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2、件的产生,计算机系统结构：,软件的产生,计算机系统层次结构：,操作系统概念,裸机：没有任何软件支持的计算机，仅仅构成了系统的物质基础。引入操作系统的目的：管理人员的观点看:计算机资源的管理者。用户角度看：给用户使用计算机提供一个良好的界面，用户无需了解硬件和系统软件的细节就能方便灵活的使用计算机。发展的角度看：给计算机系统的功能扩展提供支撑平台，使之在追加新的服务和功能时更加容易和不影响原有的服务与功能。,操作系统的定义：计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合-管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源。合理的组织计算机的工作流程。有效的利用这些资源为用户提供一个功能强大，使用方便
3、和可扩展的工作环境。计算机和用户之间起到接口的作用。,操作系统概念,操作系统举例,MS OS:MS DOS,MS Windows 3.x,Windows 95,Windows NT,Windows 2000UNIX:BSD,SRV4,OSF1,SCO UNIX,AIX,Solaris,LinuxNOS:Novell NetwareRTOS:VxWorks,pSoS,Nucleus,操作系统的历史,操作系统的发展和计算机的组成与体系结构相关经历了4个发展阶段：第一代：1946年20世纪50年代末，电子管时代，无操作系统 第二代：20世纪50年代末60年代中期，晶体管时代，批处理系统第三代：20世
4、纪年代中期70年代中期，集成电路时代，多道程序系统第四代：20世纪70年代中期至今，大规模和超大规模集成电路时代，分时系统。,操作系统的历史,手工操作步骤：,把程序纸带（或卡片）装上计算机,通过控制台开关启动程序运行,计算完毕，用户卸下并取走纸带（或卡片）,启动输入机把程序送入计算机,操作系统的历史,单道批处理系统(Simple Batch Processing),(作业控制语句),联机批处理：慢速的输入输出处理仍直接由主机完成。优点：解决了自动转接问题，减少了作业建立和手工操作的时间。缺点：cpu 与I/O串行操作，输入输出时，cpu处于等待状态脱机批处理：显著的特征是增加一台不与主机直接连
5、接而专门用于与输入输出打交道的卫星机。主机与卫星机并行工作,操作系统的历史,操作系统的历史,早期脱机批处理模型,操作系统的历史,操作系统的历史,脱机批处理示意图,通道(channel):一种专用处理部件，控制一台或多台I/O设备与主存之间的信息传输，一旦被启动就能独立于cpu运行，与cpu并行操作。中断(interrupt):当主机接到外部信号时，马上停止原来的工作，转去处理这一事件，处理完毕后，主机回到原来的断点继续工作。,操作系统的历史,多道程序系统,早期的批处理的两种情况：对于以计算为主的作业，输入/输出量少，外围设备空闲对于以输入/输出为主的作业，主机空闲,多道程序的运行特点：多个作业
6、:计算机内存中同时存放多到相互独立的程序。宏观上并行运行:几道程序都处于运行状态，但都未完成。微观上串行运行:各作业轮流使用cpu，交替执行。,多道程序系统,单道程序工作示例,多道程序系统,多道程序工作示例,操作系统的进一步发展,个人计算机上的操作系统嵌入式操作系统网络操作系统分布式操作系统智能化操作系统,批处理操作系统,批处理的主要特征：用户脱机使用计算机，无法与运行的作业交互。作业成批处理 多道程序并行,分时系统和实时系统,交互性：及时对用户操作进行响应，缩短周期。并发性：同时工作共享系统资源。及时性：多用户联机使用。独立性：各用户独立操作，互不干涉。,分时系统的特点-时间片轮转,分时系统
7、和实时系统,主要特点 提供即时响应（关中断问题，优先级抢占）高可靠性 时钟问题（最小时间间隔）要 求 响应时间短 系统高可靠性,实时操作系统：是一种联机系统，用户实时控制和实时信息处理领域。,实时操作系统,专用系统 实时控制 高可靠性 事件驱动和队列驱动 可与通用系统结合成通用实时系统,实时系统与批处理系统和分时系统的区别,操作系统,通用操作系统,个人计算机上的操作系统,目前的操作系统，通常具有分时、实时和批处理两种以上的功能，又称做通用操作系统,个人计算机上使用的操作系统以Windows和Linux为主,网络操作系统,计算机网络是个互联的计算机系统的群体每台计算机都是自治的系统互联要通过通信
8、设施（硬件、软件）来实现 系统通过通信设施执行信息交换，资源共享，互操作和协作处理，实现多种应用要求,主要特征,分布式操作系统,作为计算机网络，现在已制定了明确的通信网络协议体系结构及一系列的协议族 分布式系统要求一个统一的操作系统，实现系统操作的统一性系统的透明性分布式系统的基础是网络,主要特征,操作系统相关概念/系统调用,进 程 文 件 外 壳,相关概念,系统调用,用户同操作系统通信并请求服务，通过系统调用(systemcall)进行,操作系统结构,整个操作系统是一堆过程的集合，每个过程都可以任意调用其他过程,整体式系统,处理服务过程请求的一个主要程序执行系统调用的一套服务过程支持服务过程的一套实用程序,操作系统的基本结构,简单的整体式操作系统结构模型,层次式系统,THE操作系统的结构,虚拟机,CP/CMS的设计思想,多道程序一个比裸机具有更方便的扩展界面的计算机,总结,软件的产生 操作系统的历史 操作系统的基本类型 操作系统原理及相关概念 系 统 调 用 操作系统结构 操作系统的研究,作 业,书后习题,
