《l操作系统》PPT课件

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1、第8讲操作系统CH8:OperatingSystemsCH8:操作系统l8.1概念l8.2演化l8.3组成部分l8.4主流操作系统l8.5操作系统的新发展计算机系统应用程序操作系统硬件8.1概念l操作系统(OperatingSystem,OS)lOS是计算机硬件和用户（程序和人）的接口，它使得其他程序更加方便有效地执行，并能够方便地对计算机硬件和软件资源进行存取。l两个主要的设计目标：l有效地使用硬件l容易地使用资源手工处理阶段20世纪40至50年代，是电子管计算机时代，计算机运算速度慢，没有程序设计语言，也没有操作系

2、统。用户使用计算机时，首先把插件板或程序纸带装上计算机，然后启动输入机把程序和数据送入计算机，接着通过控制开关启动程序运行。计算完毕，打印机输出计算结果，用户取走并卸下纸带。缺点：单道程序独占机器，计算机完成一个任务所需要的时间相对较长。批处理阶段20世纪50年代中期，计算的运行速度也有了很大提高，这就促使人们去改进传统的手工操作，以提高主机的使用效率。批处理的主要思想是：由计算机操作员把卡片或磁带中的作业按顺序组织成一批，并将整个作业放在输入设备上，供监控程序使用。每个程序完成处理后返回到监控程序，同时，监控程序自动

3、加载下一个程序。Ø联机批处理Ø脱机批处理多道程序系统I/O完成A完成I/O请求程序AI/O请求程序BI/O请求I/O完成C完成程序CI/O请求程序D调度程序分时系统分时系统是把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。若某个作业在分配给它的时间片内不能完成其计算，则该作业暂时中断，把处理机让给另一作业使用，等待下一轮时再继续其运行。FernandoJoséCorbató,1926～Ø实时系统Ø微机操作系统Ø多处理器系统Ø网络操作系统Ø分布式操作系统8.2演化l1.批处理操作系统l20实

4、际50年代l每个执行的程序叫作业(Job)。8.2演化l2.分时系统l多道程序l多个作业装入存储器l分时(Timesharing)l资源可以被不同的作业共享。l每个作业都可以分到一段时间来使用资源。l调度(Scheduling)l给不同的程序分配资源并决定哪一个程序什么时候使用那一种资源。l进程(Process)l在存储器中等待资源的程序。8.2演化l3.个人系统l个人计算机(PersonalComputer,PC)l单用户操作系统l如：DOS(DiskOperatingSystem)l4.并行系统(ParallelS

5、ystem)l在同一个计算机系统中安装了多个CPU，每个CPU可以处理一个程序或者程序的一部分。l并行与串行8.2演化l5.分布式系统(DistributedSystem)l网络化和交互式网络的发展l程序可以在一台计算机上运行一部分而在另一台计算机上运行另一部分，它们通过交互式网络例如互联网互连。l6.实时操作系统(RealTimeOS)l在规定的严格时间内做出反应l高可靠性l7．网络操作系统l基于计算机网络的l在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的软件l其目标是相互通信及资源共享8.3组成部分l操作系统组

6、成l存储管理，进程管理，设备管理，文件管理，用户界面等。8.3组成部分l1.内存管理l对内存分配进行管理，避免出现“内存不足”错误。l存储管理方式：单道程序和多道程序。8.3组成部分l（1）单道程序(monoprogramming)l大多数内存用于单一的程序，一小部分用来装载操作系统。l程序整体装入内存，运行，退出l问题：l程序太大无法装入则无法运行l一个程序在运行时，其他程序不能运行lCPU常常处于空闲状态8.3组成部分l（2）多道程序(multiprogramming)l同一时刻可以装入多个程序，并且能够同时执行，

7、CUP轮流为它们服务。l非交换技术l分区调度l分页调度l交换技术l请求分页调度l请求分段调度8.3组成部分l交换技术l非交换技术l请求分页调度l分区调度l请求分段调度l分页调度8.3组成部分l分区调度l内存划分成不定长度的几个分区l每个分区可以装入一个程序lCPU交替为各个程序服务l单个程序完全载入内存，并占用连续的地址。l问题：l分区大小不好确定l空闲分区l调整分区8.3组成部分l分页调度l内存划分成大小相等的帧(块)。l程序划分成大小相等的页。l程序在内存中不必是连续的。l与分区调度相比改进了内存的利用率。l问题：

8、整个程序仍需全部载入内存才能运行。8.3组成部分l请求分页调度l程序分页，但可以依次载入内存、运行、替换。l请求分段调度l按照程序模块划分成段，如代码段，数据段等。l请求分页和请求分段l程序按模块分段再分页，内存分成帧(块)。8.3组成部分l（3）虚拟内存(VirtualMemory)l请求分页调度和请求分段调度中，一部分程序驻留