第一章：引论

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1、第一章：引论计算机系统由硬件和软件两部分组成，操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的第一次扩充．是计算机系统中最核心的系统软件，其他的系统软件和应用程序都是在操作系统的基础上建立起来的操作系统的作用：操作系统是用户与计算机硬件之间的接口操作系统是计算机资源的管理者通过操作系统对计算机资源（硬件资源、软件资源）的管理（处理器管理、I/o设备管理、信息管理、存储器管理），来达到提高计算机资源的利用率，扩大计算机处理信息的吞吐量操作系统用作扩充机器，增加了裸机的更能。提供友好界面，方便用户使用．操作系统

2、的定义操作系统是一组有效的管理和控制计算机系统中的各种资源，协调计算机各部件的工作，合理的组织计算机的工作流程，提供友好的用户界面以方便用户使用计算机的一种系统软件1、操作系统是软件2、基本职能是控制管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行（统筹安排）。3、操作系统位于计算机硬件和计算机用户之间，是用户与计算机硬件系统之间的接口从计算机组成观点来看：操作系统是体统软件。是计算机系统的组成部分之一。从资源管理观点来看：是系统资源的管理者。从软件分层、扩充机器的观点来看：是扩充裸机的第一层系统软件。从服务用户的

3、观点来看：是用户和裸机之间的接口。操作系统的不同视角和操作系统打交道的两类人1、操作系统的设计开发人员2、操作系统的使用者（广大计算机用户）使用者关心：1、操作系统的使用方法2、操作系统提供了哪些功能帮助我们使用计算机，如何使用这些更能功能。3、操作系统对其他应用程序的支持设计者关心：操作系统应该有哪些功能这些功能如何实现如何编写程序（提高系统效率、大的系统吞吐量、尽快地响应时间）如何方便用户的使用在有一台处理机CPU和两台输入输出设备IO1和IO2的计算机上，投入运行P2这个作业。它使用设备的先后顺序和占用设

4、备时间分别是：作业P2：IO1（20毫秒）CPU（20毫秒）IO2（40毫秒）问当作业从投入运行到完成CPU、IO1和IO2的利用率是多少？各设备的利用率是该设备的使用时间同作业进程组全部完成所占最长时间的比率操作系统的类型1、无操作系统时期程序员首先将穿孔的纸带装入纸带输入机，把程序和数据输入给计算机，然后让计算机运行，运行后将结果取走后，再执行下一个程序缺点：资源独占：每次只有一个程序使用计算机，该程序完全占有计算机的所有资源CPU等待人工操作降低了资源的利用率（人机矛盾）高速的cpu和低速的i/o设

5、备之间的矛盾脱机输入输出技术为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾，出现了脱机输入输出技术将装有程序和数据的纸带装入纸带输入机等设备，在一台外围机的控制下把纸带的数据输入到高速的磁带上。当CPU需要时把数据从高速的磁带上输入内存。程序和数据的输入输出都是在外围机的控制下完成的，脱离了主机的控制，主机可以在同时做别的事情图课本第6页优点提高了CPU的利用率提高了I/O设备的利用率操作系统的类型之批处理系统一、初级单道批处理系统（利用的就是脱机输入输出系统）为了解决人工操作降低了计算机资源利用率的

6、问题（人机矛盾、低速的输入输出设备和高速的CPU之间的矛盾）工作原理：采用脱机技术，让众多作业进入计算机系统，在作业处理过程中不需用户的控制和干涉，追求的是系统吞吐量大，作业周转时间短，资源利用率高特点：(1)自动性。磁带上的一批作业自动的逐个运行(2)顺序性。磁带上的各个作业顺序的进入内存，各道作业完成的顺序和他们进入内存的顺序是一致的．(3)单道性．内存中只有一道程序并使之运行，每次只从磁带中调入一道程序，只有当该程序完成或者异常时，才调后继程序进入内存运行缺点每一时刻只有一道作业在内存中运行，程序频繁的

7、从外存调入内存，降低了系统的利用率没有对作业的控制和管理，假如一个程序作业量非常庞大，他运行时独占ＣＰＵ　资源，在它运行完之前，其他的任何作业，哪怕是非常短（非常着急）的作业也必须等待工作过程课本第７页二、现代多道批处理系统在单道批处理系统中，内存中仅有一道作业，使系统中有比较多的空闲，为了提高资源利用率，在硬件采用通道和中断技术支持并行操作的情况下引入了多道批处理技术，形成的系统为多道批处理系统。并不是将内存中的程序按照顺序执行，而是通过一定的调度算法对驻留内存中的作业进行选择执行．（依靠计算机中通道和中断可

8、并行）批处理系统基础并行：两个或者多个事件在同一时刻发生。并发：两个或者多个事件在同一时间间隔发生。为了提高计算机资源利用率，采用多道程序技术，他在主存中存放多道用户作业，计算机硬件支持作业并行操作，使多道作业处于同时运行的状态以共享系统资源。在现代批处理系统中支持并行操作的硬件是通道和中断。通道是可以与CPU并行操作的专门用来控制I/O设备数据传送的处理机。（解释）异步事件：无一定时