【文章內(nèi)容簡介】 。? 獨(dú)立性。– 都具有獨(dú)立性。– 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)中，對(duì)信息的采集和對(duì)對(duì)象的控制，也都 是彼此互不干擾。第一章 操作系統(tǒng)引論 實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)特征的比較? 及時(shí)性。 – 實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，是以人所能接受的等待時(shí)間來確定。– 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來確定，一般為秒級(jí)、百毫秒級(jí)、毫秒級(jí)。? 交互性。 – 實(shí)時(shí)信息處理的交互性僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。– 分時(shí)系統(tǒng)能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)、資源共享等服務(wù)。? 可靠性。? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求系統(tǒng)高度可靠。第一章 操作系統(tǒng)引論 實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)特征的比較 微機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展? 只允許一個(gè)用戶上機(jī)，且只允許用戶程序作為一個(gè)任務(wù)運(yùn)行。? 最簡單的微機(jī)操作系統(tǒng)： 配置在 8位與 16位微機(jī)上? 典型單用戶單任務(wù)微機(jī) OS： CP/M和 MSDOS – CP/M：帶軟盤系統(tǒng)的 8位微機(jī)操作系統(tǒng)– MSDOS：微軟開發(fā)的 16位單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)引論 單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)? 只允許一個(gè)用戶上機(jī)，但允許用戶把程序分為若干個(gè)任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行。? 配置在 32位微機(jī)上。? 典型單用戶多任務(wù)微機(jī) OS： Windows– Windows Windows ： 16位微機(jī)– Windows 、 Windows ： 38 486等 32位微機(jī)– Windows 95 ：全 32位的處理技術(shù)，兼容 16位應(yīng)用程序，支持網(wǎng)絡(luò)功能– Windows 98：將 IE整合到系統(tǒng)，增加了對(duì)多媒體的支持– Windows XP： 32位版本 /64版本– Windows NT：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)引論 單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)? 允許多個(gè)用戶通過各自的終端使用同一臺(tái)機(jī)器，共享主機(jī)系統(tǒng)中的各種資源；每個(gè)用戶程序又進(jìn)程又可進(jìn)一步分為幾個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。? 配置在大、中和小型機(jī)上。? 典型多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)： UNIX OS– Solaris OS– Linux OS第一章 操作系統(tǒng)引論 多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)發(fā)展歷史小結(jié) 操作系統(tǒng)的基本特征第一章 操作系統(tǒng)引論 第一章 操作系統(tǒng)引論 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征：共享共享并發(fā)并發(fā)異步異步虛擬虛擬 并發(fā)（ Concurrence）? 并行性 是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生；? 并發(fā)性 是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。? 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 。第一章 操作系統(tǒng)引論 并行與并發(fā)? 程序是靜態(tài)實(shí)體，不能并發(fā)執(zhí)行。? 進(jìn)程 是指在系統(tǒng)中能獨(dú)立運(yùn)行并作為資源分配的基本單位，它由一組機(jī)器指令、數(shù)據(jù)和堆棧等組成，是一個(gè)活動(dòng)實(shí)體。? 多個(gè)進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行和交換信息。? 進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)需要一定的資源。? 操作系統(tǒng)中 引入進(jìn)程的目的 ：是使多個(gè)程序能并發(fā)執(zhí)行。? 線程 是指，程序的一次相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行過程；在現(xiàn)代 OS中，線程是系統(tǒng)調(diào)度的最小單位。 第一章 操作系統(tǒng)引論 引入進(jìn)程與線程 共享（ Sharing）? 資源共享性： 宏觀上，指多個(gè)任務(wù)可以同時(shí)使用系統(tǒng)資源；微觀上，指多個(gè)任務(wù) 并發(fā) ，即多個(gè)任務(wù)可以交替互斥地使用系統(tǒng)中的某個(gè)資源；? 資源共享方式 ：– 互斥共享方式 ：? 臨界資源（或獨(dú)占資源）：規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源? 打印機(jī)、磁帶機(jī)– 同時(shí)訪問方式? 宏觀上：同時(shí)? 微觀上：交替訪問? 磁盤設(shè)備第一章 操作系統(tǒng)引論 虛擬（ Virtual）? 虛擬： 是指通過某種技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。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)。還可以虛擬存儲(chǔ)、虛擬設(shè)備、虛擬通道、虛擬文件、虛擬用戶組以及虛擬網(wǎng)絡(luò)等。 第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 時(shí)分復(fù)用： 即分時(shí)使用方式，最早用于電信業(yè)，將一條物理信道虛擬為多條邏輯信道，以提高信道的利用率。? 時(shí)分復(fù)用技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用：– 虛擬處理機(jī)技術(shù)： 利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，把一臺(tái)物理上的處理機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯上的處理機(jī)，在每臺(tái)邏輯處理機(jī)上運(yùn)行一道程序。– 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。 時(shí)分復(fù)用技術(shù)第一章 操作系統(tǒng)引論 ? 頻分復(fù)用技術(shù)： 將一個(gè)頻率范圍非常寬的信道，劃分成多個(gè)頻率范圍較窄的信道，其中的任何一個(gè)頻帶都只供一對(duì)用戶通話。? 空分復(fù)用技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用：– 虛擬磁盤技術(shù)： 將一臺(tái)硬盤虛擬為多臺(tái)虛擬磁盤，即將硬盤劃分為若干個(gè)卷。– 虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)： 利用存儲(chǔ)器的空閑空間來存放其它的程序，以提高內(nèi)存的利用率。通過 “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。 空分復(fù)用技術(shù)第一章 操作系統(tǒng)引論 異步性（ Asynchronism）? 在多道程序環(huán)境下，允許多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，但由于競爭資源等因素的限制，使進(jìn)程的執(zhí)行不是 “ 一氣呵成，而是以 “ 走走停停 ” 的方式運(yùn)行。? 進(jìn)程的 異步性 ：進(jìn)程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。– 內(nèi)存中的每個(gè)進(jìn)程何時(shí)獲得處理機(jī)運(yùn)行；– 進(jìn)程何時(shí)因提出某種資源請(qǐng)求而暫停；– 進(jìn)程以怎樣的速度向前推進(jìn)；– 每道程序總共需要多少時(shí)間完成，等等。? 只要運(yùn)行環(huán)境相同，作業(yè)經(jīng)過多次運(yùn)行，都會(huì)獲得完全相同的結(jié)果。第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)的主要功能第一章 操作系統(tǒng)引論 操作系統(tǒng)的主要任務(wù)? OS的主要任務(wù)： 為多道程序的運(yùn)行提供良好的運(yùn)行環(huán)境，以保證多道程序能有條不紊地、高效地運(yùn)行。? OS的功能：– 處理機(jī)管理– 存儲(chǔ)器管理– 設(shè)備管理– 文件管理– 提供用戶接口– 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能第一章 操作系統(tǒng)引論 處理機(jī)管理功能? 在傳統(tǒng)的多道程序中，處理機(jī)的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程為基本單位，對(duì)處理機(jī)的管理可歸結(jié)為對(duì)進(jìn)程的管理。? 在引入了線程的 OS中，也包含對(duì)線程的管理。? 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。? 進(jìn)程同步： 為多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。– 進(jìn)程互斥方式– 進(jìn)程同步方式? 進(jìn)程通信： 實(shí)現(xiàn)相互合作的進(jìn)程間的信息交換。? 調(diào)度：– 作業(yè)調(diào)度： 從后備隊(duì)列中按照一定的算法，選擇若干個(gè)作業(yè)，為它們分配其必需的資源。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。– 進(jìn)程調(diào)度： 按一定算法從進(jìn)程就緒隊(duì)列中選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，為它設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場，使之運(yùn)行。第一章 操作系統(tǒng)引論 存儲(chǔ)器管理功能存儲(chǔ)器管理的主要任務(wù)：? 為多道程序的并發(fā)執(zhí)行提供良好的環(huán)境；? 便于用戶使用存儲(chǔ)器；? 提高存儲(chǔ)器的利用率；? 從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存 。 第一章 操作系統(tǒng)引論 第一章 操作系統(tǒng)引論 內(nèi)存分配? 主要任務(wù)– 為每道程序分配內(nèi)存空間；– 提高存儲(chǔ)器的利用率；– 允許正在運(yùn)行的程序申請(qǐng)附加的內(nèi)