用戶上機、調(diào)試程序，分散計算時的事務(wù)處理和非專業(yè)用戶（商業(yè)和辦公、家庭） 3) 器件的發(fā)展 ： CPU的位寬度（指令和數(shù)據(jù)）、快速外存 “需求 推動發(fā)展” 手工操作階段 — 無操作系統(tǒng) ? 工作方式 – 用戶：用戶既是程序員，又是操作員；用戶是計算機專業(yè)人員； – 編程語言：為機器語言； – 輸入輸出：紙帶或卡片； ? 計算機的工作特點 – 用戶獨占全機：不出現(xiàn)資源被其他用戶占用，資源利用率低； – CPU等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成后，手工卸取紙帶或卡片； CP
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