【文章內(nèi)容簡介】 要采用 時(shí)鐘 和 中斷技術(shù) 。 1） 分時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法： – 系統(tǒng)配置 多路卡 及時(shí)接受 各終端輸入命令和數(shù)據(jù)。 – 及時(shí)處理， 不允許某作業(yè)長期占用處理機(jī) , 將響應(yīng)周期分為很短的時(shí)間片 ,在該周期內(nèi)每個(gè)作業(yè)輪流執(zhí)行一次 (占一個(gè)時(shí)間片 )。每個(gè)作業(yè)可以及時(shí)接收用戶的命令和數(shù)據(jù) , 并能及時(shí)得到處理。 分時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖 12 OS的發(fā)展史 — 分時(shí) 2） 分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)： – 同時(shí)性或多路性： 多用戶同時(shí)操作、使用計(jì)算機(jī) – 獨(dú)占性： 各終端用戶感覺到自己獨(dú)占了計(jì)算機(jī)； – 及時(shí)性： 用戶的請(qǐng)求能在較短時(shí)間內(nèi)相應(yīng)； – 交互性： 用戶能計(jì)算機(jī)進(jìn)行人 —— 機(jī)對(duì)話。 3）調(diào)進(jìn)和調(diào)出 （ Rollin / Rollout） 調(diào)進(jìn) /調(diào)出是實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的一種主要方式，包括： – 主存 — 后援存儲(chǔ)器方式： 簡單分時(shí)系統(tǒng)所采用，特點(diǎn)內(nèi)存只存放一個(gè)當(dāng)前執(zhí)行作業(yè)，其他外存上。 – 多流調(diào)入調(diào)出方式： 基于多道程序技術(shù)，特點(diǎn)主存中同時(shí)存在一個(gè)當(dāng)前執(zhí)行作業(yè)和多個(gè)后備作業(yè)。 12 OS的發(fā)展史 — 分時(shí) 4）分時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間 為 用戶發(fā)出一條指令到系統(tǒng)處理完這條指令并做出回答所需要的時(shí)間 。是 衡量分時(shí)系統(tǒng)性能好壞的一條重要標(biāo)志，但具體的相應(yīng)時(shí)間與系統(tǒng)的用戶個(gè)數(shù)及時(shí)間片大小有關(guān)。 響應(yīng)時(shí)間 T與時(shí)間片q和用戶個(gè)數(shù) n之間的關(guān)系為 T=n q 。 【注意】： 分時(shí)系統(tǒng)在輪轉(zhuǎn)處理多個(gè)終端用戶的請(qǐng)求時(shí)，在調(diào)入 /調(diào)出上增加了許多時(shí)間消耗，其中 主要是主存與后援存儲(chǔ)器之間的信息交換時(shí)間 。因此為改善的響應(yīng)時(shí)間需要一方面加快主存與后援存儲(chǔ)器之間的對(duì)換速度，令一方面減少對(duì)換的信息量 。 現(xiàn)在的許多操作系統(tǒng)都具有分時(shí)處理的功能，在分時(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，操作系統(tǒng)的發(fā)展開始分化，如實(shí)時(shí)系統(tǒng)、通用系統(tǒng)、個(gè)人系統(tǒng)等。 課堂練習(xí) 分時(shí)系統(tǒng)中 ， 為使多個(gè)用戶能夠同時(shí)與系統(tǒng)交互 ， 最關(guān)鍵的問題是 A ， 當(dāng)用戶數(shù)目為 100時(shí) ， 為保證響應(yīng)不超過 2秒；此時(shí)的時(shí)間片最大應(yīng)為 B 。 A： (1)計(jì)算機(jī)具有足夠的運(yùn)行速度； (2)內(nèi)存容量應(yīng)足夠大； (3)系統(tǒng)能及時(shí)地接收多個(gè)用戶輸入； (4)能在一短的時(shí)間內(nèi) ， 使所有用戶程序都能運(yùn)行； (5)能快速進(jìn)行內(nèi)外存對(duì)換 。 B： (1)10ms； (2)20ms； (3)50ms； (4)100ms； (5)200ms。 答案： A(4),B(2) 12 OS的發(fā)展史 — 實(shí)時(shí) ?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要用于過程控制、事務(wù)處理等有實(shí)時(shí)要求的領(lǐng)域，其 主要特征是實(shí)時(shí)性和可靠性 。 1） 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分類： – 實(shí)時(shí)控制： 要求與被控制的變化速度相比，其反應(yīng)速度足夠快；工作安全可；需要人工干預(yù)時(shí)，操作簡便。如生產(chǎn)過程控制，宇航自動(dòng)控制等。 – 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)： 要求計(jì)算機(jī)能夠在容許的延遲時(shí)間內(nèi)，相應(yīng)外部的事件請(qǐng)求，完成對(duì)該事件的處理，并控制所有的實(shí)時(shí)設(shè)備和實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)運(yùn)行。如飛機(jī)訂票系統(tǒng) , 期貨、股票交易系統(tǒng)等。 12 OS的發(fā)展史 — 實(shí)時(shí) 2）實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征： 實(shí)時(shí)系統(tǒng)具有專用性、種類多、用途各異等特點(diǎn)，其一個(gè)基本特征是 事件驅(qū)動(dòng) ，即接收到某些外部信息后，由系統(tǒng)選擇某一程序去執(zhí)行，完成相應(yīng)的實(shí)時(shí)任務(wù)。 – 實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理 。向系統(tǒng)提供日期、時(shí)刻以及定時(shí)任務(wù)（每間隔一固定時(shí)間循環(huán)執(zhí)行）和延遲任務(wù)（推遲一段時(shí)間后執(zhí)行）進(jìn)行控制的信號(hào)。 – 中斷管理。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須有效和高速的完成各種中斷處理。 – 系統(tǒng)容錯(cuò)管理。 高可靠性一直是實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 12 OS的發(fā)展史 — 實(shí)時(shí) – 多重任務(wù)管理 。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的物理過程并發(fā)性的特點(diǎn)，因此實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)具備多重任務(wù)處理的能力，且強(qiáng)調(diào)任務(wù)調(diào)度與轉(zhuǎn)換的高效性。 – 系統(tǒng)生成能力 。實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般大多是專用性的系統(tǒng)，其種類與規(guī)模相差較大，因此，要求實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的生成能力，以便根據(jù)需要裁剪或補(bǔ)貼系統(tǒng)功能，使之與應(yīng)用系統(tǒng)相適應(yīng)。 目前的操作系統(tǒng)，通常具有分時(shí)、實(shí)時(shí)和批處理功能，又稱作通用操作系統(tǒng) ?？蛇m用于計(jì)算、事務(wù)處理等多種領(lǐng)域，能運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)上，如 UNIX系統(tǒng)、 Windows NT等。 —— 通用化、小型化 分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的比較 1）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)不同 。分時(shí)系統(tǒng)是提供一種隨時(shí)可供多個(gè)用戶使用的通用型很強(qiáng)的操作系統(tǒng)，而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大多數(shù)是具有特殊用途的專用系統(tǒng)。 2）互性的強(qiáng)弱 。分時(shí)具有較強(qiáng)的對(duì)話與交互能力，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)交互性很弱。 3）響應(yīng)時(shí)間的長短 。分時(shí)只要能滿足一般用戶能接收的等待時(shí)間即可，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)的相應(yīng)時(shí)間要求嚴(yán)格。 4） 另外其均具備 多路性 、 獨(dú)立性 、 及時(shí)性 、 交互性 、可靠性， 只是分時(shí)系統(tǒng)相似的特征外對(duì)系統(tǒng)的 及時(shí)性和可靠性 要求更高 。 12 OS的發(fā)展史 — 網(wǎng)絡(luò) ?網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) （ NOS,Network Operating System） 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在通常 操作系統(tǒng)功能 的基礎(chǔ)上提供 網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能 的操作系統(tǒng)。 12 OS的發(fā)展史 — 網(wǎng)絡(luò) 【 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念 】 ： 1） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 ,是互連起來的計(jì)算機(jī)的集合 . 2） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的背景： 微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步；計(jì)算機(jī)的應(yīng)用社會(huì)化；通信技術(shù)的進(jìn)步和普及 。 3） 特征： 資源共享性；獨(dú)立自主性 4） 微機(jī)網(wǎng)絡(luò)： 微型機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展 , 微機(jī)網(wǎng)絡(luò)也隨之崛起 ， 并獲得高速的發(fā)展 ， 巳成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最活躍的一個(gè)分枝 。 12 OS的發(fā)展史 — 網(wǎng)絡(luò) 【 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 】 ： 1） 主機(jī) (HOST)： 主機(jī)是組成網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ， 用于運(yùn)行用戶程序 (即應(yīng)用程序 )。 2)子網(wǎng) （ 通信子網(wǎng) ) : 是將入網(wǎng)主機(jī)連接起來的實(shí)體 。 子網(wǎng)的任務(wù)是在入網(wǎng)主機(jī)之間傳遞信息 ,以提供通信服務(wù) . 3） 協(xié)議（ protocol）： 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)在互相通信時(shí)為能正確進(jìn)行并相互理解通信內(nèi)容需遵循的約定。如TCP/IP等。 12 OS的發(fā)展史 — 網(wǎng)絡(luò) 【網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 】 : 在通常的操作系統(tǒng)中增加了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)低層協(xié)議（一般到傳送層）功能和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理功能的操作系統(tǒng)。如 UNIX、 LINUX, WINDOWS NT都是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 【網(wǎng)絡(luò) OS功能】 : – 高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信 – 對(duì)網(wǎng)絡(luò)中共享資源（在 LAN中有硬盤、打印機(jī)等）有效的管理 – 提供電子郵件、文件傳輸、共享硬盤、打印機(jī)等服務(wù) – 網(wǎng)絡(luò)安全管理 – 提供互操作能力 12 OS的發(fā)展史 — 分布 ?分布式操作系統(tǒng) （ Distributed Operating System） 1） 分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ， 包含多臺(tái)處理機(jī) ， 每臺(tái)處理機(jī)完成系統(tǒng)中指定的一部分功能 。 從硬件上講 ， 它與計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)沒有任何區(qū)別 ， 關(guān)鍵是軟件 。 【 特征 】 ： – 以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為 基礎(chǔ)； – 處理上的分布，即功能和任務(wù)的分布。 所有系統(tǒng)任務(wù) 可在系統(tǒng)中 任何處理機(jī) 上運(yùn)行，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內(nèi)的 任務(wù)分配 并 自動(dòng)調(diào)度 各處理機(jī)的工作負(fù)載。 – 堅(jiān)強(qiáng)性 － 高可靠性 2）分布式操作系統(tǒng) 分布式和集中式操作系統(tǒng)的主要區(qū)別在于通訊、資源管理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三個(gè)方面。分布式主要特點(diǎn)是： – 系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性 。各系統(tǒng)內(nèi)結(jié)點(diǎn)自治，且信息傳播需要時(shí)間，很難及時(shí)和準(zhǔn)確把握系統(tǒng)的狀態(tài)信息。 – 控制機(jī)構(gòu)的