計算機(jī)操作系統(tǒng)第一章-文庫吧資料
2025-05-22 22:31本頁面
【正文】 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計算機(jī)本科教育 一個典型的例子是一機(jī)多終端的實驗管理系統(tǒng)， 如圖所示。即將多道用戶程序裝入內(nèi)存，讓它們輪流在 CPU上運行，每一道程序使用 CPU的時間長度都有限制，不能超過一個固定的時段（稱為時間片）。它把時間分隔技術(shù)應(yīng)用到 CPU的調(diào)度上，形成了一種新的操作系統(tǒng)。在單處理機(jī)的系統(tǒng)中，它們的運行只能是交替地進(jìn)行，但是從宏觀上看，它們的運行是并行的；只有在多處理機(jī)系統(tǒng)中，這些并發(fā)程序才能夠真正并行地運行。通常，將采用這種方式運行的程序稱作“并發(fā)”程序。它允許多道作業(yè)同時進(jìn)入內(nèi)存，共同使用 CPU進(jìn)行運算。它的管理可以簡單地描述為：一次運行一個作業(yè)、不間斷地運行，直到一批作業(yè)全部運行結(jié)束為止。通常，我們將一個計算任務(wù)稱作一道“作業(yè)”，按照系統(tǒng)同時能夠處理的道數(shù)劃分，操作系統(tǒng)又可分為單道系統(tǒng)和多道系統(tǒng)。因此，通道設(shè)備也稱為“ I/O處理器” ——專用輸入輸出的處理裝置。引入通道的目的在于建立一種獨立的管理機(jī)制，將 CPU從繁重的輸入輸出工作中解放出來。這是一種專門控制 I/O的機(jī)制，其功能類似于早期的外圍機(jī)。 圖 13是含有 DMA的計算機(jī)結(jié)構(gòu)邏輯圖。而且每交換一次，可傳送一批數(shù)據(jù)，而不僅僅是一個字節(jié)。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計算機(jī)本科教育 4. 基于 DMA的 I/O技術(shù) 20世紀(jì) 70年代出現(xiàn)的 DMA（ Directional Memory Access）技術(shù)可說是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的一個創(chuàng)舉，使系統(tǒng)中的存儲器訪問控制發(fā)生了變化。 CPU接到該信號后暫停當(dāng)前程序的運行，轉(zhuǎn)到中斷的響應(yīng)程序上運行，對本次設(shè)備中斷進(jìn)行處理，然后恢復(fù)當(dāng)前程序運行。這樣一來，程序設(shè)計可從物理設(shè)備的具體細(xì)節(jié)中分離出來。每個設(shè)備控制器中都含有描述工作狀態(tài)的寄存器、數(shù)據(jù)寫入或讀出的暫存器。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計算機(jī)本科教育 1. 早期的 I/O方法 早期的計算機(jī)系統(tǒng)中不配置特別的 I/O機(jī)制，由處理機(jī)直接控制設(shè)備的輸入輸出。 （ 5）在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展中，又出現(xiàn)了通道控制的 I/O機(jī)制。 （ 4）再往后，系統(tǒng)配置了可直接存儲器訪問控制方式，即DMA方式。 （ 3）后來，系統(tǒng)中采用了中斷機(jī)制，處理機(jī)可以不需要花費大量時間去等待低速 I/O操作。 （ 2）為了使處理機(jī)從物理設(shè)備的具體細(xì)節(jié)中分離出來，每一臺外部設(shè)備上都配置了控制器裝置，具體實施物理設(shè)備的傳輸控制。它的機(jī)內(nèi)管理者就是所謂的“分布式操作系統(tǒng)”（ Distributed Operating System）。由此，導(dǎo)致了軟件工程的研究。更有甚者，當(dāng)使用一段時間后發(fā)現(xiàn)某些隱患時，修改系統(tǒng)的代價將十分高昂。無論是規(guī)模上還是結(jié)構(gòu)上，操作系統(tǒng)都是非常龐大的。以集成電路為中心的硬件設(shè)計與制造工藝不斷提高，一大批功能完善、集成度高的微處理器涌入市場。這就是單任務(wù)操作系統(tǒng)。到計算機(jī)誕生 10年后的 1955年，計算機(jī)上出現(xiàn)了第一個操作系統(tǒng)，當(dāng)時稱為監(jiān)控程序（ monitor）。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計算機(jī)本科教育 2. 單任務(wù)操作系統(tǒng)發(fā)展階段 關(guān)于操作系統(tǒng)概念，現(xiàn)在幾乎無人不知、無人不曉了。這 10年又可分為兩個時期。當(dāng)時，尚未研制出現(xiàn)操作系統(tǒng)，因此用戶使用計算機(jī)的繁瑣程度可想而知。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng)
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1