【文章內容簡介】 機系3. 多道批處理系統(tǒng)需解決的問題：a. 處理機管理問題b. 內存管理問題c. 設備管理問題d. 文件管理問題e. 作業(yè)管理問題 多道批處理系統(tǒng)3/10/2023 35山東農業(yè)大學計算機系? 優(yōu)點：– 資源利用率高： CPU和內存利用率較高；– 系統(tǒng)吞吐量大： 單位時間內完成的工作總量大； 多道批處理系統(tǒng)?缺點： 平均周轉時間長： 短作業(yè)的周轉時間顯著增長； 無交互能力： 整個作業(yè)完成后或中間出錯時，才與用戶交互，不利于調試和修改；4. 多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點：3/10/2023 36山東農業(yè)大學計算機系1. 分時系統(tǒng)的產生主要動力：用戶的需求表現(xiàn)形式：A. 人 — 機交互B. 共享主機C. 便于用戶上機 分時系統(tǒng) (timesharing system)3/10/2023 37山東農業(yè)大學計算機系 分時系統(tǒng)是指在一臺主機上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允許多個用戶通過自己的終端，以交互方式使用計算機，共享主機中的資源。 分時系統(tǒng) (timesharing system)3/10/2023 38山東農業(yè)大學計算機系2. 分時系統(tǒng)實現(xiàn)中的關鍵問題 (1)及時接收及時接收 (2)及時處理及時處理 分時系統(tǒng) (timesharing system)響應時間 RT(response time):從鍵盤命令進入 (按下回車鍵為準 )到開始在終端上顯示應答的時間間隔 .在分時系統(tǒng)中 ,響應時間 ≈時間片 用戶數 3/10/2023 39山東農業(yè)大學計算機系3. 改變批處理系統(tǒng)的運行方式：? 作業(yè) 直接 進入內存q 系統(tǒng)采用 時間片輪轉 方式處理服務請求 分時系統(tǒng) (timesharing system)3/10/2023 40山東農業(yè)大學計算機系4. 分時系統(tǒng)的特征：1)多路性 ：多個用戶同時使用一臺計算機 ,共享 CPU和其他資源，充分利用系統(tǒng)資源。 分時系統(tǒng) (timesharing system)宏觀上：是多個人同時使用一個 CPU微觀上：多個人在不同時刻輪流使用CPU3/10/2023 41山東農業(yè)大學計算機系4. 分時系統(tǒng)的特征2) 獨立性 ：用戶感覺不到計算機為其他人服務，各用戶獨立操作，互不干擾。3) 及時性 ：通過時間片技術和輪轉調度算法保證及時響應。4) 交互性 ：系統(tǒng)及時響應用戶的請求，顯著提高調試和修改程序的效率：縮短了周轉時間。3/10/2023 42山東農業(yè)大學計算機系 實時系統(tǒng) (RealTime System)1. 實時系統(tǒng)的引入（ 1）實時控制： 如工業(yè)自動控制、火炮自動控制、飛機自動駕駛、導彈制導等。（ 2）實時信息處理： 如飛機訂票、情報檢索等。實時：及時響應并快速處理！3/10/2023 43山東農業(yè)大學計算機系2. 實時任務的類型1) 按任務執(zhí)行時是否呈現(xiàn)周期性來劃分? 周期性實時任務? 非周期性實時任務 —— 截止時間2) 根據對截止時間的要求來劃分? 硬實時任務? 軟實時任務 實時系統(tǒng) (RealTime System)3/10/2023 44山東農業(yè)大學計算機系多路性 獨立性 及時性 交互性 可靠性批處理系統(tǒng)無 無 差 差 一般分時系統(tǒng)多終端服務有 好 好 可靠實時系統(tǒng)多路采集、多路控制有 最好 一般 高度可靠3. 三種基本操作系統(tǒng)的比較： 實時系統(tǒng) (RealTime System)3/10/2023 45山東農業(yè)大學計算機系 操作系統(tǒng)的特征四個基本特征： 并發(fā)、共享 、虛擬、異步1．并發(fā)并行性： 兩個或多個事件在同一 時刻 發(fā)生并發(fā)性： 兩個或多個事件在同 一時間間隔 內發(fā)生 在多道程序系統(tǒng)（單處理器）中，宏觀上并行，微觀上串行（交替執(zhí)行）程序不能并發(fā)執(zhí)行，為使多個程序并發(fā)執(zhí)行，引入進程進程 — 在系統(tǒng)中能獨立運行并作為資源分配的基本單位3/10/2023 46山東農業(yè)大學計算機系2． 共享　在操作系統(tǒng)環(huán)境下，所謂共享是指系統(tǒng)中的資源可供內存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程 (線程 )共同使用共享方式：u 互斥共享方式： 資源分配后到釋放前，不能被其他進程所用 臨界資源 (獨占資源 )： 一段時間內只允許一個進程訪問的資源u 同時訪問方式： 如可重入代碼，磁盤文件 .宏觀并行微觀串行　并發(fā)和共享互為存在的條件 操作系統(tǒng)的特征3/10/2023 47山東農業(yè)大學計算機系３． 虛擬虛擬 —— 通過某種技術把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應物。虛擬是操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的重要手段，可提高資源利用率。用于實現(xiàn)虛擬的技術，稱為虛擬技術q虛擬處理機q虛擬內存q虛擬外部設備 操作系統(tǒng)的特征3/10/2023 48山東農業(yè)大學計算機系４．異步性指進程的執(zhí)行順序和執(zhí)行時間的不確定性? 進程的運行速度不可預知： 多個進程并發(fā)執(zhí)行， “ 時走時停 ” ，不可預知每個進程的運行推進快慢；? 無論快慢，結果應該相同。通過進程互斥和同步手段來保證；? 難以重現(xiàn)系統(tǒng)在某個時刻的狀態(tài)（包括重現(xiàn)運行中的錯誤） 。 操作系統(tǒng)的特征3/10/2023 49山東農業(yè)大學計算機系 操作系統(tǒng)的主要功能包括：? 處理機管理功能? 存儲器管理功能? 設備管理功能? 文件管理功能? 用戶接口3/10/2023 50山東農業(yè)大學計算機系 操作系統(tǒng)的主要功能 處理機管理功能 處理機管理的主要功能： 創(chuàng)建和撤銷進程 (線程 )，對諸進程 (線程 )的運行進行 協(xié)調 ，實現(xiàn)進程 (線程 )之間的信息交換，