第一章:
- 计算机系统结构:了解操作系统的地位
- 什么是操作系统:四种基本观点
现代OS的四种基本观点之一
用户接口
- (用户)命令:值计算机用户要求计算机系统为其工作的只是
- 命令的表示形式
- 字符形式:比较灵活但繁琐难记
- 菜单形式
- 图形形式:直观,但是不灵活
- 命令的使用方式:
- 脱机使用方式(off-line)
- 联机使用方式(on-line)
现代OS的四种基本观点之二
虚拟机观点
- 该观点认为,操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟机器,它为应用软件提供了许多比计算机硬件功能更强或计算机硬件没有的功能
- 操作系统在虚拟机中充当管理员和协调员的角色,管理计算机的软硬件资源,并协调多任务进程的运行
- 扩充:功能,计算机数量
现代OS的四种基本观点之三
资源管理观点
- 该观点认为,操作系统是计算机中各类资源的管理者,它负责分配,回收以及控制系统中的各种软硬件资源
- 跟踪资源的使用状况,满足资源请求,提高资源利用率,以及协调各种程序和用户对资源的使用冲突
- 监视资源
- 分配/回收资源
- 保护资源
现代OS的四种基本观点之四
作业组织观点
- 该观点认为,操作系统是计算机系统工作流程的组着这,它负责协调在系统中运行的各个应用软件的运行次序
- 用于巨型机和大型服务器上,以批文件方式提交作业,请求主机逐个(一次一个)运行。
- 主机操作系统负责组织,协调各个作业的运行,报告执行结果或错误信息
- 减少了人工干预,提高了系统的效率。这种工作方式有利于有效利用造价高且性能强大的主机资源。
操作系统的定义
操作系统是计算机系统中的一个系统软件,管理和控制计算机中的软硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以便有效的利用这些资源为用户提供一个功能强,使用方便的工作环境,从而在用户之间起到接口的作用。
多道批处理系统
- 多道是指,允许多个程序同时存在于主存中,按照某种原则分派处理机,逐个执行这些程序
- 批处理:用户提交的作业首相放到外存中,并代成一个队列。然后作业调度进程按照一定的算法从该队列中一次选取一个或若干个作业装入内存中执行。
1.3 操作系统的形成与发展
操作系统的简历
- 50年代中期,第一个简单批处理操作系统
- 60年代中期,躲到程序批处理系统
- 不久,分时系统,实时系统
- 80年代,微机网络操作系统
什么推动着操作系统的发展
- 计算机硬件升级和新硬件的出现
- 提供新的服务,方便使用
- 提高计算机资源利用率
- 更正软件错误
- 计算机体系结构的发展:单处理机系统,多处理机系统,分布式系统,计算机网络
手工操作时期,没有操作系统
- 早期的电子计算机是由成千上万个电子管组成
- 操作和编程完全由手工进行,且编程只能用机器语言(二进制编码)
- 程序员同时也是操作员在上机时间独占整台计算机及其相关设备,效率很低
单道批处理系统,早期操作系统
- 程序员首先将命令,程序和数据用汇编语言或FORTRAN语言写在纸上,然后用穿孔机制成卡片,最后将卡片给操作员
- 批处理程序(又称为监督程序,或管理程序),管理应用程序的运行。
- 操作步骤:
- 收集一批作业(卡),用专用1O计算机将作业逐个读到磁带上保存起来。
- 批处理程序将磁带上的第一个作业读入计算机,运算结束后将结果输出到输出磁带上。
- 自动读入下一个作业,并运行。
- 当一批作业全部执行结束后,取下输入磁带和输出磁带,用输入磁带录入下一批作业,将输出磁带送到专用输出计算机,进行脱机打印。
单道批处理系统:评价
- 解决了作业间的自动转接问题,减少了机器时间的浪费。
- 不管作业太小,只要它一旦占用处理机开始执行,则它必须一直占据处理机,直到运行完毕。
- 资源利用率低。
- 对短作业不公平,因为它们等待执行的时间可能远远超过它们实际执行的时间.
- 交互性差。作业由批处理程序控制运行,用户无法实时控制,如果运行中途出现故障,也只能停下来,重新运行。