操作系統(tǒng)原理－操作系統(tǒng)概述-展示頁
2024-10-10 18:00本頁面
【正文】 統(tǒng)要解決的技術(shù)問題 ? 資源的 競爭 問題：共享資源，同步、互斥 ? 處理機 調(diào)度 問題： ? 內(nèi)存 管理 問題：內(nèi)存的使用效率 ? 內(nèi)存 保護： 多道程序互不影響 操作系統(tǒng)漸趨成熟，出現(xiàn)了作業(yè)管理、 CPU管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理 分時系統(tǒng) (timesharing system) ? 分時是指將處理機的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流將處理機分配給各聯(lián)機作業(yè)使用 ,多個用戶分享使用同一臺計算機。 – 對計算為主的作業(yè)，外設(shè)空閑； – 對 I/O為主的作業(yè)， CPU空閑； 多道批處理系統(tǒng) (多道程序系統(tǒng) ) (multiprogramming system) 用戶程序 監(jiān)督程序 磁盤設(shè)備 磁帶設(shè)備 用戶程序 A 用戶程序 B 監(jiān)督程序 磁盤設(shè)備 磁帶設(shè)備 60年代中 ~ 70年代中（集成電路），利用多道批處理提高資源的利用率。 單道批處理的主要問題 ? 只有一道作業(yè)在運行。 ? I/O是由在主機控制下的通道完成的，主機和通道，主機和 I/O設(shè)備都可以并行操作 (通道取代了衛(wèi)星機 )。 – 通道有專用的 I/O處理器，可與 CPU并行工作 – 可實現(xiàn) I/O聯(lián)機處理 ? 中斷 是指 CPU在收到外部中斷信號后，停止原來工作，轉(zhuǎn)去處理該中斷事件，完畢后回到原來斷點繼續(xù)工作。 卡片 早期批處理系統(tǒng) IBM1401 IBM7094 IBM1401 輸入磁帶 磁帶機 卡片閱讀機 輸出磁帶 打印機 O p e r a t in g S y s t e m 衛(wèi)星機 主機 衛(wèi)星機 ? 通道： 用于控制 I/O設(shè)備與內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳輸。主機與衛(wèi)星機可并行工作。 ? 缺點： 磁帶或磁盤需要人工裝卸，作業(yè)需要人工分類，監(jiān)督程序易遭到用戶程序的破壞（由人工干預(yù)才可恢復(fù)）。 ? 作業(yè)控制命令由 監(jiān)督程序 (monitor)來執(zhí)行，完成如裝入程序、編譯、運行等操作，完成作業(yè)的自動轉(zhuǎn)接。 聯(lián)機批處理 ? 特點： – 解決了作業(yè)的自動轉(zhuǎn)接， 從而減少了作業(yè)建立和人工操作時間。 單道批處理系統(tǒng) ? 批處理中的作業(yè)的 組成 ： – 用戶程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書 ? 批 ：供一次加載的磁帶或磁盤，通常由若干個作業(yè)組裝成，在處理中使用一組相同的系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)帶） 目的 ：解決 CPU的利用率問題 措施： 1. 設(shè)立專門的計算機操作員，用戶不直接參與，操作員 將作業(yè)分批 2. 開發(fā)監(jiān)督程序（ Monitor）， 自動依次處理每批作業(yè) ? 兩種批處理方式：聯(lián)機批處理和脫機批處理 兩種批處理方式 (1)聯(lián)機批處理 ? 特點： 慢速的 I/O設(shè)備是與主機直接相連。 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個 系統(tǒng)軟件 ， 是一些程序模塊的集合 —— 操作系統(tǒng)舉例 ? MS OS: MS DOS, MS Windows , Windows 9x, Windows NT, Windows 2022/XP ? UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux ? NOS: Novell Netware ? RTOS: VxWorks, pSoS, Nucleus 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力 手工操作 單道批處理系統(tǒng) (simple batch processing) 多道批處理系統(tǒng) (multiprogramming system) 分時系統(tǒng) (timesharing system) 實時系統(tǒng) (realtime system) 返回 從無到有，從弱到強，與硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展， OS與計算機的組成及體系結(jié)構(gòu)密切有關(guān) 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力 1) 提高資源的利用率和系統(tǒng)性能 ：計算機發(fā)展的初期，計算機系統(tǒng)昂貴，用作集中計算 2) 方便用戶 ：用戶上機、調(diào)試程序，分散計算時的事務(wù)處理和非專業(yè)用戶（商業(yè)和辦公、家庭） 3) 器件的發(fā)展 ： CPU的位寬度（指令和數(shù)據(jù)）、快速外存 “需求 推動發(fā)展” 手工操作階段 — 無操作系統(tǒng) ? 工作方式 – 用戶：用戶既是程序員，又是操作員；用戶是計算機專業(yè)人員； – 編程語言：為機器語言； – 輸入輸出：紙帶或卡片； ? 計算機的工作特點 – 用戶獨占全機：不出現(xiàn)資源被其他用戶占用，資源利用率低； – CPU等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成后，手工卸取紙帶或卡片； CPU利用率低； 1946 ~ 50年代，電子管時代，集中計算（計算中心），計算機資源昂貴； 手工操作階段 ? 主要矛盾 – 計算機處理能力的提高與手工操作的低效率（造成浪費）； – 用戶獨占全機的所有資源； – 任何一個作業(yè)步出現(xiàn)故障強將導(dǎo)致該作業(yè)需從頭開始執(zhí)行。第一章 緒論 什么是操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史 操作系統(tǒng)的分類 操作系統(tǒng)的特征 操作系統(tǒng)的功能 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點 操作系統(tǒng)的地位和目標 計算機系統(tǒng) (層次結(jié)構(gòu) ) 軟件 硬件及固件（裸機） 應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件 編輯軟件，編譯軟件 操作系統(tǒng) 計算機系統(tǒng)的組成 操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位 計算機硬件操作系統(tǒng)系統(tǒng)工具應(yīng)用軟件應(yīng)用用戶應(yīng)用開發(fā)人員操作系統(tǒng)開
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