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(1)系统软件 主要用于计算机的管理、维护、控制和运行,以及 对运行的程序进行翻译、装入等工作。 图1 -1 操作系统与硬件软件的关系 工作过程: 从第一台计算机诞生(1945年)到20世纪50年代中期还未出 现操作系统,这时的计算机操作采用人工操作方式直接使用计算机硬件。其过程是: 图1 描述了单道程序系统运行情况: 图2 描述了多道程序系统运行情况: 多路性:有多个用户同时使用一台计算机 宏观上多个人同时使用一个CPU 微观上某一时刻只有一个用户使用CPU。 (2) 独立性:? 系统采用时间片轮转的方式为每个用户服 务,CPU运行速度非常快,用户感觉不到计算机为其他人服务,仿佛独占主机一样。 (3) 交互性:? 用户可通过终端直接与系统进行广泛的人机 对话。用户可以请求系统提供多方面服务, 如文件编辑,数据处理和资源共享等。 (4) 及时性: 系统对用户提出的请求及时响应,此时间隔是以人们所能接受的等待时间来确定的,通常为2-3秒。 ■ 实时系统(60年代) 实时系统是指系统能及时(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。 目标:及时响应并处理 分类: 实时控制系统 实时信息处理系统 (1) 实时控制系统? 此类实时控制系统主要用于生产过程的自动控制(炼钢/油),实验数据自动采集,武器的控制(包括 火炮自动控制、导弹的制导系统,飞机自动驾驶等 ?(2) 实时信息处理系统? 这类系统主要用于实时信息处理,象飞机订票系统、情报检索系统。 实时系统特征 (1)快速的响应时间 实时系统是为了提高系统响应时间而设计的操作系统,特别是实时控制系统,对外部事件的响应要十分及时迅速 (2)有限的交互能力 实时系统(如实时信息处理系统)一般是专用系统,提供专用的服务,用户只能访问系统中某些特定的专用服务程序,不能象分时系统一般向终端用户提供多方面服务。? (3)高可靠性 ?批处理系统和分时系统虽也要求系统可靠,相比之下,实时系统则要求系统高度可靠。因此实时系统中往都采用双机或多机系统,多级容错措施来保证系统和数据的安全。 五、操作系统的其它类型(了解) ■ 个人计算机操作系统 ■ 网络操作系统 ■ 分布式操作系统 ■ 嵌入式操作系统 ■ 个人计算机操作系统 1、单用户单任务操作系统 MS-DOS? 2、单用户多任务 Windows98 3、多用户多任务操作系统 MS Windows2000/xp、Unix、Linux? ■ 网络操作系统 网络操作系统是使网络上各计算机能方便地进行 网络通信、有效地共享网络资源,为网络用户提 供所需各种服务的软件和有关规程的集合。 现代操作系统特点--内装网络? 网络功能与操作系统的结合是网络操作系统的重要性能指标。早期的做法是通常操作系统附加网络软件,过渡到网络功能成为操作系统的有机部分。 功能:在通常操作系统的功能上增加网络功能: 网络管理、网络通信、网络安全、资源共享和 各种网络应用。 ■ 分布式操作系统 分布式系统 是以计算机网络为基础的,它的基本特征是处理上的分布,即功能和任务的分布。 分布式操作系统 在各处理机之间采用无主从关系来设计的操作系统,所有的系统任务可在系统中任何处理机上运行,自动实现全系统范围内的任务分配并自动调度处理机的工作负载。 ■ 嵌入式操作系统 嵌入式系统是指被嵌入在各种设备、装置或系统中,完成特定功能的软硬件系统。它们是一个大设备、装置或系统中的一部分,这个大设备、装置或系统可以不是“计算机”。通常工作在反应式或对处理时间有较严格要求环境中,由于它们被嵌入在各种设备、装置或系统中,因此称为嵌入式系统。 嵌入式系统操作系统是嵌入式系统中的OS ? 嵌入式操作系统的代表VxWorks? 在“极地登陆者”号,“深空二号”和火星气候轨道器等登陆火星探测器上,就采用了VxWorks。 六、操作系统的基本特性 ■ 并发性 ■ 共享性 ■ 虚拟性 ■ 异步性 ■ 并发性 并发性:两个或多个事件在同一时间间隔内 同时发生 。 并行性:两个或多个事件在同一时刻同时发生。 单处理机系统:宏观并发微观串行。 多处理机系统:可能有并行。 最重要 并发和共享关系:?
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