文档介绍：第一章绪论
操作系统概述
一、操作系统的地位
计算机系统结构:如图所示。
计算机系统:按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出
结果信息的系统。
计算机系统由硬件子系统(计算机系统赖以工作的实体)和软件子系统
(保证计算机系统按用户指定的要求协调工作)组成。
操作系统在硬件基础上的第一层软件,是硬件与其它软件的接口。
软件的分类:
系统软件:实现资源的管理和控制程序的执行。与硬件共同构成其它软件的
运行基础(要求:高效率)
支撑软件:与系统软件和硬件构成一个开发平台,可支持其它软件的开发和
维护
应用软件:领域知识与计算机技术结合,按特定需要专门编写的程序,完成
特定功能
二、操作系统的定义
操作系统是计算机系统中的一种系游戏 MIS 。。。
统软件,它是这样一些程序模块的集合
编译器命令解释器网络,数据库
——它们能以尽量有效、合理的方式组
操作系统
织和管理计算机的软硬件资源,合理地
组织计算机的工作流程,控制程序的执机器语言
行并向用户提供各种服务功能,使用户微程序
能够灵活、方便、有效的使用计算机; 物理设备
并使整个计算机系统高效率的运行。
尽量:折中权衡(中庸之道)
有效:系统效率(如 CPU 用的充足与否)
资源利用率(如主存,外部设备是否忙碌)
提高资源利用率
合理:公平性,如果不公平则会产生“死锁”或“饥饿”
方便:用户界面,使用手段上清晰简单
三、操作系统的特征
在计算机系统中同时存在多个程序,从宏观上看这些程序是同时向前推
进的;从微观上讲,任何时刻只有一个程序在执行,即单 CPU 条件下,这些
程序在 CPU 上轮流执行。
双重含义:①用户与用户程序并发
②用户与操作系统程序并发
并行:是从硬件意义上考虑的,是不同硬件部件(例如:CPU 与 I/O)的并
行。即使是在微观上,多个程序也是同时执行的。必须要一定的硬件基础。
(而并发是指程序在单 CPU 上轮流执行。)
操作系统与多个用户程序共同使用计算机系统中的资源。
:操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应。
四、操作系统的两个设计目标
提供一个良好的供其它程序执行的运行环境,具体追求:
1、方便使计算机系统用
操作系统提供方便使用的接口
2、使计算机系统能高效率工作
操作系统扩充硬件的功能:操作系统应使硬件的功能发挥的更好
操作系统使用户合理共享资源,防止各用户间相互干扰
操作系统以文件形式管理软件资源,保证信息的安全和快速存取
两个目标是一对矛盾,需要折中权衡
操作系统的类型
一、操作系统的形成与发展
操作系统从无到有,其发展是随着计算机硬件技术的发展而发展的。
手工操作阶段(程序员即使操作员,汇编,读卡机,设备驱动程序)
管理程序(20世纪50年代末至60年代初,编译程序)
多道程序系统:批处理系统、分时系统:
(1)多道程序设计技术:通道技术,中断技术的出现使多道程序设计技术
成为可能
(2)SPOOLing技术(Simultaneous Peripheral Operation-On Line),预
输入和缓输出功能
(3) 分时系统:把CPU时间划成时间片,轮流为用户服务
通用操作系统
二、操作系统的分类
1、多道批处理操作系统
工作方式
作业(JOB):用户要求计算机系统进行处理的一个计算问题。
用户程序及其所需的数据和控制命令一起形成作业。
作业:程序+ 数据+ 作业说明书
用户(准备好自己的作业)将作业交给系统操作员,系统操作员将许多
用户的作业组成一批作业,通过输入设备输入到计算机系统中(磁盘上),
然后,启动操作系统,执行每个作业,最后由操作员将作业运行结果交给用
户。
单道批处理与多道批处理
(注:多道指某个作业占用 CPU,若由于某种原因暂时不用 CPU,第二个作业占
用 CPU)
特点:
1)多道,主存中同时存在多个正在运行的程序,它们并发工作,减少 CPU
的空闲时间,提高了 CPU 的利用率。
2)成批处理,作业流程自动化,减少了人工操作和作业交接的时间,提高
了系统吞吐率。
带来的不足之处:无交互手段,调试程序困难;用户不能直接干预自己作
业的运行,一旦发现作业错误,不能及时修改,延长了开发软件时间,所以
一般适用于成熟的程序。