1、操作系統(tǒng)教材：教材：計算機操作系統(tǒng)計算機操作系統(tǒng)第三版第三版湯子瀛等編著湯子瀛等編著西安電子科技大學(xué)出版社西安電子科技大學(xué)出版社指導(dǎo)教師：趙芳指導(dǎo)教師：趙芳辦公室：主樓辦公室：主樓715715勇于開始，才能找到成功的路國內(nèi)教材參考書國內(nèi)教材參考書1南京大學(xué)南京大學(xué) 孫鐘秀院士孫鐘秀院士2第四版第四版勇于開始，才能找到成功的路國外教材參考書國外教材參考書12第六版第六版 國外經(jīng)典國外經(jīng)典Windows分析教材分析教材操作系統(tǒng)概念第九版操作系統(tǒng)概念第九版國外經(jīng)典操作系統(tǒng)教材國外經(jīng)典操作系統(tǒng)教材3國外經(jīng)典國外經(jīng)典UNIX教材教材勇于開始，才能找到成功的路 學(xué)時與考核學(xué)時與考核課時課時理論課理論課56

2、56學(xué)時學(xué)時+ +實驗課實驗課8 8學(xué)時學(xué)時考核考核期末閉卷期末閉卷60%60%：平時成績平時成績40%40% ：考勤、實驗、課：考勤、實驗、課堂表現(xiàn)堂表現(xiàn)地點：主樓地點：主樓715715時間：時間：勇于開始，才能找到成功的路課程的地位及特點課程的地位及特點v 本課程地位專業(yè)核心課程考研核心課程技術(shù)開發(fā)的理論基礎(chǔ)v 課程的特點 1、概念多、較抽象，其整體實現(xiàn)思想和技術(shù)難于理解 2、 涉及面廣（計算機體系結(jié)構(gòu)/硬件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、程序方法論、軟件工程等等） 3、錯綜復(fù)雜：縱橫交錯操作系統(tǒng)是目前最復(fù)雜的軟件系統(tǒng)之一。操作系統(tǒng)是目前最復(fù)雜的軟件系統(tǒng)之一。勇于開始，才能找到成功的路為什么學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)

3、為什么學(xué)習(xí)操作系統(tǒng) 加深對使用的操作系統(tǒng)的理解，有利于深入編程；加深對使用的操作系統(tǒng)的理解，有利于深入編程；用戶為了開發(fā)應(yīng)用程序必須與操作系統(tǒng)打交道用戶為了開發(fā)應(yīng)用程序必須與操作系統(tǒng)打交道編程時借鑒操作系統(tǒng)的設(shè)計思想和算法（比如微編程時借鑒操作系統(tǒng)的設(shè)計思想和算法（比如微內(nèi)核、宏內(nèi)核等）內(nèi)核、宏內(nèi)核等）操作系統(tǒng)中所用的許多概念和技巧可以推廣應(yīng)用操作系統(tǒng)中所用的許多概念和技巧可以推廣應(yīng)用到其他領(lǐng)域到其他領(lǐng)域存在人們意識不到的大量存在人們意識不到的大量“操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)”（如（如: :嵌入嵌入式系統(tǒng)家電、手機）式系統(tǒng)家電、手機）勇于開始，才能找到成功的路課程要求課程要求必須按時上課，勿遲到、早退、

4、曠課，有事提前請假，必須按時上課，勿遲到、早退、曠課，有事提前請假，嚴(yán)禁玩手機嚴(yán)禁玩手機； 課堂上：認(rèn)真聽講，以聽講討論為主，加以適當(dāng)課堂上：認(rèn)真聽講，以聽講討論為主，加以適當(dāng)筆記。筆記。 課后：課后： 做好預(yù)習(xí)，復(fù)習(xí)工作；做好預(yù)習(xí)，復(fù)習(xí)工作； 必須認(rèn)真、獨立、按時完成作業(yè)和實驗，必須認(rèn)真、獨立、按時完成作業(yè)和實驗，且勿且勿抄襲抄襲！勇于開始，才能找到成功的路 第一章 操作系統(tǒng)引論 第二章 進程管理 第三章 處理機調(diào)度與死鎖 第四章 存儲器管理 第五章 設(shè)備管理 第六章 文件管理章節(jié)安排章節(jié)安排勇于開始，才能找到成功的路第一章 操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1操作系統(tǒng)的發(fā)

5、展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程2操作系統(tǒng)的基本特性操作系統(tǒng)的基本特性3操作系統(tǒng)的主要功能操作系統(tǒng)的主要功能4OSOS結(jié)構(gòu)設(shè)計（了解自學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計（了解自學(xué)）5勇于開始，才能找到成功的路管理者管理者？CPUCPU存儲存儲器器輸入輸入/ /輸出設(shè)備輸出設(shè)備各種信息各種信息任務(wù)任務(wù)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)1 11 1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1 1、什么是操作系統(tǒng)、什么是操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路1 1、什么是操作系統(tǒng)、什么是操作系統(tǒng)l操作系統(tǒng)是控制和管理計算機操作系統(tǒng)是控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理組織計算硬件和軟件資源，合理組織計算機工作流程以及方便用戶使用計機工作流程以及方便用戶

6、使用計算機的算機的程序集合程序集合。1 11 1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用勇于開始，才能找到成功的路11 11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用（緊貼系統(tǒng)硬件之上，所有其他軟件之下，是其他軟件（緊貼系統(tǒng)硬件之上，所有其他軟件之下，是其他軟件的共同環(huán)境）的共同環(huán)境）2 2、操作系統(tǒng)的地位、操作系統(tǒng)的地位操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)設(shè)計者設(shè)計者程序員程序員終端用戶終端用戶計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)勇于開始，才能找到成功的路11 11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用3 3、操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)、操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)有效性有效性1方便性方便性2可擴充性可擴充性3開放性開

7、放性4勇于開始，才能找到成功的路11 11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用&從資源管理的觀點從資源管理的觀點OSOS作為資源管理器作為資源管理器： 4 4、操作系統(tǒng)的作用、操作系統(tǒng)的作用 在一個計算機系統(tǒng)中，通常都含有各種各樣的硬件和軟件在一個計算機系統(tǒng)中，通常都含有各種各樣的硬件和軟件資源。歸納起來可將資源分為四類：資源。歸納起來可將資源分為四類：l處理器處理器l存儲器存儲器lI/OI/O設(shè)備設(shè)備l文件文件( (數(shù)據(jù)和程序數(shù)據(jù)和程序) )。勇于開始，才能找到成功的路11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用監(jiān)視這些資源監(jiān)視這些資源該資源有多少該資源有多少 （How mu

8、ch)該資源在哪里該資源在哪里 （Where)該資源誰在使用該資源誰在使用 （Whos)該資源有多少可分配該資源有多少可分配 （How many is free)該資源使用歷史該資源使用歷史 （When)該資源狀態(tài)如何該資源狀態(tài)如何 （How)實施某種資源分配策略實施某種資源分配策略: :誰有權(quán)獲得？何時獲得？獲得多少？誰有權(quán)獲得？何時獲得？獲得多少？分配這種資源：分配這種資源：按已定策略，對符合條件者分配資源按已定策略，對符合條件者分配資源回收這種資源回收這種資源: :使用完，對該資源進行回收，以備再使用使用完，對該資源進行回收，以備再使用勇于開始，才能找到成功的路11 11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)

9、和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用&從軟件分層、擴允機器的觀點從軟件分層、擴允機器的觀點虛擬機：虛擬機：提供硬件的高層界面提供硬件的高層界面( (虛擬機虛擬機),),取消硬件限制，擴充機器，使取消硬件限制，擴充機器，使計算機功能更強大，使用更方便計算機功能更強大，使用更方便圖1-2I/O軟件隱藏了I/O操作實現(xiàn)的細(xì)節(jié) 物理接口硬件用戶用戶I/O軟件物理接口硬件機器指令虛機器I/O操作命令(Read，Write)勇于開始，才能找到成功的路11 11 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用&從服務(wù)用戶的觀點從服務(wù)用戶的觀點OSOS用戶與裸機間接口：用戶與裸機間接口：操作系統(tǒng)為方便用戶使用

10、計算機提供了三種訪問操作系統(tǒng)為方便用戶使用計算機提供了三種訪問接口：接口：1 1）命令接口）命令接口: : 2 2）系統(tǒng)調(diào)用接口）系統(tǒng)調(diào)用接口: : 3 3）圖形、窗口接口：）圖形、窗口接口： 編程更為容易，軟件可移植性增強；使用更編程更為容易，軟件可移植性增強；使用更為方便。為方便。用 戶應(yīng)用程序系統(tǒng)調(diào)用 命令 圖標(biāo)、窗口操作系統(tǒng)計算機硬件勇于開始，才能找到成功的路1 11 1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力是操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力是用戶的需求用戶的需求，并隨著計，并隨著計算機硬件技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展完善。算機硬件技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展完善。

11、 1 1）提高資源的利用率和系統(tǒng)性能：）提高資源的利用率和系統(tǒng)性能： 2 2）方便用戶：）方便用戶： 3 3）硬件的發(fā)展：）硬件的發(fā)展：CPUCPU的位寬度（指令和數(shù)據(jù)）、的位寬度（指令和數(shù)據(jù)）、快速外存、新硬件、新技術(shù)的出現(xiàn)等。快速外存、新硬件、新技術(shù)的出現(xiàn)等。 4 4）計算機體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。）計算機體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。5 5、推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力、推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力勇于開始，才能找到成功的路華羅庚說過：華羅庚說過：“學(xué)數(shù)學(xué)如果不做習(xí)題，就等于入寶山而空返。學(xué)數(shù)學(xué)如果不做習(xí)題，就等于入寶山而空返。”1. 1. 計算機系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)由_和和_兩部分組兩部分組成。成。2. 2

12、. 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它以盡操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它以盡量合理、有效的方式組織和管理計算機的量合理、有效的方式組織和管理計算機的_，并控制程序的運行，使整個計算機系統(tǒng)能高效地運并控制程序的運行，使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行。行。3. 3. 簡述操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的位置。簡述操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的位置。4. 4. 判斷：判斷：系統(tǒng)初啟引導(dǎo)過程不屬于操作系統(tǒng)。系統(tǒng)初啟引導(dǎo)過程不屬于操作系統(tǒng)。勇于開始，才能找到成功的路第二節(jié)第二節(jié) 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程v1 1無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)v2 2單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)v3 3

13、多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)v4 4分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)v5 5實時系統(tǒng)實時系統(tǒng)v6 6 微機操作系統(tǒng)的發(fā)展微機操作系統(tǒng)的發(fā)展勇于開始，才能找到成功的路1.2.1 1.2.1 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)時期無操作系統(tǒng)時期1 1、手工操作方式、手工操作方式（1946-501946-50年代，電子管時代）年代，電子管時代）【特點特點】：計算機資源昂貴計算機資源昂貴 ，沒有操作系統(tǒng)，沒有操作系統(tǒng)【工作方式工作方式】： 用戶：用戶既是程序員、操作員，還是計算機專業(yè)人員；用戶：用戶既是程序員、操作員，還是計算機專業(yè)人員； 編程語言：為機器語言；編程語言：為機器語言； 輸入輸出：紙帶或卡片

14、；輸入輸出：紙帶或卡片；【計算機的工作特點計算機的工作特點】： 用戶獨占全機：用戶獨占計算機所有資源，資源利用率低；用戶獨占全機：用戶獨占計算機所有資源，資源利用率低； CPUCPU等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成等待用戶：計算前，手工裝入紙帶或卡片；計算完成后，手工卸取紙帶或卡片；后，手工卸取紙帶或卡片；CPUCPU利用率低；利用率低；【主要矛盾主要矛盾】： 計算機處理能力的提高，手工操作的低效率計算機處理能力的提高，手工操作的低效率 用戶獨占全機的所有資源；用戶獨占全機的所有資源；程序員SDProfessional Workstation 6000PRO穿孔程序員卡片盒勇于開

15、始，才能找到成功的路2 2脫機輸入脫機輸入/ /輸出方式輸出方式（20世紀(jì)世紀(jì)50年代末）年代末）該技術(shù)是事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶該技術(shù)是事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶( (或卡片或卡片) )裝入紙裝入紙帶輸入機帶輸入機( (或卡片機或卡片機) )，在一臺外圍機的控制下，把紙帶，在一臺外圍機的控制下，把紙帶( (卡卡片片) )上的數(shù)據(jù)上的數(shù)據(jù)( (程序程序) )輸入到磁帶上。當(dāng)輸入到磁帶上。當(dāng)CPUCPU需要這些程序和需要這些程序和數(shù)據(jù)時，再從磁帶上將其高速地調(diào)入內(nèi)存。數(shù)據(jù)時，再從磁帶上將其高速地調(diào)入內(nèi)存。1.2.1 1.2.1 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)時期無操作系

16、統(tǒng)時期圖圖1-31-3脫機脫機I/OI/O示意圖示意圖 輸入設(shè)備外圍機磁盤主機外圍機輸出設(shè)備勇于開始，才能找到成功的路1.2.1 1.2.1 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程無操作系統(tǒng)時期無操作系統(tǒng)時期何謂脫機？何謂脫機？ 由于程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出都是在外圍機的控制下完由于程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出都是在外圍機的控制下完成的，或者說，它們是在脫離主機的情況下進行的，故稱為成的，或者說，它們是在脫離主機的情況下進行的，故稱為脫機輸入脫機輸入/ /輸出方式；反之，在主機的直接控制下進行輸入輸出方式；反之，在主機的直接控制下進行輸入/ /輸出的方式稱為聯(lián)機輸出的方式稱為聯(lián)機 。優(yōu)點：優(yōu)點： (1)

17、 (1) 減少了減少了CPUCPU的空閑時間。的空閑時間。 (2) (2) 提高了提高了I/OI/O速度。速度。缺點：缺點： 作業(yè)切換手工操作，占用時間作業(yè)切換手工操作，占用時間 用戶獨占全機的所有資源用戶獨占全機的所有資源 勇于開始，才能找到成功的路1.2.2 1.2.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程單道批處理時期單道批處理時期單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)（5050年代末年代末-60-60年代中，晶體管）年代中，晶體管）【方法方法】： 利用磁帶把若干個作業(yè)分類編成作業(yè)執(zhí)行序列，每個批利用磁帶把若干個作業(yè)分類編成作業(yè)執(zhí)行序列，每個批作業(yè)由一個專門的監(jiān)督程序（作業(yè)由一個專門的監(jiān)督程序（M

18、onitorMonitor）自動依次處理。可使）自動依次處理。可使用匯編語言開發(fā)。用匯編語言開發(fā)。【批處理中的作業(yè)的組成批處理中的作業(yè)的組成】： 用戶程序用戶程序 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 作業(yè)說明書（作業(yè)控制語言）作業(yè)說明書（作業(yè)控制語言）【批批】： 供一次加載的磁帶或磁盤，通常由若干個作業(yè)組裝成，在供一次加載的磁帶或磁盤，通常由若干個作業(yè)組裝成，在處理中使用一組相同的系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)帶）處理中使用一組相同的系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)帶）圖圖1-4 單道批處理系統(tǒng)的處理流程單道批處理系統(tǒng)的處理流程 把下一個作業(yè)的源程序轉(zhuǎn)換為目標(biāo)程序源程序有錯嗎？否裝 配目標(biāo)程序還有下一個作業(yè)？是否停止運 行目標(biāo)程序是開始勇于開始，才能找

19、到成功的路1.2.2 1.2.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程單道批處理時期單道批處理時期【單道批處理的特征單道批處理的特征】： 自動性自動性:磁帶上一批作業(yè)能自動逐個依次運行磁帶上一批作業(yè)能自動逐個依次運行 順序性順序性:作業(yè)順序進入內(nèi)存作業(yè)順序進入內(nèi)存,執(zhí)行與完成的順序和調(diào)入執(zhí)行與完成的順序和調(diào)入的順序完全相同。的順序完全相同。 單道性單道性:內(nèi)存中僅有一道程序內(nèi)存中僅有一道程序,只有該程序完成或發(fā)生異只有該程序完成或發(fā)生異常時常時,才調(diào)入后繼程序進入內(nèi)存運行才調(diào)入后繼程序進入內(nèi)存運行【單道批處理的主要問題單道批處理的主要問題】： 1、一個用戶獨占全部資源。、一個用戶獨占全部資源。

20、CPU負(fù)責(zé)計算，也負(fù)責(zé)傳負(fù)責(zé)計算，也負(fù)責(zé)傳輸輸,CPU與外設(shè)速度不匹配。與外設(shè)速度不匹配。 2、CPU與與I/O串行資源利用率仍然很低。串行資源利用率仍然很低。 3、用戶與作業(yè)交互性差，作業(yè)執(zhí)行時用戶不能干預(yù)、用戶與作業(yè)交互性差，作業(yè)執(zhí)行時用戶不能干預(yù)勇于開始，才能找到成功的路執(zhí)行系統(tǒng)階段執(zhí)行系統(tǒng)階段（6060年代初）：年代初）： 發(fā)展了發(fā)展了通道技術(shù)通道技術(shù)和和中斷技術(shù)中斷技術(shù)，這些技術(shù)的出現(xiàn)使監(jiān)督程序在負(fù)這些技術(shù)的出現(xiàn)使監(jiān)督程序在負(fù)責(zé)作業(yè)運行的同時提供責(zé)作業(yè)運行的同時提供I/O控制功能。而這個時期又被稱為控制功能。而這個時期又被稱為執(zhí)行系執(zhí)行系統(tǒng)階段。統(tǒng)階段。1.2.2 1.2.2 操作系

21、統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程執(zhí)行系統(tǒng)時期執(zhí)行系統(tǒng)時期借助于通道與中斷技術(shù)，借助于通道與中斷技術(shù)，I/O工作可工作可以在主機控制之下完成。這時，原有的以在主機控制之下完成。這時，原有的監(jiān)督程序不僅要負(fù)責(zé)調(diào)度作業(yè)自動地運監(jiān)督程序不僅要負(fù)責(zé)調(diào)度作業(yè)自動地運行，而且還要提供行，而且還要提供I/O控制功能控制功能(即用即用戶不能直接使用啟動外設(shè)的指令，他的戶不能直接使用啟動外設(shè)的指令，他的I/O請求必須通過系統(tǒng)去執(zhí)行請求必須通過系統(tǒng)去執(zhí)行)，它比，它比原有的功能增強了。這個發(fā)展了的監(jiān)督原有的功能增強了。這個發(fā)展了的監(jiān)督程序常駐主存，稱為執(zhí)行系統(tǒng)。程序常駐主存，稱為執(zhí)行系統(tǒng)。勇于開始，才能找到成功的路

22、EG:一個作業(yè)在運行過程中依此輸入一個作業(yè)在運行過程中依此輸入N批數(shù)據(jù)。每批數(shù)據(jù)。每批輸入批輸入1000個字符。輸入機每輸入個字符。輸入機每輸入1000個字符個字符需用需用1000ms，而處理機處理這些數(shù)據(jù)則需，而處理機處理這些數(shù)據(jù)則需300ms。處理機還要等待？。處理機還要等待？當(dāng)中斷和通道技術(shù)出現(xiàn)以后，I/O設(shè)備和中央處理機可以并行操作，這時程序的并行還受什么限制？中斷和通道技術(shù)出現(xiàn)以后，并不能完全消除中央處理機對外部傳輸?shù)牡却Ｓ掠陂_始，才能找到成功的路單道批處理系統(tǒng)的主要問題單道批處理系統(tǒng)的主要問題vCPUCPU和和I/OI/O設(shè)備使用忙閑不均（取決于當(dāng)前作業(yè)設(shè)備使用忙閑不均（取決于當(dāng)

23、前作業(yè)的特性）。的特性）。 對計算為主的作業(yè)，外設(shè)空閑；對計算為主的作業(yè)，外設(shè)空閑； 對對I/O為主的作業(yè)，為主的作業(yè)，CPU空閑；空閑；v 60年代中年代中 70年代中（集成電路），利用多道批處理年代中（集成電路），利用多道批處理提高資源的利用率。提高資源的利用率。勇于開始，才能找到成功的路 1 1）多道程序設(shè)計原理：）多道程序設(shè)計原理： 在計算機內(nèi)存中同時存放幾道相互獨立的程序，它們在在計算機內(nèi)存中同時存放幾道相互獨立的程序，它們在管理程序的控制下相互穿插地運行，共享管理程序的控制下相互穿插地運行，共享CPUCPU和外設(shè)等資源。和外設(shè)等資源。宏觀并行、微觀串行宏觀并行、微觀串行。 2 2）

24、多道程序設(shè)計的特征）多道程序設(shè)計的特征：多道：多道：同時存在兩道或兩道以上的程序處于執(zhí)行的開始同時存在兩道或兩道以上的程序處于執(zhí)行的開始點和結(jié)束點中間。點和結(jié)束點中間。無序性：程序的執(zhí)行順序和進入順序并不一定一致無序性：程序的執(zhí)行順序和進入順序并不一定一致調(diào)度性：調(diào)度性：作業(yè)完成需兩次調(diào)度：作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度作業(yè)完成需兩次調(diào)度：作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度1.2.3 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)（60年代末年代末 70年代中，集成電路）年代中，集成電路）勇于開始，才能找到成功的路1.2.3 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)

25、的發(fā)展過程多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)單道：單道：用戶程序用戶程序監(jiān)督程序監(jiān)督程序I/O操作操作I/O請求請求啟動啟動I/OI/O完成完成I/O請求請求多道：多道：程序程序A程序程序B程序程序C調(diào)度程序調(diào)度程序A:I/O請求請求A:I/OB:I/O請求請求B:I/OC:I/OA:完成完成tt勇于開始，才能找到成功的路 3 3）多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點：）多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點： 資源利用率高：資源利用率高： 作業(yè)吞吐量大：作業(yè)吞吐量大： 作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長：作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長： 用戶交互性差：用戶交互性差：1.2.3 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)勇

26、于開始，才能找到成功的路4 4）多道批處理需要解決的問題）多道批處理需要解決的問題 處理機管理問題。處理機管理問題。 (2) (2) 內(nèi)存管理問題。內(nèi)存管理問題。 (3) I/O(3) I/O設(shè)備管理問題。設(shè)備管理問題。 (4) (4) 文件管理問題。文件管理問題。 (5) (5) 作業(yè)管理問題。作業(yè)管理問題。 1.2.3 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路上節(jié)內(nèi)容回顧上節(jié)內(nèi)容回顧v什么是操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng)v操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位和作用操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位和作用v操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)v操作系統(tǒng)

27、的發(fā)展歷程操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程 手工操作時期手工操作時期太慢太慢 脫機輸入輸出時期脫機輸入輸出時期減少減少I/O時間時間 單道批處理單道批處理由手工變自動由手工變自動 執(zhí)行系統(tǒng)階段執(zhí)行系統(tǒng)階段CPU和和I/O設(shè)備并行工作設(shè)備并行工作 多道批處理多道批處理多道程序同時進駐內(nèi)存執(zhí)行多道程序同時進駐內(nèi)存執(zhí)行勇于開始，才能找到成功的路 （9797年高級程序員試題年高級程序員試題2 2）在有一臺處理機）在有一臺處理機CPUCPU和兩臺輸入和兩臺輸入輸出設(shè)備輸出設(shè)備IO1IO1和和IO2IO2，且能夠?qū)崿F(xiàn)搶先式多任務(wù)并行工作的多，且能夠?qū)崿F(xiàn)搶先式多任務(wù)并行工作的多道程序環(huán)境內(nèi)，投入運行優(yōu)行級由高到低的道程序

28、環(huán)境內(nèi)，投入運行優(yōu)行級由高到低的P P、P2P2、P3 P3 三三個作業(yè)。它們使用設(shè)備的先后順序和占用設(shè)備時間分別是：個作業(yè)。它們使用設(shè)備的先后順序和占用設(shè)備時間分別是： 作業(yè)作業(yè)P P1 1:IO2(30ms),CPU(10ms),IO1(30ms),CPU(10ms):IO2(30ms),CPU(10ms),IO1(30ms),CPU(10ms) 作業(yè)作業(yè)P2:IO1(20ms),CPU(20ms),IO2(40ms)P2:IO1(20ms),CPU(20ms),IO2(40ms) 作業(yè)作業(yè)P3:CPU(30ms),IO1(20ms)P3:CPU(30ms),IO1(20ms) 在控制程序

29、介入時間可以忽略不計的假設(shè)下，作業(yè)在控制程序介入時間可以忽略不計的假設(shè)下，作業(yè)P P1 1、P P2 2、P P3 3 從投入到完成所用的時間分別是多少？三個作業(yè)從投入運從投入到完成所用的時間分別是多少？三個作業(yè)從投入運行到全部完成，行到全部完成，CPUCPU、IO1IO1和和IO2IO2的利用率分別是多少？的利用率分別是多少？相關(guān)習(xí)題相關(guān)習(xí)題勇于開始，才能找到成功的路【問題知識點問題知識點】： 1 1）作業(yè)調(diào)度的方式：）作業(yè)調(diào)度的方式：CPUCPU有二種調(diào)度的方式：有二種調(diào)度的方式：非搶占方式非搶占方式和和搶占方式搶占方式，由由題義決定為搶先式。題義決定為搶先式。輸入輸出設(shè)備非搶占方式調(diào)度；

30、輸入輸出設(shè)備非搶占方式調(diào)度； 2 2）選擇調(diào)度作業(yè)原則：）選擇調(diào)度作業(yè)原則：優(yōu)先權(quán)優(yōu)先權(quán)；資源資源（CPUCPU、I/OI/O設(shè)備、內(nèi)存等）設(shè)備、內(nèi)存等）滿足要求滿足要求； 3 3）各設(shè)備的利用率）各設(shè)備的利用率 - -指該設(shè)備的使用時間同作業(yè)進程組全部完成所占用指該設(shè)備的使用時間同作業(yè)進程組全部完成所占用最長時間的比率。最長時間的比率。勇于開始，才能找到成功的路課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.1 操作系統(tǒng)是一種操作系統(tǒng)是一種 A A ，在操作系統(tǒng)中采用多道程序，在操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計方式能提高設(shè)計方式能提高CPUCPU和外部設(shè)備的和外部設(shè)備的 B B 。一般來說，為。一般來說，為了實現(xiàn)多道程序設(shè)計

31、，計算機需要有了實現(xiàn)多道程序設(shè)計，計算機需要有 C C 。A: (1)A: (1)通用軟件；通用軟件； (2)(2)系統(tǒng)軟件；系統(tǒng)軟件； (3)(3)應(yīng)用軟件；應(yīng)用軟件； (4)(4)軟件包。軟件包。B: (1)B: (1)利用效率；利用效率； (2)(2)可靠性；可靠性； (3)(3)穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； (4)(4)兼容性。兼容性。C C：(1)(1)更大的內(nèi)存；更大的內(nèi)存； (2)(2)更快的外部設(shè)備；更快的外部設(shè)備； (3)(3)更快的更快的CPUCPU； (4)(4)更先進的終端；更先進的終端；答案：答案：A(2),B(1),C(1)A(2),B(1),C(1)勇于開始，才能找到成功的路

32、分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)(Time-Sharing System)(Time-Sharing System) 分時系統(tǒng)是為了滿足用戶需求所形成的一種新分時系統(tǒng)是為了滿足用戶需求所形成的一種新型型OSOS。它與多道批處理系統(tǒng)之間，有著截然不同的。它與多道批處理系統(tǒng)之間，有著截然不同的性能差別。用戶的需求具體表現(xiàn)在以下幾個方面：性能差別。用戶的需求具體表現(xiàn)在以下幾個方面： (1) (1) 人人機交互機交互 (2) (2) 共享主機共享主機 (3) (3) 便于遠(yuǎn)地用戶上機便于遠(yuǎn)地用戶上機 1.2.4 1.2.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路分時系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示

33、意圖分時系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖1.2.4 1.2.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路【分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)】：多個用戶分時（分時的時間單位稱為時間片，多個用戶分時（分時的時間單位稱為時間片，通常為幾十毫秒）的使用同一計算機的系統(tǒng)稱為分時系統(tǒng)。通常為幾十毫秒）的使用同一計算機的系統(tǒng)稱為分時系統(tǒng)。常用于查詢系統(tǒng)。主要采用時鐘和中斷技術(shù)。常用于查詢系統(tǒng)。主要采用時鐘和中斷技術(shù)。 分時系統(tǒng)實現(xiàn)方法：分時系統(tǒng)實現(xiàn)方法： 系統(tǒng)配置多路卡系統(tǒng)配置多路卡及時接受及時接受各終端輸入命令和數(shù)據(jù)。各終端輸入命令和數(shù)據(jù)。 及時處理及時處理，不允許某作業(yè)長期占用處理機不允許某作業(yè)長

34、期占用處理機, , 將響應(yīng)周期分將響應(yīng)周期分為很短的時間片為很短的時間片, ,在該周期內(nèi)每個作業(yè)輪流執(zhí)行一次在該周期內(nèi)每個作業(yè)輪流執(zhí)行一次( (占一占一個時間片個時間片) )。每個作業(yè)可以及時接收用戶的命令和數(shù)據(jù)。每個作業(yè)可以及時接收用戶的命令和數(shù)據(jù), , 并能及時得到處理。并能及時得到處理。1.2.4 1.2.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路分時系統(tǒng)特征：分時系統(tǒng)特征：v多路性多路性v交互性交互性 v“獨占獨占”性性v及時性及時性同時有多個用戶使用一臺計算機同時有多個用戶使用一臺計算機宏觀上宏觀上：是多個人同時使用一個：是多個人同時使用一個C

35、PUCPU微觀上微觀上：多個人在不同時刻輪流使用：多個人在不同時刻輪流使用CPUCPU用戶根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果進一步用戶根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果進一步提出新請求提出新請求( (用戶直接干預(yù)每一步用戶直接干預(yù)每一步) )用戶感覺不到計算機為其他用戶感覺不到計算機為其他人服務(wù)人服務(wù)（OSOS提供虛機器，各個用戶提供虛機器，各個用戶的虛機器互不干擾）的虛機器互不干擾）響應(yīng)時間很短，系統(tǒng)對用響應(yīng)時間很短，系統(tǒng)對用戶提出的請求及時響應(yīng)戶提出的請求及時響應(yīng)1.2.4 1.2.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路課堂練習(xí)課堂練習(xí) 分時系統(tǒng)中，為使多個用戶能夠同時與系統(tǒng)交互，

36、最分時系統(tǒng)中，為使多個用戶能夠同時與系統(tǒng)交互，最關(guān)鍵的問題是關(guān)鍵的問題是 A A ，當(dāng)用戶數(shù)目為，當(dāng)用戶數(shù)目為100100時，為保證響應(yīng)不時，為保證響應(yīng)不超過超過2 2秒；此時的時間片最大應(yīng)為秒；此時的時間片最大應(yīng)為 B B 。A A： (1)(1)計算機具有足夠的運行速度；計算機具有足夠的運行速度； (2)(2)內(nèi)存容量應(yīng)足夠大；內(nèi)存容量應(yīng)足夠大； (3)(3)系統(tǒng)能及時地接收多個用戶輸入；系統(tǒng)能及時地接收多個用戶輸入； (4)(4)能在一短的時間內(nèi)，使所有用戶程序都能運行；能在一短的時間內(nèi)，使所有用戶程序都能運行； (5)(5)能快速進行內(nèi)外存對換。能快速進行內(nèi)外存對換。B B： (1)1

37、0ms(1)10ms； (2)20ms(2)20ms； (3)50ms(3)50ms； (4)100ms(4)100ms； (5)200ms(5)200ms。答案：答案：A(4),B(2)A(4),B(2)勇于開始，才能找到成功的路實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)v 在限定的時間內(nèi)對輸入進行快速處理并作出響應(yīng)的計算機處理系統(tǒng)在限定的時間內(nèi)對輸入進行快速處理并作出響應(yīng)的計算機處理系統(tǒng),主要特征是主要特征是實時性實時性和和可靠性可靠性。 1 1）實時系統(tǒng)的分類：）實時系統(tǒng)的分類： 實時控制系統(tǒng)實時控制系統(tǒng)：實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、并對此及時處理，進而實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、并對此及時處理，進而自動控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。

38、如火炮的自動控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈的制自動控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。如火炮的自動控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)、導(dǎo)系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制，宇航自動控制等。生產(chǎn)過程控制，宇航自動控制等。 實時信息處理系統(tǒng)實時信息處理系統(tǒng)：要求計算機能夠在容許的延遲時間內(nèi)，要求計算機能夠在容許的延遲時間內(nèi)，響應(yīng)外部的事件請求，完成對該事件的處理，并控制所有的實響應(yīng)外部的事件請求，完成對該事件的處理，并控制所有的實時設(shè)備和實時任務(wù)協(xié)調(diào)運行。如飛機訂票系統(tǒng)時設(shè)備和實時任務(wù)協(xié)調(diào)運行。如飛機訂票系統(tǒng), 期貨、股票交易期貨、股票交易系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。1.2.5 1.2.5 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程實時系統(tǒng)實時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的

39、路2 2）實時任務(wù)：）實時任務(wù)：（1) 1) 按任務(wù)執(zhí)行時是否呈現(xiàn)周期性來劃分：按任務(wù)執(zhí)行時是否呈現(xiàn)周期性來劃分： 周期性實時任務(wù)周期性實時任務(wù) 非周期性實時任務(wù)非周期性實時任務(wù) （2) 2) 根據(jù)對截止時間的要求來劃分：根據(jù)對截止時間的要求來劃分： 硬實時任務(wù)硬實時任務(wù)(Hard real-time Task)(Hard real-time Task)。 軟實時任務(wù)軟實時任務(wù)(Soft real-time Task)。1.2.5 1.2.5 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程實時系統(tǒng)實時系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路1.2.5 1.2.5 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程實時系統(tǒng)實時系

40、統(tǒng)3 3）需解決的主要問題）需解決的主要問題（1 1）實時時鐘管理：）實時時鐘管理： 實時系統(tǒng)所用的時間都是由實時時鐘產(chǎn)生的脈沖來計實時系統(tǒng)所用的時間都是由實時時鐘產(chǎn)生的脈沖來計量的。提供系統(tǒng)日期和時間、定時和延時等時鐘管理功量的。提供系統(tǒng)日期和時間、定時和延時等時鐘管理功能；能；（2 2）過載保護）過載保護: : 過載是指進入系統(tǒng)的任務(wù)數(shù)目超出系統(tǒng)處理能力。系統(tǒng)必過載是指進入系統(tǒng)的任務(wù)數(shù)目超出系統(tǒng)處理能力。系統(tǒng)必須具備某種防護機制保證即使出現(xiàn)過載系統(tǒng)仍能正常運行須具備某種防護機制保證即使出現(xiàn)過載系統(tǒng)仍能正常運行 短暫的峰值負(fù)載，用緩沖區(qū)平滑，即將任務(wù)收容于緩沖區(qū)短暫的峰值負(fù)載，用緩沖區(qū)平滑，

41、即將任務(wù)收容于緩沖區(qū) 連續(xù)的峰值負(fù)載，丟棄某些不重要的任務(wù)，動態(tài)調(diào)整任務(wù)周期連續(xù)的峰值負(fù)載，丟棄某些不重要的任務(wù)，動態(tài)調(diào)整任務(wù)周期（3 3）高度可靠性和安全性：冗余備份）高度可靠性和安全性：冗余備份勇于開始，才能找到成功的路分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)的比較分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)的比較 1 1）系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)不同。）系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)不同。分時系統(tǒng)是提供一種隨時分時系統(tǒng)是提供一種隨時可供多個用戶使用的可供多個用戶使用的通用型通用型很強的操作系統(tǒng)，而實時操很強的操作系統(tǒng)，而實時操作系統(tǒng)大多數(shù)是具有特殊用途的作系統(tǒng)大多數(shù)是具有特殊用途的專用系統(tǒng)專用系統(tǒng)。 2 2）交互性的強弱。交互性的強弱。分時具有較強的對話與交互

42、能力，分時具有較強的對話與交互能力，而實時系統(tǒng)交互性很弱。而實時系統(tǒng)交互性很弱。 3 3）響應(yīng)時間的長短。響應(yīng)時間的長短。分時只要能滿足一般用戶能接收分時只要能滿足一般用戶能接收的等待時間即可，而實時系統(tǒng)的相應(yīng)時間要求嚴(yán)格。的等待時間即可，而實時系統(tǒng)的相應(yīng)時間要求嚴(yán)格。 4 4）另外其均具備多路性、獨立性、及時性、交互性、可）另外其均具備多路性、獨立性、及時性、交互性、可靠性，靠性，只是實時系統(tǒng)對系統(tǒng)的只是實時系統(tǒng)對系統(tǒng)的及時性及時性和和可靠性可靠性要求更高要求更高。勇于開始，才能找到成功的路網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS,Network Operating SystemNOS,Networ

43、k Operating System） 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在通常操作系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上提供網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在通常操作系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上提供網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通信通信和和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的操作系統(tǒng)。功能的操作系統(tǒng)。v【網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)OS功能功能】: 高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信：高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信：在源計算機和目標(biāo)計算機之間在源計算機和目標(biāo)計算機之間實現(xiàn)無差別的數(shù)據(jù)傳輸。實現(xiàn)無差別的數(shù)據(jù)傳輸。 資源管理：資源管理：對網(wǎng)絡(luò)中的所有硬、軟件資源實施有效管理，對網(wǎng)絡(luò)中的所有硬、軟件資源實施有效管理，協(xié)調(diào)各用戶對共享資源的使用，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。協(xié)調(diào)各用戶對共享資源的使用，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。 網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)管理：包

44、括安全控制、性能監(jiān)視、維護功能等包括安全控制、性能監(jiān)視、維護功能等 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：提供如電子郵件、文件傳輸、共享設(shè)備服務(wù)、提供如電子郵件、文件傳輸、共享設(shè)備服務(wù)、遠(yuǎn)程作業(yè)錄入服務(wù)等。遠(yuǎn)程作業(yè)錄入服務(wù)等。補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)（Distributed Operating SystemDistributed Operating System） 1 1）分布式計算機系統(tǒng)特征：）分布式計算機系統(tǒng)特征：是以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的計算是以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的計算機系統(tǒng)，包含多臺處理機，每臺處理機完成系統(tǒng)

45、中指定的一機系統(tǒng)，包含多臺處理機，每臺處理機完成系統(tǒng)中指定的一部分功能。部分功能。 系統(tǒng)中的任意兩臺計算機都可以通信系統(tǒng)中的任意兩臺計算機都可以通信 系統(tǒng)中的計算機無主次之分系統(tǒng)中的計算機無主次之分 系統(tǒng)中所有資源供所有用戶共享系統(tǒng)中所有資源供所有用戶共享 系統(tǒng)中的計算機可互相協(xié)作完成同一個任務(wù)系統(tǒng)中的計算機可互相協(xié)作完成同一個任務(wù) 堅固性。當(dāng)系統(tǒng)中一臺或幾臺計算機發(fā)生故障時，其余部堅固性。當(dāng)系統(tǒng)中一臺或幾臺計算機發(fā)生故障時，其余部分可自動重新構(gòu)成一個新的系統(tǒng)。分可自動重新構(gòu)成一個新的系統(tǒng)。補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路

46、2 2）分布式操作系統(tǒng)的缺點：）分布式操作系統(tǒng)的缺點： 系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性：系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性：各系統(tǒng)內(nèi)結(jié)點自治，且信息傳各系統(tǒng)內(nèi)結(jié)點自治，且信息傳播需要時間，很難及時和準(zhǔn)確把握系統(tǒng)的狀態(tài)信息。播需要時間，很難及時和準(zhǔn)確把握系統(tǒng)的狀態(tài)信息。 控制機構(gòu)的復(fù)雜性：控制機構(gòu)的復(fù)雜性：不存在主從關(guān)系或?qū)哟侮P(guān)系，增不存在主從關(guān)系或?qū)哟侮P(guān)系，增加了控制的復(fù)雜性。加了控制的復(fù)雜性。 通訊開銷引起性能下降：通訊開銷引起性能下降：補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路3 3）網(wǎng)絡(luò)和分布式的區(qū)別：）網(wǎng)絡(luò)和分布式的區(qū)別：從硬件上講，它與計算機局域網(wǎng)沒有

47、任何區(qū)別，關(guān)從硬件上講，它與計算機局域網(wǎng)沒有任何區(qū)別，關(guān)鍵是軟件。鍵是軟件。1) 1) 分布式系統(tǒng)的各個計算機之間處于平等地位分布式系統(tǒng)的各個計算機之間處于平等地位無主從關(guān)無主從關(guān)系系；網(wǎng)絡(luò)有一些主從關(guān)系；網(wǎng)絡(luò)有一些主從關(guān)系2) 2) 分布式系統(tǒng)資源為分布式系統(tǒng)資源為所有用戶共享所有用戶共享；而網(wǎng)絡(luò)有限制地共；而網(wǎng)絡(luò)有限制地共享。享。3) 3) 分布式系統(tǒng)中一項任務(wù)可分給若干處理單元相互分布式系統(tǒng)中一項任務(wù)可分給若干處理單元相互協(xié)作協(xié)作共同完成，而網(wǎng)絡(luò)往往是各司其責(zé)共同完成，而網(wǎng)絡(luò)往往是各司其責(zé)補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程補充：操作系統(tǒng)的發(fā)展過程分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的

48、路課堂練習(xí)課堂練習(xí) 在設(shè)計分時操作系統(tǒng)時，首先要考慮的是在設(shè)計分時操作系統(tǒng)時，首先要考慮的是 A A ；在設(shè)；在設(shè)計實時操作系統(tǒng)時，首先要考慮的是計實時操作系統(tǒng)時，首先要考慮的是 B B ；在設(shè)計批處；在設(shè)計批處理系統(tǒng)時，首先要考慮的是理系統(tǒng)時，首先要考慮的是 C C 。A A、B B、C C： (1)(1)靈活性和可適應(yīng)性；靈活性和可適應(yīng)性； (2)(2)交互性和響應(yīng)時間；交互性和響應(yīng)時間； (3)(3)周轉(zhuǎn)時間和系統(tǒng)吞吐量；周轉(zhuǎn)時間和系統(tǒng)吞吐量； (4)(4)實時性和可靠性。實時性和可靠性。答案：答案：A(2),B(4),C(3)A(2),B(4),C(3)勇于開始，才能找到成功的路課堂練

49、習(xí)課堂練習(xí) 為了提高計算機的處理機和外部設(shè)備的利用率，把多個程序為了提高計算機的處理機和外部設(shè)備的利用率，把多個程序同時放入主存，在宏觀上并行運行是同時放入主存，在宏觀上并行運行是 A A ；多個用戶在終端設(shè)備；多個用戶在終端設(shè)備上的交互方式輸入、排錯和控制其程序的運行是上的交互方式輸入、排錯和控制其程序的運行是 B B ；由多個計；由多個計算機組成的一個系統(tǒng)，這些計算機之間可以通信來交換信息，互算機組成的一個系統(tǒng)，這些計算機之間可以通信來交換信息，互相之間無主次之分，它們共享系統(tǒng)資源，程序由系統(tǒng)中的全部或相之間無主次之分，它們共享系統(tǒng)資源，程序由系統(tǒng)中的全部或部分計算機協(xié)同執(zhí)行，管理上述計算

50、機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)是部分計算機協(xié)同執(zhí)行，管理上述計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)是 C C ；有一類操作系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)時間的重要性超過系統(tǒng)資源的利用率，有一類操作系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)時間的重要性超過系統(tǒng)資源的利用率，它被廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)星控制、飛機訂票業(yè)務(wù)等領(lǐng)域是它被廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)星控制、飛機訂票業(yè)務(wù)等領(lǐng)域是 D D 。ADAD：分時：分時OSOS 實時實時OSOS 批處理系統(tǒng)批處理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)OSOS分布式分布式OS OS 單用戶單用戶OSOS 多重程序設(shè)計多重程序設(shè)計 多道程序設(shè)計多道程序設(shè)計答案：答案：A(8),B(1),C(5),D(2)A(8),B(1),C(5),D(2)勇于開始，才能找到成功的路1

51、1單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)的含義是，只允許一個用戶上機，且只允許用戶程序作為一個任務(wù)運行。這是最簡單的微機操作系統(tǒng)，主要配置在8位和16位微機上。最有代表性的單用戶單任務(wù)微機操作系統(tǒng)是CP/M和MS-DOS。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路1) CP/M1974年第一代通用8位微處理機芯片Intel 8080出現(xiàn)后的第二年，Digital Research公司就開發(fā)出帶有軟盤系統(tǒng)的8位微機操作系統(tǒng)CP/M 。1977年Digital Research公司對CP/M進行了重寫，使其

52、可配置在以Intel 8080、8085、Z80等8位芯片為基礎(chǔ)的多種微機上。1979年又推出帶有硬盤管理功能的CP/M 2.2版本。由于CP/M具有較好的體系結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)性強，且具有可移植性以及易學(xué)易用等優(yōu)點，使之在8位微機中占據(jù)了統(tǒng)治地位。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路2) MS-DOS1981年IBM公司首次推出了IBM-PC個人計算機(16位微機)，在微機中采用了微軟公司開發(fā)的MS-DOS(Disk Operating System)操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)在CP/M的基礎(chǔ)上進行了較大的擴充，使其在功能上有很

53、大的增強。1983年IBM 推出PC/AT(配有Intel 80286芯片)，相應(yīng)地，微軟又開發(fā)出MS-DOS 2.0版本，它不僅能支持硬盤設(shè)備，還采用了樹形目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)。1987年又宣布了MS-DOS 3.3版本。從MS-DOS 1.0到3.3為止的DOS版本都屬于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，內(nèi)存被限制在640 KB。從1989年到1993年又先后推出了多個MS-DOS版本，它們都可以配置在Intel 80386、80486等32位微機上。從20世紀(jì)80年代到90年代初，由于MS-DOS性能優(yōu)越而受到當(dāng)時用戶的廣泛歡迎，成為事實上的16位單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。 1.2.6 1.2.6 操

54、作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路2 2單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)的含義是，只允許一個用戶上機，但允許用戶把程序分為若干個任務(wù)，使它們并發(fā)執(zhí)行，從而有效地改善了系統(tǒng)的性能。目前在32位微機上配置的操作系統(tǒng)基本上都是單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，其中最有代表性的是由微軟公司推出的Windows。1985年和1987年微軟公司先后推出了Windows 1.0和Windows 2.0版本操作系統(tǒng)，由于當(dāng)時的硬件平臺還只是16位微機，對1.0和2.0版本不能很好的支持。1990年微軟公司又發(fā)布了Windows 3.0版本，隨后

55、又宣布了Windows 3.1版本，它們主要是針對386和486等32位微機開發(fā)的，較之以前的操作系統(tǒng)有著重大的改進，引入了友善的圖形用戶界面，支持多任務(wù)和擴展內(nèi)存的功能，使計算機更好使用，從而成為386和486等微機的主流操作系統(tǒng)。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路1995年微軟公司推出了Windows 95，它較之以前的Windows 3.1有許多重大改進，采用了全32位的處理技術(shù)，并兼容以前的16位應(yīng)用程序，在該系統(tǒng)中還集成了支持Internet的網(wǎng)絡(luò)功能。1998年微軟公司又推出了Windows 95的改進版

56、Windows 98，它已是最后一個仍然兼容以前的16位應(yīng)用程序的Windows，其最主要的改進是把微軟公司自己開發(fā)的Internet瀏覽器整合到系統(tǒng)中，大大方便了用戶上網(wǎng)瀏覽，另一個特點是增加了對多媒體的支持。2001年微軟又發(fā)布了32位版本的Windows XP，同時提供了家用和商業(yè)工作站兩種版本，它是當(dāng)前使用最廣泛的個人操作系統(tǒng)。2001年還發(fā)布了64位版本的Windows XP。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)Windows系列系列Windows 2.0Windows 3.0Wind

57、ows 3.1Windows NT 3.1Windows 3.2Windows 1.0Windows 95Windows 98Windows MEWindows 2000Windows XPWindows 2003Windows NT 4.0Windows Vista19851987199019921993199419951996199820002000200120032005勇于開始，才能找到成功的路微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)Windows系列系列勇于開始，才能找到成功的路3 3多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)的含義是，允許多個用戶通過各自的終端使用同一臺機器，共享

58、主機系統(tǒng)中的各種資源，而每個用戶程序又可進一步分為幾個任務(wù)，使它們能并發(fā)執(zhí)行，從而可進一步提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。在大、中和小型機中所配置的大多是多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，而在32位微機上也有不少是配置的多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，其中最有代表性的是UNIX OS。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路UNIX OS是美國電報電話公司的Bell實驗室在19691970年期間開發(fā)的，1979年推出來的UNIX V.7已被廣泛應(yīng)用于多種中、小型機上。隨著微機性能的提高，人們又將UNIX移植到微機上。在1980年前后，將UNIX第7

59、版本移植到Motorola公司的MC 680 xx微機上，后來又將UNIX V7.0版本進行簡化后移植到Intel 8080上，把它稱為Xenix。現(xiàn)在最有影響的兩個能運行在微機上的UNIX操作系統(tǒng)的變型是Solaris OS和Linux OS。 1.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程操作系統(tǒng)的發(fā)展過程微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)勇于開始，才能找到成功的路微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng)Unix系列系列設(shè)計目標(biāo)設(shè)計目標(biāo)l 向大的用戶團體提供對計算機的同時訪問。向大的用戶團體提供對計算機的同時訪問。l 支持強大的計算能力與數(shù)據(jù)存儲。支持強大的計算能力與數(shù)據(jù)存儲。l 在需要時，用戶能夠容易地共享他們的數(shù)據(jù)

60、。在需要時，用戶能夠容易地共享他們的數(shù)據(jù)。Ken Thompson AT&T 貝爾實驗室貝爾實驗室1983年的年的Turing獎獎Dennis M. Ritchie 勇于開始，才能找到成功的路Ritchie和Thompson在開發(fā)UNIX勇于開始，才能找到成功的路1999年接受美國國家技術(shù)勛章年接受美國國家技術(shù)勛章勇于開始，才能找到成功的路(1) Solaris OS：SUN公司于1982 年推出的SUN OS 1.0是一個運行在Motorola 680 x0平臺上的UNIX OS。在1988年宣布的SUN OS 4.0把運行平臺從早期的Motorola 680 x0平臺遷移到SPARC平臺，并開始支持Intel公