操作系统引论

1.1  操作系统的目标、作用和模型 

目标：方便性、有效性、可扩充性和开放性

作用：

a.作为用户与计算机硬件系统之间的接口；

b.OS作为计算机系统资源的管理者;

c.OS用作扩充机器;

1.2  操作系统的发展过程

  1）人工操作方式

  2）脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式

  3）单道批处理系统

4)  多道批处理系统#

a.多道批处理系统的特征:  多道性、无序性、调度性；

b.多道批处理系统的优缺点：

优点：

资源利用率高，CPU和内存利用率较高；系统吞吐量大，单位时间内完成的工作总量大；

缺点：

平均周转时间长，短作业的周转时间显著增长；无交互能力，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;

  c.多道批处理系统解决的五大问题:  处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题；

  5）分时系统

  a.分时系统的产生

    p1.人——机交互

    p2.共享主机

    p3.便于用户上机

  b.分时系统实现中的关键问题

交互：当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。

共享：强调即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令，系统也应能全部地及时接收并处理。

  c.分时系统的特征：多路、独立、及时、交互

  6） 实时系统

  描述：系统能及时(或即时)响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。

  a.按任务执行时是否呈现周期性来划分

•周期性实时任务;

•非周期性实时任务——截止时间;

b.根据对截止时间的要求来划分

•硬实时任务;

•软实时任务;

1.3  操作系统的基本特征

并发、共享、虚拟、异步

1.并发

并行性：两个或多个事件在同一时刻发生

并发性：两个或多个事件在同一时段发生

2.共享

互斥共享方式：

对临界资源（如打印机）采用该方式，资源分配给某进程后未释放前，不能被其他进程所用。

临界资源(独占资源)：一段时间内只允许一个进程访问的资源。

同时访问方式：

对允许“同时”访问的资源（如磁盘）采用该方式，但“同时”仍然是“宏观并行微观串行”的，不是真正的同时。

  1.4  操作系统的主要功能

  a.处理机管理功能(作业管理)；

b.存储器管理功能；

c.设备管理功能；

d.文件管理功能；

e.用户接口。

  1.5  操作系统的结构

  a.无结构OS；

b.模块化OS结构；

c.分层式OS结构；

d.微内核OS结构。