操作系統(tǒng)的基本概念操作系統(tǒng)的特征研究操作系統(tǒng)的幾種觀-閱讀頁(yè)
2024-11-06 15:41本頁(yè)面
【正文】 tem/360, 龐大的軟件怪獸 ? 數(shù)千名程序員寫(xiě)的數(shù)百萬(wàn)行匯編語(yǔ)言代碼 系統(tǒng)自身占據(jù)了大量存儲(chǔ)空間和一半的 CPU時(shí)間 ? 數(shù)百萬(wàn)行匯編代碼中有成千上萬(wàn)處錯(cuò)誤 ? IBM不斷發(fā)行新的版本試圖更正這些錯(cuò)誤 每個(gè)新版本在更正老錯(cuò)誤的同時(shí)又引入新錯(cuò)誤 ? 所以隨著時(shí)間的流逝，錯(cuò)誤的數(shù)量大致保持不變 多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)（ multiprogramming） ? 在 IBM 7094機(jī)上，若當(dāng)前作業(yè)因等待 I/O而暫停， CUP只能踏步直至該 I/O完成 對(duì)于 CPU操作密集科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，浪費(fèi)時(shí)間少 對(duì)于商業(yè)數(shù)據(jù)處理， I/O等待時(shí)間常占 80％－ 90％ ? 解決辦法 將內(nèi)存分幾個(gè)部分，每部分放不同的作業(yè) 當(dāng)一個(gè)作業(yè)等待 I/O時(shí)，另一個(gè)作業(yè)可以使用 CPU 在主存中同時(shí)駐留多個(gè)作業(yè)需要硬件進(jìn)行保護(hù) 以避免信息被竊取或攻擊 Spooling 技術(shù) ? 程序卡片被拿到機(jī)房后 能夠很快將一作業(yè)從卡片讀入磁盤(pán) ? 任何時(shí)刻當(dāng)一作業(yè)運(yùn)行結(jié)束 操作系統(tǒng)就將一新作業(yè)從磁盤(pán)讀出 裝入空出的內(nèi)存區(qū)運(yùn)行 ? Spooling技術(shù) (Simultaneous Peripheral Operation On Line) ? 該技術(shù)也用于輸出 分時(shí)系統(tǒng) ? 第三代計(jì)算機(jī)實(shí)質(zhì)是批處理系統(tǒng) ? 而從一作業(yè)提交到結(jié)果取回 , 往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí) 一個(gè)逗號(hào)的誤用會(huì)導(dǎo)致編譯失敗 而可能浪費(fèi)程序員半天時(shí)間 ? 問(wèn)題的解決導(dǎo)致分時(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn) （ CTSS， Compatible Time Sharing System） ? 分時(shí)系統(tǒng)實(shí)際上是多道程序的一個(gè)變種 ? 分時(shí)系統(tǒng)的思想于 1959年在 MIT提出 ? 每個(gè)用戶(hù)有一個(gè)聯(lián)機(jī)終端 ? 在分時(shí)系統(tǒng)中，假設(shè) 20個(gè)用戶(hù)登錄 其中 17個(gè)在思考或談?wù)摶蚝瓤Х? 則 CPU可給那三個(gè)需要的作業(yè)輪流分配服務(wù) ? 調(diào)試程序的用戶(hù)常常只發(fā)出簡(jiǎn)短的命令 而很少有長(zhǎng)的費(fèi)時(shí)命令 ? 所以計(jì)算機(jī)能夠?yàn)樵S多用戶(hù)提供交互式快速服務(wù) 同時(shí)在 CPU空閑時(shí)還能在后臺(tái)運(yùn)行大作業(yè) ? 第一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)由 MIT的 Fernando Corbato 等 1961年在一改裝的 IBM 7090/94機(jī)上開(kāi)發(fā)成功 當(dāng)時(shí)有 32個(gè)交互式用戶(hù) ? IBM 7090/94計(jì)算機(jī)有 32K內(nèi)存，系統(tǒng)用 5K，用戶(hù)用27K，用戶(hù)存儲(chǔ)映象在內(nèi)存和一臺(tái)磁鼓之間切換 ? 1962年 Manchester大學(xué)的 Atlas計(jì)算機(jī)投入運(yùn)行 運(yùn)行速度 200 kFLOPS ? 第一個(gè)有虛擬存儲(chǔ)器 (virtual memory)和頁(yè)面調(diào)度(paging) 的機(jī)器 ? 指令執(zhí)行是管道式 (pipelined)的 MULTICS的災(zāi)難 ? 1965年在 ARPA的支持下 MIT、貝爾實(shí)驗(yàn)室和通用電氣公司決定開(kāi)發(fā)一種 “ 公用計(jì)算服務(wù)系統(tǒng) ” ， 希望能夠同時(shí)支持整個(gè)波士頓所有的分時(shí)用戶(hù)。 Unix運(yùn)行時(shí)的安全性、可靠性以及強(qiáng)大的計(jì)算能力贏得廣大用戶(hù)的信賴(lài) 促使 UNIX系統(tǒng)成功的因素： ? 首先，由于 UNIX是用 C語(yǔ)言編寫(xiě)，因此它是可移植的， UNIX 是世界上唯一能在筆記本計(jì)算機(jī)、 PC機(jī)、工作站直至巨型機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng) ? 第二，系統(tǒng)源代碼非常有效，系統(tǒng)容易適應(yīng)特殊的需求 ? 最后，也是最重要的一點(diǎn)，它是一個(gè)良好的、通用的、多用戶(hù)、多任務(wù)、分時(shí)操作系統(tǒng) 第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（ 1980年 至今） CP/M 操作系統(tǒng) ? 隨著大規(guī)模集成電路發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代到來(lái)了各種類(lèi)型的個(gè)人計(jì)算機(jī)和軟件層出不窮 ? 1973年 Gary Kildall看到對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的需求 ,設(shè)計(jì)了 CP/M操作系統(tǒng) (Control Program/Microprocessor or Microputer) ? CP/M操作系統(tǒng)有較好的層次結(jié)構(gòu)。要想快就是找現(xiàn)成系統(tǒng)配套，IBM公司洽談 CP/M操作系統(tǒng)不順利，機(jī)遇落到了微軟公司 ? 在關(guān)鍵時(shí)刻，開(kāi)發(fā)新操作系統(tǒng)時(shí)間和人手上已經(jīng)不可能，微軟找到西雅圖計(jì)算機(jī)產(chǎn)品公司，達(dá)成由微軟經(jīng)銷(xiāo)西雅圖計(jì)算機(jī)產(chǎn)品公司的 QDOS操作系統(tǒng)的協(xié)議 ? 當(dāng)時(shí)西雅圖公司并不知道 QDOS將被轉(zhuǎn)賣(mài)給 IBM，否則歷史將會(huì)怎樣演變，誰(shuí)也無(wú)法知曉 ? IBM在 1981年推出個(gè)人計(jì)算機(jī)，宣布了 DOS操作系統(tǒng) ? 隨著 IBM PC和 MS DOS普及， CP/M逐漸走向下坡路 ? MS DOS有優(yōu)良的文件系統(tǒng) 但受到 Intel x86體系結(jié)構(gòu)的限制 缺乏以硬件為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制 ? 它屬于單用戶(hù)單任務(wù)操作系統(tǒng) ? 從 1981的 1998年在 Windows 95/98之下的， MS DOS歷經(jīng)了 16個(gè)年頭 ? 迄今仍有 MS DOS愛(ài)好者繼續(xù)開(kāi)發(fā)各種 DOS軟件產(chǎn)品 拯救蘋(píng)果公司的 Macintosh(MAC OS) ? 在推出 IBM PC機(jī)后，市場(chǎng)卷起一股龍卷風(fēng) ? IBM自己也沒(méi)有料到產(chǎn)品會(huì)有如此巨大的成功 ? IBM的成功說(shuō)明必有其他公司失敗。 OSKit可用來(lái)構(gòu)造新的 OS ? MIT Exokernel,該系統(tǒng)只有一個(gè)極小的核。已有世界各地的約六十個(gè)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)在使用 思考和回顧 ? 個(gè)人計(jì)算機(jī)的興起，結(jié)束了 IBM的霸主地位 ? Inter普及， Linux的成功，極大地推動(dòng)了當(dāng)代操作系統(tǒng)的研究發(fā)展活動(dòng) ? 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前在 Inter上，有超過(guò) 100個(gè)操作系統(tǒng)的項(xiàng)目在 14個(gè)國(guó)家中進(jìn)行著 ? 一批批的程序設(shè)計(jì)員們自愿通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)組織成為研究小組，從事著各類(lèi)操作系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)工作 ? 在一些影響全球的操作系統(tǒng)的誕生和發(fā)展過(guò)程中，大師們?cè)O(shè)計(jì)那些知名操作系統(tǒng)的初始動(dòng)機(jī)真是各不相同的 ? 一個(gè)操作系統(tǒng)成功的緣由，似乎也在于某種機(jī)遇，往往是有心裁花花不開(kāi)，無(wú)心插柳柳成行 ? 未來(lái)操作系統(tǒng)的發(fā)展是否還會(huì)是這個(gè)模式 ? ? 在 Inter時(shí)代，新概念、新思想、新原理和新技術(shù)層出不窮 ? 誰(shuí)又能預(yù)測(cè)，未來(lái)會(huì)有什么樣的新型操作系統(tǒng)在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上問(wèn)世呢！ 思考和回顧（續(xù) 1）
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