引论一
1、操作系统定义:操作系统(Operating System, OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件。是对硬件系统的首次扩充。其主要作用是管理好这些设备,提高设备的利用率和系统的吞吐量,并为用户和应用程序提供一个简单的接口,便于用户使用。
2、一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度(多道),方便用户使用的程序的集合。
1.1操作系统的目的和作用
1、操作系统的目标: 方便、有效(提高系统资源的利用率,提高系统的吞吐量)、可扩充(模块化,层次化,微内核)、开放
2、操作系统的作用:做用户和计算机硬件系统之间的接口(命令,系统调用,图标-窗口),作为计算机系统资源的管理者(处理机,存储器,I/O设备,文件),实现对资源的抽象(设备的扩充)
3、操作系统发展动力:提高利用率、更加方便、应用需求、体系结构/硬件不断发展。
1.2操作系统的发展过程
1、人工操作系统:人工操作(用户独占全机、CPU等待人工操作、内存长期空闲),脱机输入/输出(Off-Line I/O)(装好纸带再上机,节约CPU空间时间,提高I/O速度)
2、单道批处理系统:有个监督程序将磁带上的作业调入计算机,缺点是I/O太慢了,CPU空闲
3、多批道处理系统:
多道批处理系统的特征:
多道性
无序性:作业入内存由算法决定,不按提交顺序。入内存后顺序执行。
调度性:包括作业调度、进程调度
优点:
资源利用率高:CPU和内存利用率较高;
系统吞吐量大:单位时间内完成的工作总量大;
缺点:
平均周转时间长:短作业的周转时间显著增长;
无交互能力:整个作业完成后或中间出错时,才与用户交互,不利于调试和修改;
存在问题:处理机,内存,I/O,文件,作业,接口
4、分时系统
描述:提供多个终端,多个用户使用,命令-反馈-命令
关键:共享,交互
优点:交互,共享
特征:多路性,独立性,及时性,交互性
3)分时系统的实现方法:改变批处理系统的运行方式:多个用户连接主机,
请求的作业发送到主机后,直接进入主机内存以快速响应,系统采用时间片轮
转方式处理服务请求
5、实时系统
描述: 系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
类型:控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统
实时任务的类型:周期性实时(指定周期)和非周期实时(开始截至和完成截止),硬实时(工业和武器,必须按时)和软实时(偶尔错,信息查询和多媒体)
和分时系统比较:多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性
分布式操作系统的主要特点是各节点的自治性;资源共享的透明性;各节点间的协同性;系统的坚定性。