第8讲_操作系统

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1、计算机软件技术基础TechnologyFundamentalsofComputerSoftware操作系统与计算机网络艾骏01082316413aijun@buaa.edu.cn十四系011教研室提纲•操作系统基础知识–操作系统的发展–操作系统的特征–操作系统的功能–操作系统的分类–常见的操作系统•教学目的：掌握操作系统的基础知识操作系统的地位•操作系统的地位：紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下（是其他软件的共同环境）应用用户应用开发人员应用软件操作系统系统工具开发人员操作系统计算机硬件2008/12/

2、28操作系统的定义•操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。•操作系统是用控制和管理计算机系统资源，方便用户的程序和数据结构的集合，是人机交互的接口。•操作系统是用户与计算机硬件之间的接口，用户通过操作系统操纵计算机硬件设备，完成自己的工作•两类接口：普通用户接口，程序员接口操作系统发展的四个阶段•第1阶段：电子管时代(1946年-1955年)–手工计算•第2阶段晶体管时代（1955年-1965年）–单道批处理系统•第3阶段：集成电路时代（1965年-70年代中）–多道批处理

3、系统•第4代阶段：大规模集成电路时代(70年代中-)–分时系统、实时系统•操作系统新的发展方向–网络系统、分布式系统、嵌入式系统2008/12/28第1阶段：电子管时代(1946年-1955年)•手工操作，没有OS•集中计算（计算中心），计算机资源昂贵•程序通过插板或卡片装入2008/12/28第2阶段：晶体管时代（1955年-1965年）•利用磁带把若干个作业分类编成作业执行序列，每个批作业由一个专门的监督程序（Monitor）自动依次处理•程序设计语言诞生：–FORTRAN1954年提出，1956年

4、设计完成–ALGOL1958ALGOL1958年引入–COBOL1959年引入•设计人员、操作人员、程序人员和维护人员之间有了明确的分工2008/12/28单道批处理操作系统-现代操作系统雏型•批处理中的作业的组成–用户程序–数据–作业说明书（作业控制语言）•批–供一次加载的磁带或磁盘，通常由若干个作业组装成，在处理中使用一组相同的系统软件（系统带）2008/12/28典型的单道批处理操作系统•典型操作系统–FMS（FORTRANMonitorSystemFORTRANMonitorSystem，FOR

5、TRAN监控系统）–IBMSYS（IBM为7094机配备的操作系统）–这些操作系统由监控程序，特权指令，存储保护和简单的批处理构成2008/12/28第3阶段：集成电路时代（1965年-70年代）•多道批处理操作系统–将内存分几个部分，每部分放不同的作业–当一个作业等待I/O时，另一个作业可以使用CPU–在主存中同时驻留多个作业需要硬件进行保护，以避免信息被窃取或攻击•多道批处理的运行特征–多道：内存中同时存放多道相互独立的程序–宏观上并行：宏观上，系统中的多道程序都在运行，在一定的时间间隔内都取得进展

6、–微观上串行：在任意时刻，只有一道程序占有CPU2008/12/28第4代阶段：大规模集成电路时代(1980年-)•个人计算机的诞生–1975年4月，MITS公司推出了以8080为CPU的世界上第一台个人计算机Altair8800，它的内存只有1K字节，当时的价格为375美元。Altair8800的BASIC语言解释器来自BillGates–1975年，MOSTMOSTechnology公司推出了MC6501和MC6502两款8位微处理器芯片，它们的价格分别为20美元和25美元，而当时Intel8080

7、的价格为150美元。–日后SteveJobs在组装AppleII微型计算机时，采用了比较便宜的MC6502。AppleII具有4KBRAM、16KBROM、键盘、游戏杆、8个扩充插槽以及彩色显示器，是世界上第一台能够显示彩色图形的个人计算机。AppleII一经推出便在市场上迅速走红，为成立不久的Apple带来滚滚财源，AppleII的热潮一直持续到80年代初•PC机的出现，推动了LAN的发展–网络：允许不同机器很容易共享资源2008/12/28个人计算机操作系统•个人计算机操作系统的特征–放弃多道程序、

8、并发和保护机制，使OS回归简单–使用户再次与系统交互–增强文件系统–响应时间、保护更为重要•常用的个人计算机操作系统–单用户单任务：MSDOS–单用户多任务：Windows–多用户多任务：Linux,,,UNIX,FreeBSD2008/12/28操作系统的特征操作系统的特征1。并发性(Concurrence)：并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。具有此特性的程序称并发程序。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间间隔内宏观上有多道