第4章 操作系统25177

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1、第4章操作系统教学目标►了解操作系统的作用和目标►了解操作系统的发展历程►掌握操作系统的功能►了解常用的操作系统操作系统（OS）是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作接口。操作系统的型态非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。4.1操作系统概述4.1.1操作系统的目标方便性：操作系统使计算机更

2、易于使用。有效性：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。可扩充性：操作系统应采用模块化结构，以便于增加新的功能模块和修改以前的功能模块。开放性：由于生产厂家生产了各种不同类型的计算机和设备，那么就出现兼容使用的问题，为使出自不同厂家的计算机和设备，能通过网络加以集成化并能正确、有效地协同工作，要求建立一个统一开放的环境，其中首先要求操作系统具有开放性。4.1操作系统概述4.1.2操作系统的作用1.操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口2.操作系统作为计算机系统资源的管理者3.操作系统实现了对计算机资源的抽象4.1操

3、作系统概述第一(1946年-1955年)：真空管时代，无操作系统；第二(1955年-1965年)：晶体管时代，批处理系统；第三(1965年-1980年)：集成电路时代，多道程序设计；第四(1980年-至今)：大规模和超大规模集成电路时代，分时系统。现代计算机正向着巨型、微型、并行、分布、网络化和智能化几个方面发展。4.2操作系统的发展过程1.人工操作方式(1)用户独占全机；(2)CPU等待人工操作；(3)串行性2.脱机输入/输出(Off-LineI/O)方式减少了CPU的空闲时间提高I/O速度4.2操作系统的发展过程4.2.1

4、无操作系统的计算机系统单道批处理系统：系统对作业的处理是成批地进行，且在内存中始终只保持一道作业，。单道批处理系统实现了作业的自动定序、自动过渡，缩短了建立作业和人工操作时间。但是CPU与I/O串行操作，当输入输出时，CPU处于等待状态，CPU得不到充分利用。4.2操作系统的发展过程4.2.2单道批处理系统在计算机内存中同时存放若干道已开始运行且尚未结束的程序，它们交替运行，共享系统中的各种硬、软资源，从而使处理机得到充分利用。提高CPU的利用率可提高内存和I/O设备利用率增加系统吞吐量4.2操作系统的发展过程4.2.3多道批

5、处理系统用户的需求具体表现在以下几个方面：(1)人—机交互；(2)共享主机；(3)便于用户上机。4.2操作系统的发展过程4.2.4分时系统1、分时系统(Time-SharingSystem)的产生时间片：是把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，每个时间段称为一个时间片，每个用户依次轮流使用时间片。分时技术：把处理机的运行时间分为很短的时间片，按时间片轮流把处理机分给各联机作业使用。分时操作系统：是一种联机的多用户交互式的操作系统。一般采用时间片轮转的方式使一台计算机为多个终端服务。对每个用户能保证足够快的响应

6、时间，并提供交互会话能力。4.2操作系统的发展过程4.2.4分时系统2、分时系统的基本思想所谓“实时”，是表示“及时”，而实时系统(Real-TimeSystem)是指系统能及时(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。4.2操作系统的发展过程4.2.5实时系统实时系统与分时系统特征的比较实时系统分时系统多路性体现在对多路的现场信息进行采集、对多个对象或多个执行机构进行控制。按分时原则为多个终端用户服务。独立性每个终端用户向系统提出服务请求时，彼此独立操作，互不干扰；对信

7、息的采集和对象的控制也彼此互不干扰。每个用户各占一个终端，彼此互不干扰，独立操作，及时性以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定，一般为秒级。用户的请求能在短时间（用户能接受的）内获得响应。交互性人与系统的交互，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。用户与系统进行广泛的人机对话，系统能向终端用户提供数据处理服务，资源共享等服务。可靠性高度可靠可靠程度较低使用多台计算机协同工作来完成所要求的任务的计算机系统都是多处理机系统。多处理机操作系统目前主要有三种类型：主从式操作系统独立监督式操作系统浮动监督式操作系统4.2操

8、作系统的发展过程4.2.6多处理机操作系统随着计算机技术的发展产生了微机，配置在微机上的操作系统称微机操作系统。微机操作系统可按微机字长分成8位、16位、32位的微机操作系统。但也可把微机操作系统分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统。4.2操作系统的发展过程4.2.