文档介绍：软件技术基础第二章操作系统电子科技大学成都学院1---软件技术基础---§,它是对计算机硬件的首次扩充;操作系统管理的是计算机的硬件,随着计算机硬件的发展和深化,必然导致操作系统更新换代;操作系统是用户与计算机硬件设备之间的接口。综上所述,我们可以说操作系统是对计算机系统中的所有资源进行高效管理的一种系统软件,是所有其他软件运行的基础,是用户使用计算机的接口。电子科技大学成都学院*---软件技术基础---、手工操作阶段 --1946~50年代(电子管),集中计算(计算中心),计算机资源昂贵。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;计算机的工作特点用户独占全机:不出现资源被其他用户占用,资源利用率低;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;主要矛盾计算机处理能力的提高,手工操作的低效率(造成浪费);用户独占全机的所有资源;提高效率的途径专门的操作员,批处理电子科技大学成都学院*---软件技术基础---二、早期批量处理阶段--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:用户程序数据作业说明书(作业控制语言)批:供一次加载的磁带或磁盘,通常由若干个作业组装成,在处理中使用一组相同的系统软件(系统带)两种批处理方式联机批处理脱机批处理电子科技大学成都学院*---软件技术基础---三、管理程序阶段--60年代初,发展了通道技术和中断技术,这些技术的出现使控制程序在负责作业运行的同时提供I/O控制功能。通道:用于控制I/O设备与内存间的数据传输。启动后可独立于CPU运行,实现CPU与I/O的并行。通道有专用的I/O处理器,可与CPU并行工作可实现I/O联机处理中断:是指CPU在收到外部中断信号后,停止原来工作,转去处理该中断事件,完毕后回到原来断点继续工作。中断处理过程:中断请求,中断响应,中断点(暂停当前任务并保存现场),中断处理例程,中断返回(恢复中断点的现场并继续原有任务可处理算术溢出和非法操作码,死循环(利用时钟中断进行超时限定)控制程序发展为执行系统(executivesystem),常驻内存。电子科技大学成都学院*---软件技术基础---四、多道程序设计与多道批处理系统(MultiprogrammingSystem)----管理程序实现了CPU和I/O的并行,但作业仍然是串行执行的。60年代~70年代(集成电路),利用多道批处理提高资源的利用率。多道批处理的运行特征多道:内存中同时存放几个作业;宏观上并行运行:都处于运行状态,但都未运行完;微观上串行运行:各作业交替使用CPU;优点:资源利用率高:CPU和内存利用率较高;作业吞吐量大:单位时间内完成的工作总量大;缺点:用户交互性差:整个作业完成后或中间出错时,才与用户交互,不利于调试和修改;作业平均周转时间长:短作业的周转时间显著增长;电子科技大学成都学院*---软件技术基础---多道程序系统批处理系统联机脱机tT多T单T批A作业B作业B作业A作业A作业B作业通道工作CPU工作电子科技大学成都学院*---软件技术基础---五、分时系统(Time-SharingSystem)“分时”的含义分时是指多个程序分时共享硬件和软件资源(即:多任务)。多个用户分享使用同一台计算机(即:多用户)。人机交互性好:在调试和运行程序时由用户自己操作。共享主机:多个用户同时使用。用户独立性:对每个用户而言好象独占主机。 现在的许多操作系统都具有分时处理的功能,在分时系统的基础上,操作系统的发展开始分化,如实时系统、通用系统、个人系统等。电子科技大学成都学院*---软件技术基础---六、实时系统(real-timesystem)----用于工业过程控制、军事实时控制、金融等领域,包括实时控制、实时信息处理。要求:响应时间短,在一定范围之内;系统可靠性高任务的类型:周期性实时任务:非周期性实时任务:截止时间(deadline),开始截止时间(最晚开始时间)和完成截止时间(最晚完成时间)----目前的操作系统,通常具有分时、实时和批处理功能,又称作通用操作系统。可适用于计算、事务处理等多种领域,能运行在多种硬件平台上,如UNIX系统、WindowsNT等。电子科技大学成都学院*---软件技术基础---、处理机管理 ----完成处理机资源的分配调度等功能。处理机调度的单位可为进程或线程。进程控制:创建、撤销、挂起、改变运行优先级等----主动改变