1操作系统引论

《1操作系统引论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、操作系统（Linux）第一章操作系统引论2010年3月9日星期二1第一章操作系统引论1.1操作系统的目标和作用1.2操作系统的发展过程1.3操作系统的基本特征1.4操作系统的主要功能1.5OS结构设计21.1操作系统的目标和作用∑1.1.1操作系统的目标°有效性•提高计算机系统的资源利用率和系统的吞吐量。°方便性•计算机硬件只识别0和1，配置OS后计算机系统容易使用。°可扩充性•随着计算机硬件发展，功能不断扩展。°开放性•遵循OSI国际标准，彼此兼容，实现互连。31.1操作系统的目标和作用∑1.1.2操作系统的作用°1、作为用户与计算机硬件系统之间的接口°2、作为计算机系统资源的管理

2、者°3、实现对计算机资源的抽象41.1操作系统的目标和作用∑1.1.2操作系统的作用°1、作为用户与计算机硬件系统之间的接口•命令方式用户•系统调用方式应用程序系统调用命令图标、窗口•图形、窗口方式操作系统计算机硬件51.1操作系统的目标和作用∑1.1.2操作系统的作用°2、作为计算机系统资源的管理者•处理器管理：分配和控制•存储器管理：内存的分配与回收•I/O设备管理：I/O设备地分配与操纵•信息管理（数据和程序）：文件的存取、共享与保护61.1操作系统的目标和作用∑1.1.2操作系统的作用°3、实现对计算机资源的抽象•I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节用户用户I/O操作命令（R

3、ead,Write）机器指令I/O软件物理接口物理接口硬件硬件虚机器71.1操作系统的目标和作用∑1.1.3推动操作系统发展的主要动力°不断提高计算机资源的利用率°方便用户°器件的不断更新换代°计算机体系结构的不断发展8第一章操作系统引论1.1操作系统的目标和作用1.2操作系统的发展过程1.3操作系统的基本特征1.4操作系统的主要功能1.5OS结构设计91.2操作系统的发展过程∑1.2.1无操作系统的计算机系统∑1.2.2单道批处理系统∑1.2.3多道批处理系统∑1.2.4分时系统∑1.2.5实时系统∑1.2.6微机操作系统的发展101.2操作系统的发展过程∑1.2.1无操作系统的计

4、算机系统∑工作流程：•（1）由程序员事先穿孔（对应程序和数据）•（2）将穿孔的纸带（卡片）装入纸带（卡片)输入机•（3）再启动输入机将程序和数据输入计算机，•（4）然后启动计算机运行。•（5）运行完毕取走计算机结果。•（6）下一位用户1.2操作系统的发展过程∑1.2.1无操作系统的计算机系统1945-20世纪50年代∑缺点：°用户独占全机（资源浪费）°CPU等待人工操作：装入时、取走时CPU及内存等资源是空闲。CPU即负责计算，又要负责传输。（即属于单控制方式）∑矛盾°人机矛盾即人工操作方式与机器利用率的矛盾°CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾∑解决方法：脱机输入/输出方式121

5、.2操作系统的发展过程•脱机输入/输出方式∑工作流程：（示意图)输入设备外围机外存磁盘外存磁盘高速主机高速外存磁盘外存磁盘外围机输出设备∑优点：（1）减少了CPU的空闲时间。（2）提高了I/O速度（与高速的磁盘打交道）1.2操作系统的发展过程∑1.2.2单道批处理系统20世纪50时年代中1、工作流程：（1）作业合成一批输入到外存上，同时在系统中配上监控程序。（2）monitor将作业逐个送入内存并运行。2、特征：（1）自动性（2）顺序性（3）单道性3、优点：减少了人工操作的时间，提高机器的利用率和系统吞吐量4、缺点：对某些作业来说，当它发出输入/输出请求后，CPU必须等待I/O的完成

6、，特别因为I/O设备的低速性，从而使机器的利用率很低。1.2操作系统的发展过程∑1.2.2单道批处理系统20世纪50时年代中°单道批处理系统的处理过程监开始是把下一个作业的源督还有下程序转换为目标程程一个作业？°特征序序否•自动性•顺序性停止•单道性是源程序有错吗？否运行装配目标程序目标程序151.2操作系统的发展过程∑1.2.3多道批处理系统20世纪60时年代I/O中断请求I/O中断请求用户程序启动I/OI/O完成启动I/OI/O完成监督程序结束中断I/O操作结束中断tttttttt12345678(a)单道程序运行情况程序AI/O请求程序AI/O完成程序A再被调度程序AA完成程序

7、A程序BI/O请求程序B程序BI/O完成程序B程序CI/O请求CI/O完成C再被调度程序C程序C程序DI/O请求程序D程序D调度程序(b)四道程序运行情况161.2操作系统的发展过程∑1.2.3多道批处理系统°特征：调度性无序性多道性°优点：资源的利用率高°系统吞吐量大•吞吐量：系统在单位时间内所完成的工作总量。°缺点：°平均周转周期长•周转时间：从作业进入系统开始直至完成退出系统为止所经历的时间。°无交互能力171.2操作系统的发展过程∑1.2.3多道批