文档介绍：第一章引论为什么发明计算机系统:方便、有效、可扩充、开放计算机系统作用:做接口、管理资源、资源的抽象发展计算机系统的动力:提高利用率、更加方便、、无操作系统(-)人工操作:单用户、(OFF-LINEI/O):装好卡片再上机。节约CPU空闲时间、提高I/O速度二单道批操作系统描述:有个监督程序将磁带上的作业调入计算机缺点:I/O太慢,CPU太快三、多道批操作系统描述:A在I/O,B趁机CPU优点:肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大缺点:每个程序都要很久才处理完(作业要排队)、无交互能力未解难题:内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口四、分时系统描述:解决人机交互问题优点:终于有人机交互、多用户共享主机实际问题:由于多用户,所以要有"多路卡〃、作业直接入内存、有个"时间片〃调度作业特征:多路、独立、及时(用户可接受)、交互五、 实时系统描述:工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统类型1:周期性实时:真的很周期;非周期性实时:有开始截止时间和完成截止时间类型2:硬实时:工业、武器系统;软实时:信息查询系统和多媒体系统与分时系统也交:多路、独立、及时(毫秒级)、交互、可靠六、 微机时代(-)单用户单任务:8位机的CP/M、16位机的MS-DOS(二) 单用户多任务:目前的32位系统,如Windows(三) 多用户多任务:UNIX、:—、并发(-)并发和并行宏观上一样,并发:单处理机系统,微观上交替运行并行:多处理机系统”微观上同时运行(二)引入进程进程:在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令、数据和堆栈等组成,能独立运行的活动实体特点:用进程就可以并发执行了(-)互斥共享方式例子:临界资源,打E卩机、磁带机描述:你要先申请才能获得资源(二)同时访问方式描述:微观上还是并发例子:多用户磁盘设备条件:系统允许进程并发、系统能有效管理资源三、虚拟(-)时分复用技术(利用空闲时间服务其他用户)虚拟处理机技术:分身之术虚拟设备:又是分身之术,骗用户以为有专人服务时分复用:速度:<1/N(二)空分复用技术描述:将程序、电话线分成若干部分,然后各部分分时进入内存运行空分复用:空间:<1/N四、异步描述:因为要并发”所以需要一个机制调度进程操作系统主要功能处理机管理功能(-)进程控制描述:要并发,就要进程、要进程”就要管理(二) 进程同步进程互斥方式:临界资源要互斥进程同步方式:合作完成共同任务,同步机构要协调先后次序(信号量控制)(三) 进程通信描述:对合作进程而言,需要交换信息。当他们处于同一计算机系统时,通常采用直接通信的方式。例子:输入进程、计算进程、打印逬程,需要信息交换(四) 调度作业调度:选择作业、建立进程、分配资源、插入就绪队列进程调度:从就绪队列中选出进程,分配CPU二、存储器管理功能(-)内存分配任务:分配空间、减少碎片、追加内存空间方式:静态分配,装入内存时确定,不允许追加、不允许移动;动态分配,允许追加、允许移动(二) 内存保护任务1:每道程序只在自己的内存空间运行,互不干扰彳壬务2:不允许用户程序访问操作系统程序和数据、也不允许用户程序转移到非共享的其他用户程序中执行(三) 地址映射任务:存储器要负责地址映射,在硬件支持下完成(四) 内存扩充描述:用虚拟存储技术,从逻辑上扩充内存容量任务1:请求-调入功能换功能三、设备管理功能任务1:完成用户进程的I/O请求:分配I/O设备,完成I/O操作任务2:提高CPU和I/O利用率:提高I/O速度,方便用户使用I/O设备(-)缓冲管理描述:在内存中设置缓冲区(CPU高速性和I/O低速性)例子:单缓冲机制、双向同时传送数据的双缓冲机制、多个设备共同使用的公用〃缓冲池"机制(二)设备分配描述:在系统中设置〃设备控制表"、〃控制器控制表〃等数据结构,用于记录设备和控制器等标识符和状态。根据表就知道指定设备当前是否可用、忙碌。分配时,针对不同设备要有不同〃分配方式",对独占设备还要考虑分配后是否安全(三)设备处理描述:CPU向设备控制器发出I/O命令,要求完成I/O操作、反之,CPU接收控制器发出的中断请求,、文件管理功能描述:管理用户、系统文件,方便使用;保证安全性(-)文件储存空间管理背景:多用户环境下,用户自己管理文件存储,会困难和低效任务1:为每个文件分配外存空间、提高外存利用率、进而提高存取速度任务2:系统中设置数据结构,记录文件存储空间使用情况,以供分配时参考任务3:分配和回收(二) 目录管理任务1:为每个文件建立目录项,包括文件名、属性、物理位置等,以实现按名存取任务2:实现