【正文】 （ 4）設備獨立性和虛擬設備 設備獨立性 （ device independence) 指應用程序獨立于物理設備，即用戶程序與物理設備無關 虛擬設備 將一個物理設備變換為多個與之對應的邏輯設備，供多個用戶共享 五、操作系統(tǒng)與用戶之間的接口 （ 1）用戶接口 ? 聯(lián)機用戶接口 鍵盤命令 ? 脫機用戶接口 ? 圖形用戶接口 窗口菜單 （ 2） 程序接口 系統(tǒng)調用 六、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的新功能 操作系統(tǒng)的結構設計 ? ? OS結構 傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結構 ? OS結構 ? * 操作系統(tǒng)的設計原則 ? 可維護性 ： 容易修改 與否稱為可維護性；有三種可能的維護： – 改錯 性維護：改正已發(fā)現(xiàn)的錯誤； – 適應 性維護：修改軟件 ， 使之適應新的運行環(huán)境 （ 硬件環(huán)境和軟件環(huán)境 ） ；如：操作系統(tǒng)的 移植 。 三、虛擬性（ Virtual): 虛擬是指將一個物理的實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應物 。 線程是比進程更小的單位，基本不擁有系統(tǒng)資源，因此對它調度所付出的開銷會小得多。 而 網(wǎng)絡系統(tǒng) 其控制功能大多集中在主機和服務器中 ， 使系統(tǒng) 具有潛在的不可靠性 。 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) * 分布式操作系統(tǒng) 分布式計算機系統(tǒng) 是為分散處理、協(xié)同完成任務而將多個分散的計算機經(jīng)互連網(wǎng)絡連接而成的計算機系統(tǒng)，分布式操作系統(tǒng)是在它上配置的操作系統(tǒng)。 三、多道批處理系統(tǒng) 多道程序設計： 多個用戶共享 CPU和 系統(tǒng)資源 多道批處理的運行特征： * 多道：內存中同時存放幾個作業(yè)； * 宏觀上并行運行：都處于運行狀態(tài)，但都未運行完； * 微觀上串行運行：各作業(yè)交替使用 CPU； 圖 1 16 單道和多道程序運行情況 t1t2t3t4t5t6t7t8結束中斷I/ O 完成啟動 I /OI/ O 中斷請求I/ O 完成啟動 I/ OI/ O 中斷請求用戶程序監(jiān)督程序I/ O 操作( a ) 單道程序運行情況程序 A程序 A I / O 請求 程序 A I / O 完成程序 B程序 B I / O 請求程序 C程序 C I / O 請求程序 D程序 D I / O 請求C I / O 完成 C 再被調度程序 B I / O 完成程序 A 再被調度程序 A程序 B程序 C程序 D調度程序( b ) 四道程序運行情況A 完成結束中斷 （ 1）多道性 （ 2）無序性 （ 3）調度性 作業(yè)從提交給系統(tǒng)開始直至完成，需要經(jīng)過兩次調度： A、 作業(yè)調度 B、 進程調度 多道程序系統(tǒng) ≠多重處理系統(tǒng) ≠多用戶 ≠多終端 優(yōu)點： * 作業(yè)流程自動化； * 資源利用率高，吞吐量大。 OS提供了一組系統(tǒng)調用 ， 用戶可在自己的應用程序中通過相應的系統(tǒng)調用 ， 來操縱計算機 。 (2) 系統(tǒng)調用方式 。 輸入設備 外圍機 磁盤主機外圍機 輸出設備圖 13 脫機I/O示意圖 二、單道批處理系統(tǒng) 把一批作業(yè)以脫機輸入方式輸入到磁帶上，并在系統(tǒng)中配上 監(jiān)督程序 ，控制這批作業(yè)一個接一個地連續(xù)處理 。 實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)的比較 （ 1）多路性 （ 2）獨立性 （ 3）及時性 （ 4）交互性 （ 5）可靠性 * 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) ? a. 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相結合的產物 ,是互連起來的計算機的集合 . ? b. 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 是使網(wǎng)絡上各計算機能方便地進行網(wǎng)絡通信 、 有效地共享網(wǎng)絡資源 ， 為網(wǎng)絡用戶提供所需各種服務的軟件和有關規(guī)程的集合 。 ? 健壯性 由于 分布式系統(tǒng) 的處理和控制功能是分布的 ，設備出現(xiàn)故障時 ， 可通過容錯技術實現(xiàn)系統(tǒng)重構 ，從而仍保持系統(tǒng)的正常運行 ， 因而系統(tǒng) 具有健壯性 ,即具有較好的可用性和可靠性 。 在操作系統(tǒng)中引入進程的 目的 ，是使多個程序能并發(fā)執(zhí)行。 另一方面若系統(tǒng)不能對資源共享實施有效管理 ， 則也必將影響到程序并發(fā)執(zhí)行 。 操作系統(tǒng)的主要功能 一、處理機管理功能 在多道程序環(huán)境下，處理機的分配和運行都是以進程為基本單位，因而對處理機的管理歸結為對進程的管理。系統(tǒng)每加一層，就 構成一個比原來功能更強的虛擬機 。 該操作系統(tǒng)在 8位計算機操作系統(tǒng) CP/M的基礎上進行了較大的擴充 ， 增加了許多內部和外部命令 ， 使該操作系統(tǒng)具有較強的功能及性能優(yōu)良的文件系統(tǒng) 。 ? 作者 ：美國 BELL實驗室 ? Ken Thompson(） ? Dennis Ritchie (） （ C語言的創(chuàng)始人） 目前 ， 國內流行的 UNIX操作系統(tǒng)： ? SCO UNIX ? ATamp