文档介绍：操作系统
计算机系张宏
操作系统的地位、目标及作用
计算机系统
(层次结构)
软件
硬件(裸机)
应用软件
系统软件
编辑软件,编译软件
操作系统
计算机系统的组成:
第1章引论
计算机硬件
操作系统
系统工具
用户应用
应用用户
应用开发人员
操作系统
开发人员
地位:
紧贴系统硬件之上,所有其它软件之下(是其它软件的支撑环境)
有效性(系统管理人员的观点):管理和分配硬件、软件资源,合理地组织计算机的工作流程。
方便性(用户的观点):提供良好的、一致的用户接口,弥补硬件系统的类型和数量差别。
可扩充性(开放的观点):硬件的类型和规模、操作系统本身的功能和管理策略、多个系统之间的资源共享和互操作。
目标:
作用:
几种观点
(1) OS是计算机硬件、软件资源的管理者。
系统调用(编程接口)
命令
命令行
图形界面(GUI)
(2)OS是用户使用系统的接口
(3)     OS是扩展机(extended machine)/虚拟机(virtual machine)。
在裸机上添加:设备管理、文件管理、存储管理(针对内存和外存)、处理机管理
操作系统的发展史
推动操作系统发展的主要动力
需求推动了发展
(1)     提高资源的利用率和系统性能
(2)     方便用户
(3)     器件的发展
早期的手工操作
时间
1946 ~ 50年代(电子管),集中计算(计算中心),计算机资源昂贵;
需求
二战对武器设计的需要,美国、英国和德国等国家开始了电子数字计算机的研究工作。
哈佛大学的Howard Aiken
普林斯顿高等研究院的John Neumann(冯·诺依曼)
Eckert和William Mauchley
德国电话公司的Konraad Zuse以及其他一些人都使用真空管成功地建造了运算机器。
没有程序设计语言(甚至没有汇编),更谈不上操作系统。
程序员提前预约一段时间,然后到机房将他的插件板插到计算机里。
期盼着在接下来的时间中几万个真空管不会烧断从而可以计算自己的题目。
ENIAC计算机
运算速度:1000次/每秒, 数万个真空管, 占地100平方米
工作方式:
用户:用户既是程序员,又是操作员;用户是计算机专业人员;
编程语言:机器语言;
输入输出:纸带或卡片;
工作特点:
1) 用户独占全机:不出现资源被其他用户占用的现象,但资源利用率低;
2)CPU等待用户:计算前,手工装入纸带或卡片;计算完成后,手工卸取纸带或卡片;CPU利用率低;
主要矛盾:
1)计算机处理能力的提高,手工操作的低效率(造成浪费);
2)用户独占全机的所有资源;
提高效率的途径
专门的操作员,批处理
单道批处理系统(simple batch processing)
时间
50年代末~ 60年代中(晶体管):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。可使用汇编语言开发。
批处理中的作业的组成:
包括用户程序、数据和作业说明书(作业控制语言)