3；操作余統教程（第3版）

第一章操作系統概論

面向21世紀課程教材

高等教育出版社出版

2003年8月

S傕系鰥殿程《第三版》劉烹

第一章操作系統概論

1.1操作系統概觀

1.2操作系統的形成和發裝

1.3操作系統提供的服務和用戶接口

L4操作系統的結構

1.5流行操作系統簡介

s

L1操作L統版觀

1.1.1操作系統的定義和目標

1.1.2操作系統的作用和功能

1.1.3操作系統的主要特性

嫌傕系毓

-1.1.1操作系統的定義和目標

?操作系統是管理系統資源、控制

程序執行，改善人機界面，提供

各種服務，合理組織計算機工作

流程和為用戶有效使用計算機提

供M好運行環境的一種系統軟件。

?它可被看作是用戶和計算機硬件

之間的一種接口，是現代計算機

豕統不可分割的重要組成部分。

S

討算機系統的層次結構⑴

S

-計算機索統的層次結構(2)

?硬件層

,操作系統層

?系統程序層

?應用層

-操作繚統的主要3標

?方便用戶使用

?獷大機器功能

?管理系統盤源

?提高系統效率

?構筑開放環境

S

W1.L2操作泰統的作用與功能

操作系統的作用

os作為用戶與計算機硬件之間的接口

OS作為虛擬計算機

OS作為計算機系統的資源管理者

二⑴OS作為用戶與計算機硬件

之間的接口(1)

操作/統能：

?改造硬件設施，使之更易使用;

?提供系統調用，擴展機器功能;

?組織工作流程，提供運行環境。

這些功能難于由硬件直接實現。

S傕系鰥殿程《第三版》劉三H季:療舞費:雪岸勺匯方迄

二OS作為用戶與計算機硬件

之間的接口(2)

?操作系統改造和獷充過的討算

機不但功能更強，使用也更為

方便，用戶可直接調用系統提

供的各種功能，而無需了解軟

硬件本身的細節，對于用戶來

講操作系統便成為他與討算機

硬件之間的一個接口O

S傕系鰥殿程《第三版》劉口H季:療熨費招學勺立〃還

(2)OS為用戶提供虛擬討算機⑴

如何把硬件復雜性與用戶隔離開來?

?基本方法是在計算機裸機上加上一

層層軟件來組成整個計算機系統。

?每當在計算機上復蓋一層軟件，提

供了一種抽象，條統的功能便增加一

點,使用就更加方便一皮，用戶可

用的運行環境就更加好一點。

S傕系鰥殿程《第三版》劉口H季:療熨費巧學勺匯〃還

-OS為用戶提供虛擬計算機(2)

操作條統是緊靠硬件的第一層軟件，

計算機上覆蓋操作系統后，可廣展

基本功能，為用戶提供一臺功能顯

著增強，使用更加方便，安全可靠

性好,效率明顯提高的機器，稱為

虛擬計算機,或操作系統虛機器

(VirtualMachineJ。

s劉口H季:療熨費用苧勺立〃還

-（3）操作系統作為計算機系統的

資源管理者⑴

操作系統中，能分配給用戶使用

的硬件和軟件設施總稱為褥源，

包括兩類：硬件資源和信息濟源。

?硬件咨源又分:處理器、存儲器、

1/0設備等；

?信息濟源又分:程序和數據等。

s

一操作條統作為計算機條統的

資源管理者(2)

也可把操作系統定義為：是能

使核用戶有效、方便地共享一

套計算機系統冷源的一種系統

軟件。

二操作豕統作為計算機系統的

濟源管理者(3)

操作系統的重要任務之一⑴

對冷源選行抽象研究，找出各種

濟源共性和個性，有序地管理計

算機中的硬件、軟件咨源，跟蹤

濟源使用情況，監視冷源的狀杰，

滿足用戶對資源的需求，協調各

程序對濟源的使用沖突；

s傕系鰥殿程《第三版》間國大三羽!期毫名萬:密

操作統作為計算機系統的

資源管理者(4)

操作系統的重要任務之一(2)

研究使用資源的統一方法，讓用

戶簡單、有效的使用濟源，最大

限度地實現各類資源的共享，提

高資源利用率，從而,

機系統的效率有很大提高。***^

S劉口H季:療熨費巧學勺匯〃還

操作系統的功能

?處理機管理

?存儲管理

?設備管理

?文件管理

?網絡與通信管理

?用戶接口

S

處理機管理

處理器管理具體包括:

?進程控制和管理

?選程同步和互斥

?選程通信和死鎖

?線程控制和管理

?處理器調度，分作業調度，中

程調度，低級調度等

存儲管理

存儲管理具有四大功能:

?存儲分配

?存儲共享

,地址轉換與存儲保護

?存儲療充

設備管理

設備管理具有以下功能:

?設備分配

?緩沖管理

?設備驅動

設備獨立性

實現虛擬設備

傕系鰥殿程《第三版》

文件管理

文件管理要完成以下任務：

提供文件遂料組織方法

提供文件物理組織方法

提供文件的存取方法

提供文件的使用方法

實現文件的目錄管理

實現文件的存取控制

實現文件的存儲空間管理

s傕系鰥殿程《第三版》

網絡與通信管理

聯網操作系統應具有以下功能：

?網上資源管理功能

?數據通信管理功能

?網絡管理功能，包括：故障管理、

安全管理、性能管理、記帳管理

和配置管理。

作系毓

-LL3操作系統的主要特性

第一個特性一并發性

第二個特性-共享性

第三個特性-異步性

第四個特性-虛擬性

操作系統中的并發性⑴

?并發性（ConcurrenceJ指兩

個或兩個以上的事件或活動在

同~時間間隔內發生

,發揮并發性能夠消除系統中部

件和部件之間的相互等待，有

效地改善系統密源的利用率，

改戰系統的吞吐率，提高系統

效率

S傕系鰥殿程《第三版》

操作系統中的并發性(2)

并發性使系統變得復雜化

?如何從一個活動切換到另一個活動？

?怠樣將各個活動隔離開來，使之互不干

擾，免遭對方破壞？怎樣讓多個活動協

作完成任務？

?怎樣協調多個活動對濟源的競爭？

?如何保證每個活動的濟源不被其它進程

侵犯？

?多個活動共享文件數據時，如何保證教

據的?致性？

S傕系鰥殿程《第三版》劉口H季:療熨費招苧勺匯〃還

操作系統中的并發性(3)

?采用并發技術的豕統稱為多任務豕

統(Multitasking),

?并發的實質是一個物理CPU(也可以

多個物理CPU)在若干道程序之間多

路復用，并發性是對有限物理濟源

強制行使多用戶共享以提高效率。

?結論：實現并發技術的關鍵之一是

如何對系統內的多個活動(進程)選

行切換的技術

S傕系鰥殿程《第三版》劉三大季:療舞費巧爭勺匯7

操作系統中的并發性(4)

?并行性指(Parallelism)指兩個

或兩個以上的事件或活動在同一

時刻發生

?并行的事件或活動?定是并發

的，但反之并發的事件或活動未

必是并行的。

?并行性是并發性的特例，而并

發性是并行性的廣展。

S2U季與曰七二

-操作系統中的共享性

共享指操作系統中的資源可被多個

并發軌行的進程所使用，分成兩種

密源共享方式：

?互斥訪問:

,同時訪問：

?與共享性有關的問題:濟源分配、

信息保護、存取控制等，必須要

妥善解決好這些問題。

S傕系鰥殿程《第三版》也用孕勺匯〃運

.操作系統中的異步性⑴

操作系統中的異步性處處可見：

⑴進程何時執行？何時暫停？怠樣的速度向

前推進？都是異步(隨機)的。

(2)作業到達余統的類型和時間是隨機的；

(3)操作員發出命令或按按鈕的時刻是隨機的；

(4)程序運行發生錯誤或異常的時刻是隨機的;

(5)各種各樣硬件和軟件中斷事件發生的時刻

是隨機的

S的京H學號騫窈藥學勺匯〃還

操作系統中的異步性(2)

?異步性給系統帶來潛在危險，有

可能導玫與時間有關的錯誤。

?操作系統的'一個重要任務是必

須確保捕乳任何一種隨機事件,

正確處理可能發生的陵機事件,

正確處理任何一種產生的事件

序列，否則將會導致嚴重后果。

S費:駕爭勺匯〃還

操作系統中的虛擬性

?虛擬性是指操作宗統中的一種

管理技術，它是把物理上的一

個實體變成遮薜上的多個對應

物，或把物理上的多個實體變

成近薜上的一個對應物的技術,

顯然，前者是實際存在的而后

者是虛構假想的。

S劉烹大季號算費的號m匯

虛擬性的例子

?通過多道程序和分時使用CPU技術，物理上

的一個CPU變成逐屬上的多個CPU。

?通過Spooling技術可把物理上的一臺獨占設

備變成之科上的多臺虛擬設備，

■通過窗口技術可把物理上的?個屏氟變成近

屬上的多個虛擬務幕,

?IBM的VM技術把物理上的一臺計算機變成

近屬上的多臺計算機。

?虛擬存儲器則是把物理上的多個存儲器（主

存和輔存）變成量屬上的?個（虛存）的例子。

傕系鰥殿程《第三版》

-1.2操作系統的發展和形成

1.2.1人工操作階段

1.2.2管理程序階段

1.2.3多道程序設計與操作系統

的形成

1.2.4操作系統的分類

1.2.1人工操作階段

算題過程

?人工把源程序用穿扎機穿制在卡片或紙帶上

?將準備好的匯編解絳程序或編年東統裝人計算機

?匯編程序或編譯京統讀入人工裝在輸入機上的穿

孔卡或穿孔帶

?執行匯編過程或編譯過程，產生百標程序，并輸

出目標卡片迭或紙不

?通過引導程序把裝在輸入機上的目標程序族人計

算機

?啟動目標程序執行，從輸入機上讀入人工裝好的

數據卡或數據帶

?產生計算結果，執行結果從打印機上或卡片機上

輸出

S傕系鰥殿程《第三版》

人工操作階段的缺點

?用戶上機獨占全機褥源，造成褥源

利用率不高，系統效率低下

?手工操作多，浪費處理機時間，也

極易發生差錯

?數據的輸入，程序的執行、結果的

輸出均聯機進行，從上機到下機的

時間拉得非常長

S劉口H季:療熨費巧學勺匯〃還

L2.2管理程序階段⑴

工作流程如T:

操作員集中一枇用戶提支的作業，

由管理程序將作業從紙帶或卡片機

輸入到磁吊上,號當~枇作業輸入

完成后，管理程序自動把磁帶上的

第~個作業裝入而存,并把控制權

交給作業。當該作業執行完成后,

作業又把控制權繳回管理程序,管

理程序再調入磁帶上的第二個作業

到內存執行

s

管理程序階段(2)

用

戶

程

序

區

管理程序階段(3)

管理程序Monitor的主要功能:

?4動控制和處理作業流

?提供~套操作命令

?提供設備驅動和I/O控制功能

?提供庫程序和程序裝配功能

?提供簡單的文件管理功能

S劉口H季:療熨費用苧勺立〃還

結束

執行作業

步

作業步F

■A

正常結束

分析原因，

相應

F

作業繼續執行

轉向禁作業步

旬.紀父號?斤考J

二123多道程序設計與操作系統形成（1）

"1.多道程序設計的概念

?多道程序設計是指允許多個程序同時進

入一個計算機系統的主備儲器并啟動進

行計算的方法

?從宏觀上看：

?從微觀上看：

?引入多道程序設計技術的目的：

?例：計算某個數據處理問題，輸入500個字符

（化78ms）,經CPU處理52ms后，將結果2。0。

個字符存到戚帶上（化20ms）,重復選行，直

至輸入數據全部處理完畢

"二

S傕系鰥殿程《第三版》劉三H季:療舞費:雪岸勺匯方迄

多道程序設計例（1）

單道算題運行時處理器的使用效率

78130150228280300378430450

時間

輸入機

處理器

磁帶機

S

多道程序設計例⑵

?為提高效率，讓計算機同時接受兩道算

題，當第一道程序在等待外圍設備的時

候，讓第二道程序運行，降低CPU會等

時間，處理器利用率顯然可以有所提高

?例如,計算機還接受了另~算題：從另

~臺磁帶機上輸入2000個字符,經42

毫秒的處理后,從行式打印機上輸出兩

行（約化88ms）

S傕系鰥殿程《第三版》

多道程序設計例(3)

兩道算題運行時處理器的使用效率

78130150228280300378430450

時間

輸入機

P1P2P1P2

處理器

磁帶機1

磁帶機2———

打印機

S

多道程序設計的效果⑴

52/（78十52十20）七35%

(52+42)/150仁63%

傕系籟

多道程序設計的效果(2)

?采用多道程序設計提高了效率，即

增長了單位時間的算題量，但對每

道程序來說，卻延長了計算時間。

?多道程序設計技術提高濟源利用率

和系統吞吐率是以犒牲用戶的響應

時間為代價的。

多道程序設計與操作系統形成

2多道程序設計的道教問題

?多道程序設計的道教多少不是任意的

?例如，兩道程序都要用打印機，若系

統只有~臺，就算它們同時接受此人

計算機內存運行,未必能提高效率。

?內存儲器的袞量和用戶的響應時間等

因素也影響多道程序道教的多寡。

S傕系鰥殿程《第三版》劉三H季:療舞費:雪岸勺匯方迄

二多道程序設計與操作系統形成

多道程序設計的道教問題（續）

?假如一道程序等待I/O操作的時間占

其運行時間的比例為p,當內存中有n

道程序時，所有程序都等待I/O的概

率是p\那么,

CPU利用率=l-pn

n稱多道程序的道教或度教，可見

CPU的利用*是n的函數

S傕系鰥殿程《第三版》

■多道程序設計的優點與缺點

?提高了CPU的利用率

?提高了內存和I/O設備的利用率

?改進了系統的吞吐率

?充分發揮了系統的并行性

?其主要缺點是：作業周轉時間延長

多道程序設計與操作系統形成

3多道程序設計系統與多重處理系統

多重處理余統是指配置了多個物理

CPU,能工正同時執行多道程序的

京統。要有效地使用多重處理余統，

必須采用多道程序設討技術；反過

來，多道程序設計不一定要求有多

重處理余統支持。

S傕系鰥殿程《第三版》劉口H季:療熨費用苧勺立〃還

多道程序設計與操作條統形成

實現多道程序設討必須妥善地

解決三個問題：

?存儲保護與程序浮動；

?處理器的管理和調度；

?系統資源的管理和調度。

傕系鰥殿程《第三版》

多道程序設計與操作條統形成

操作系統咨源管理水平和操作自動化程度

進一步提高,表現在：

1.實現了計算機操作過程自動化。

2.濟源管理水平有了提高。

3.提供虛存管理功能。

4.支持分時操作。

5.文件管理功能有改進。

6.多道程序設計趨于完善。

可

1.2.4操作系統的發展與分類

三種基本的操作余統類型：

1批處理操作系統

2分時操作系統

3實時操作系統

-批處理操作系統

?用戶把要計算的應用問題編成程序，連同

數據和作業說明書一起交給操作員,操作

員集中一枇作業，輸入到計算機中。然后,

由操作系統來調度和控制作業的執行。這

種批量化處理作業方式的操作條統稱為她

定理操作條統（BatchOS）

?枇處理余統的主要特征：

-用戶脫機工作

-成枇處理作業

-多道程序運行

-作業周轉時間長

S傕系鰥殿程《第三版》的季:療舞費用孕勺立

分時操作系統

?允許多個聯機用戶同時使用一臺計算機

系統進行計算的操作條統稱分時操作條

統(TimeSharingOperatingSystemJ

?分時系統的特征

-同時性

一獨立性

-及時性

-交互性

分時與批處理操作余統的區別

I標不同

?迨應作業的性質不同

?資源使用率不同

?作業控制方式不同

實時操作系統（1）

三種典型的實時系統：

?過程控制系統（生產過程控制）

?信息查詢系統（情報檢奈）

,事務處理系統（銀行業務）

實時操作系統(2)

?實時操作系統(RealTimeOS)指當夕卜界

事件或數據產生時，能接收并以足夠快

的速度予以處理，處理的結果又能五規

定時間由來控制監控的生產過程或對處

理系統作出快速響應,并控制所有實時

任務協調?致運行的操作條統

?實時控制操作余統的處理流程:

?數據采集

?加工處理:

?操作控制:

?反債處理:

S傕系鰥殿程《第三版》

-操作系統的進一步發段

操作余統發展的主要動力：

1.案件快速更新換代。

2.計算體系結構不斷發來。

3.提高計算機條統資源利用率的需要。

4.讓用戶使用計算機越來越方便的需要。

5.滿足用戶新要求，提供給用戶新服務。

S傕系鰥殿程《第三版》劉國大季:療舞費:雪岸勺匯方迄

微機操作系統

?新一代微機操作系統具有以下功能：

GUL多用戶和多任務、虛擬存儲管

理、網絡通信支持、數據庫支持、多

媒體支持、應用編程支持API

?具有以下特點

CU開放性

(2)通用性

(3)高性能

(4J及用微內核結構

S傕系鰥殿程《第三版》的季:療舞費為孕勺之

并行操作祭統

?計算機的應用每前進一步都要求增加

計算機的處理能力。為達到極高性能,

除提高元器件速度外，必須改進計算

機系統結構,這主要系用增加同~正

間間隔內的操作數量，通過并行處理

(Parallelprocessing)技術,研究并

行計算機

網絡操作系統

?為了使網絡中的計算機能方便地傳送

信息和共享網絡咨源而加到網絡中的

計算機上的操作宗統稱網絡操作系統

（NetworkOperatingSystemJ

?網絡操作條統應該具有的功能：

1J網絡通信

2）濟源管理

3）網絡管理

4J網絡服務

S傕系鰥殿程《第三版》

分布式操作系統

分布式計算機索統由多臺分散的計算機經

互連網絡連接而成，具備四項基本功能

1.選程通信

2.裕源共享

3.并行計算

4.網絡管理

?分布式操作宗統與單機集中式操作宗統的

主要區別在于:

1.濟源管理

2.進程通信：

3.系統結構：

S傕系鰥殿程《第三版》的季:療舞費為孕勺之

嵌1人為操作系統⑴

?3C：計算機是貫穿社會信息化的核心技

術，網絡和通信是社會信息化賴以存在

的基礎設施，包子消費產品是人與社會

信息化的主要接口O

?送入式(計算機)系統的應用環境帶來了

對送人式系統軟件(embeddedsoftware)

送入為操作系統（2）

?提人式OS指運行在炭人式（計算機）環境中，

對整個系統及所有操作的各種部拜、裝置

等濟源進行統一協調、處理、指揮和控制

的系統軟件

?送人式OS具有通常操作余統的功能，包

括：與硬件相關的底層軟件、操作條統核

心功能（文件條統、存儲管理、設備管理、

進程管理、處理器管理和中斷處理）、功

能強大的還提供圖形界面、通信協議、小

型瀏覽器等設施

S

送入式操作系統特征

?微型化：

?可定制：

?實時性:

?可靠性：

,易移植性:

?開發環境：

送入式操作系統實例

?WindowsCE是微軟開發的，用于通信、娛樂和

移動式計算設備的操作宗統（平臺），它是微軟

“維納斯”計劃的核心。CE是具有開放性的，

32伍多任務、多線程嵌L八式操作系統

?PersonalJava是SUN公司開發的用于彖庭、辦公

室和移動信息也器創建連網應用的Java應用環境,

適宜更新換代快的信息也器的應用開發

?SUN公司又開發出專門用于信息也器應用開發的

實時操作系統JavaOSforConsumers和適用于存

儲空間有限的專用實時操作宗統EmbeddedJava

S傕系鰥殿程《第三版》

；1.2操作系統的發梭和形成

1.2.1人工操作階段

1.2.2管理程序階段

1.2.3多道程序設計與操作系統

的形成

1.2.4操作系統的分類

1.2.1人工操作階段

算題過程

?人工把源程序用穿扎機穿制在卡片或紙帶上

?將準備好的匯編斛絳程序或編譯系統裝人計算機

?匯編程序或編譯系統族人人工裝在輸入機上的穿

扎卡或穿扎帶

?執行匯編過程或編譯過程，產生目標程序，并輸

出目標卡片迭或新布

?通過引導程序把裝在輸入機上的目標程序讀人計

算機

?啟動目標程序執行，從輸入機上讀入人工裝好的

數據卡或數據帶

?產生計算結果，執行結果從打印機上或卡片機上

輸出

作系鰥殿震（嘉三版）聞京—一:獺與53學—運

人工操作階段的缺點

?用戶上機獨占全機資源，造成褥源

利用率不高，系統效率低下

?手工操作多，浪費處理機時間，也

極易發生差錯

?數據的輸入，程序的執行、結果的

輸出均聯機進行,隊上機到下機的

時間拉得非常長

作系鰥殿震（嘉三版）

1.2.2管理程序階段⑴

工作流程如下：

操作員集中一枇用戶提交的作業，

由管理程序將作業從紙帶或卡片機

輸入到磁吊上，爭當一枇作業輸入

完成后，管理程序4動把磁帶上的

第一個作業裝入內存，并把控制權

交給作業。當該作業執行完成后,

作業又把控制權繳回管理程序,管

理程序再調入磁帶上的第二個作業

到內存執行

劉三大學計算也出舉與a水運

管理程序階段(2)

用

戶

程

序

區

作

票S

0(

管理程序階段(3)

管理程序Monitor的主要功能：

?自動控制和處理作業流

?提供一套操作命令

?提供設備驅動和I/O控制功能

?提供庫程序和程序裝配功能

?提供簡單的文件管理功能

作系鰥殿震(嘉三版)

）結束

揍Job卡作記

程序新作業

階段取下一個作

業步控制卡

⑷

程序

回收資源

算題撤離作業

過程

二123多道程序設計與操作余統形成⑴

1.多道程序設計的概念

?多道程序設計是指允許多個程序同時進

入一個計算機余統的主備儲器參啟動進

行計算的方法

?從宏觀上看：

?從微觀上看：

?引入多道程序設計技術的目的：

?例：計算某個數據處理問題，輸入500個字符

（化78ms）,經CPU處理52ms后，將結果2000

個字符存到胸帶上（化20ms）,重復進行，直

至輸入數據全部處理弟畢

多道程序設計例（1）

單道算題運行時處理器的至用效率

78130150228280300378430450

時間

輸入機

處理器

磁帶機

多道程序設計例⑵

?為提高效率，讓計算機同時接受兩道算

題，當第一道程序在等待外圍設備的時

候，讓第二道程序運行，降低CPU會等

時間，處理器利用率顯然可以有所提高

?例如,計算機還接受了另一算題：從另

~臺磁帶機上輸入2000個字符,經42

毫秒的處理后,從行式打印機上輸出兩

行（約化88ms）

作系鰥殿震（嘉三版）

多道程序設計例⑶

兩道算題運行時處理器的使用效率

78130150228280300378430450

時間

輸入機

P1P2

處理器

磁帶機1

磁帶機2

打印機

多道程序設計的效果⑴

IWW52/—(78十52十20).~■35%

(52+42)/150弋63%

；多道程序設計的效果(2)

?采用多道程序設計提高了效率，即

增長了單住時間的算題量，但對每

道程序來說，卻延長了計算時間。

?多道程序設計技術提高濟源利用率

和余統春吐率是以括牲用戶的響應

時間為代價的。

二多道程序設計與操作余貌形成

2多道程序設計的道教問題

?多道程序設計的道教多少不是任意的

?例如，兩道程序都要用打印機，若東

統只有一臺，就算它們同時接受進入

計算機內存運行，未必能提高效率。

?內存儲器的袞量和用戶的響應時間等

因素也影響多道程序道教的多寡。

劉三父學計算為碧絲

多道程序設計與掾作宗統形成

多道程序設計的道教問題（續）

?假如一道程序等待I/O操作的時間占

其運行時間的比例為p,當內存中有n

道程序時，所有程序都等待I/O的概

率是pH那么,

CPU利用率=l-pn

n稱多道程序的道教或度教，可見

CPU的利用*是n的函數

劉三大學計班時經與會水運

號多道程序設計的優點與缺點

?提嵩了CPU的利用率

?提嵩了內存和1/。設備的利用率

?改進了東統的吞吐率

?充分發揮了系統的并行性

?其主要缺點是：作業周轉時間延長

二多道程序設計與操作系統形成

3多道程序設計系統與多重處理余統

多重處理余統是招配置了多個物理

CPU,能區正同時軌行多道程序的

京統。要有效地使用多重處理宗統，

必須采用多道程序設計技術；反過

來，多道程序設計不一定要求有多

點多道程序設計與操作系統形成

實現多道程序設計必須妥善地

解決三個問題：

?存儲保護與程序浮動；

?處理器的管理和調度；

?系統資源的管理和調度。

二多道程序設計與操作系統形成

操作系統濟源管理水平和操作自動化程度

進一步提高，表現在：

1.實現了計算機操作過程自動化。

2.濟源管理水平有了提高。

3.提供虛存管理功能。

4.支持分時操作。

5.文件管理功能有改進。

6.多道程序設計趨于完善。

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01.2.4#作系統的發梭與分類

三種基本的掾作柒統類型：

1批處理操作系統

2分時操作系統

3實時操作系統

批處理操作系統

?用戶把要計算的應用問題編成程序，連同

數據和作業說明書一起交給操作員,操作

員集中?她作業，輸入到計算機中。然后,

由操作余統來調度和控制作業的執行。這

種枇量化處理作業方式的操作系統稱為枇

定理操作系統（BatchOS）

?枇處理余統的主要特征:

-用戶脫機工作

-成枇處理作業

-多道程序運行

-作業周轉時間長

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-分時操作系統

?允許多個聯機用戶同時使用一臺計算機

余統進行計算的操作條統稱分時操作條

統(TimeSharingOperatingSystemJ

?分時宗統的特征

-同時性

-獨立性

-及時性

-交互性

分時與批處理操作余統的區別

?目標不同

?迨應作業的性質不同

?資源使用率不同

?作業控制方式不同

實時操作系統（1）

三種典型的實時余統：

?過程控制系統（生產過程控制）

?信息查詢系統（情報檢奈）

,事務處理系統（銀行業務）

實時操作系統(2)

?實時操作條統(RealTimeOS)指當夕卜界

事件或數據產生時，能接收并以足夠快

的速度予以處理，處理的結果又能在現

定時間向來控制監控的生產過程或對處

理系統作出快速響應,并控制所有實時

任務協調一致運行的操作系統

?實時控制操作余統的處理流程：

?數據及集

?加工處理:

?操作控制:

?反債處理:

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操作系統的進~步發展

操作余統發展的主要動力：

L器件快速更新換代。

2.計算體豕結構不斷發展。

3.提高計算機系統資源利用率的需要。

4.讓用戶使用計算機越來越方便的需要。

5.滿足用戶新要求，提供給用戶新服務。

微機操作系統

?新一代微機操作系統具有以下功能：

GUI＞多用戶和多任務、虛擬存儲管

理、網絡通信支持、數據庫支持、多

媒體支持、應用編程支持API

?具有以下特點

C1J開放性

(2)通用性

(3)-性能

(4J及用微內核結構

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匯；并行操作系統

?計算機的應用每前進一步都要求增加

計算機的處理能力。為達到極高性能,

除提高元器件速度外，必須改進計算

機條統結構，這主要采用增加同一出

間間隔內的操作數量，通過并行處理

(Parallelprocessing)技術,研究并

行計算機

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網絡操作系統

?為了使網絡中的討算機能方便地傳送

信息和共享網絡濟源而加到網絡中的

計算機上的操作條統稱網絡操作系統

(NetworkOperatingSystemJ

?網絡操作系統應該具有的功能：

u網絡通信

2)咨源管理

3)網絡管理

4J網絡服務

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分布式操作系統

分布式計算機系統由多臺分散的計算機經

互連網絡連接而成，具備四項基本功能

1.進程通信

2.資源共享

3.并行計算

4.網絡管理

分布式操作宗統與單機集中式操作宗統的

主要區別在于:

1.濟源管理

2.進程通信：

3.系統結構:

i-i提人式操作系統⑴

?3C：計算機是貫穿社會信息化的核心技

術，網絡和通信是社會信息化賴以存在

的基礎設施，電子消費產品是人與社會

信息化的主要接口O

?送人式（計算機）系統的應用環境帶來了

對送人式系統軟件（embeddedsoftware）

的要求

作系鰥殿震（嘉三版）

；送八式操作系統（2）

?送入式OS指運行在提人式（計算機）環境中,

對整個系統及所有操作的各種部件、裝置

等濟源進行統?協調、處理、指揮和控制

的余統軟件

?嵌1人式OS具有通常操作系統的功能，包

括：與硬件相關的底層軟件、操作系統核

心功能（文件條統、存儲管理、設備管理、

進程管理、處理器管理和中斷處理）、功

能強大的還提供圖形界面、通信協議、小

型瀏覽器等設施

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送入去操作系統特征

?微型化：

?可定制：

,實時性：

?可靠性：

,易移植性:

?開發環境:

作系鰥殿震（嘉三版）

戰八式操作系統實例

?WindowsCE是微軟開發的，用于通信、娛樂和

移動式計算設備的操作索統（平臺），它是微軟

“維納斯”計劃的核心。CE是具有開放性的，

32優多任務、多線程提入式操作系統

?PersonalJava是SUN公司開發的用于彖庭、辦公

室和移動信息也爆創建連網應用的Java應用環境,

適宜更新換代快的信息也器的應用開發

?SUN公司又開發出專門用于信息也器應用開發的

實時操作系統JavaOSforConsumers和適用于存

儲空間有限的專用實時操作宗統EmbeddedJava

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1.3.2操作系統提供的用戶接口

1.3.3程序接口與系統調用

L3.4操作接口與系統程序

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?創建程序

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■數據I/O

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還具有另