华中科技大学操作系统讲稿系列 第一章 绪论

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1、9/20/20211华中科技大学计算机学院李胜利第一章绪论9/20/20212华中科技大学计算机学院李胜利操作系统OperatingSystem主要参考资料：[1]莫里斯·贝奇《UNIX操作系统设计》北京大学出版社[2]A.S.Tanenbaum《操作系统：设计与实现》电子工业出版社[3]H.M.Deitel《操作系统原理基础》北京科学出版社[4]卢显良《UNIX系统管理》清华大学出版社9/20/20213华中科技大学计算机学院李胜利操作系统OperatingSystem9/20/20214华中科技大学计算机学院李胜

2、利1.1计算机系统结构一、计算机系统组成中央处理机（CPU）内存I/O设备（键盘、显示器、打字机、鼠标）外部设备存储设备（硬盘、软盘、光盘、磁带）其它设备（MODEM、通信口）系统软件（操作系统、语言编译器、数据库管理系统）应用软件（CAD、MIS、用户自己开发的系统等）工具软件（软、硬件检测疹断程序）9/20/20215华中科技大学计算机学院李胜利1.1计算机系统结构一、计算机系统组成9/20/20216华中科技大学计算机学院李胜利1.1计算机系统结构二、软件与硬件的关系硬件是计算机系统的基础，软件是提高计算机

3、系统效率和方便用户使用计算机的程序，它们二者相互依赖、相互促进、共同发展。裸机（硬件）是僵尸，软件是幽灵.9/20/20217华中科技大学计算机学院李胜利1.1计算机系统结构三、在计算机系统中必须配备操作系统的目标方便用户提高计算机系统资源的使用效率9/20/20218华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展1、手工阶段用户在计算机上算题的所有工作都要用户人工干预，如程序的装入、运行、结果的输出等。随着计算机速度的加快，人机矛盾越来越大，直至无法容忍。必须寻求新的办法。例如：上机操作要1分钟，运行时间2

4、0分钟（10万次/sec）上机操作要1分钟，运行时间0.2分钟（1000万次/sec）9/20/20219华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展2、批处理批处理是指系统中有一个监控程序，它负责完成用户程序的调人、启动运行、输出运行结果等工作。（1）联机批处理（2）脱机批处理（3）执行系统9/20/202110华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展（3）执行系统执行系统：执行系统不仅负责调度作业自动地运行，而且还要控制I/O。虽然批处理系统能调度作业自动地运行，但存在如下缺点：·系统没

5、有任何保护自己的措施；·程序进入死循环必须要程序员干预。9/20/202111华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展3、多道程序设计技术和多道成批系统60年代计算机硬件获得两个重大的进展：通道技术和中断技术通道:是一种专用部件，负责外部设备与内存之间信息的传输。中断：指主机接到外界的信号（来自CPU外部或内部）时，立即中止原来的工作，转去处理这一外来事件，处理完后，主机又回到原来工作点继续工作。9/20/202112华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展3、多道程序设计技术和多道成

6、批系统9/20/202113华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展3、多道程序设计技术和多道成批系统多道程序设计技术定义多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。特征:多道宏观上并行微观上串行9/20/202114华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展3、多道程序设计技术和多道成批系统多道成批系统在批处理系统中采用多道程序设计技术，就形成了批量操作系统。该系统把用户提交的作业成批地送入计算机内存，然后由作业调度程序自动地选择作

7、业运行。优点：缩短作业之间的交接时间，减少处理机的空闲等待时间，提高系统的吞吐量。缺点：用户响应时间较长。用户既不能了解自己程序的运行情况，也不能控制计算机。9/20/202115华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展4.分时操作系统(TimeSharingOS)分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）

8、的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。例如：我们上课。9/20/202116华中科技大学计算机学院李胜利1.2操作系统的形成和发展4.分时操作系统(TimeSharingOS)9/20/202117华中科技大学计算机学院李