前言 北京外国语大学.ppt

操作系统 主讲教师：梁野 北京外国语大学计算机系 2011-09-06 Android Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称 该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件 功能包括存储管理（Memory Management），进程管理（Process Management），网络堆栈（Network Stack），驱动程序模型（Driver Model）等 早期批处理系统中的监督程序工作流程: 1.判断输入设备上是否有待输入作业,没有则等待 2.从设备上输入一道作业 3.控制作业运行 a.取作业说明书中一条语句,解析执行,如果是“作业终止”语句,这删除该作业,转1 b.如果是一条执行性语句,则在主存中建立相应程序运行环境,传递好参数,转去执行该程序(变到用户态运行) c.在用户态程序运行过程中,如发生中断事件(如系统调用/定时器中断),立即转监督程序,待中断事件处理结束后,用户态程序继续执行. d.用户态程序结束后,转a取下一作业控制语句 监督程序功能:输入用户作业,解释执行作业控制说明书,提供系统调用。 监督程序与操作系统的区别:监督程序不具并发机制。监督程序只是省缺了作业步和作业转接的人工开销 利用脱机输入输出加速作业输入输出：利用卫星机将慢速介质转到快速介质,加快作业在输入输出时的速度. 1.2.2专用操作系统（ 60年代初多道批处理,分时,实时系统时代) 多道批处理 分时 实时系统 一、多道批处理系统(源于中断,通道,磁盘的引入) 特点:在单道批处理系统的基础上引入缓存机制,SPOOLing技术,多道程序设计技术。 1.输入输出缓冲：利用缓冲技术,使针对一个缓冲区的数据处理和针对另一个缓冲区的I/O并行运行. 磁盘 缓冲区 CPU 2.SPOOLing技术 基础： I/O中断:由I/O部件操作完成后通知处理机去运行相应的处理程序. 通道:能够自主控制外设与主存并行交换数据的I/O装置(控制器). 磁盘:随机存取的存储设备 SPOOLing的基本思想:用磁盘设备作为主机的直接输入输出设备,即主机从磁盘选取作业运行,结果也存在磁盘中.相应的通道则负责磁盘与慢速外设的传输.利用通道和中断机制,作业的输入输出与作业在处理机上的运行可很好并行起来. 磁盘 通道 主机 通道 通道 卡片机 打印机 SPOOLing系统图示 4.多道程序设计 基本思想:内存同时保持多道程序(作业),处理机(单处理机)以交替的方式同时处理多道程序.宏观上看,已有多道程序开始运行且尚未结束,微观上看,某一时刻处理机只运行某道作业。 作业C I/O CPU I/O CPU I/O 作业B CPU I/O CPU I/O 作业A CPU I/O CPU I/O CPU 现场保护/恢复:指处理机从一个作业向另一个作业切换时进行的有关寄存器值的保护/恢复。 多道批处理开始引入操作系统的基本特征: 并发:在单处理机情况下指多道程序分时占用处理机运行。 共享:指并发运行程序对系统的硬软资源的访问。 二、分时系统 终端设备:键盘与显示器。 交互式系统:操作系统提供终端命令语言及解析器，用户通过终端命令指导作业运行。 分时系统:交互式系统与多道程序设计结合的产物。 分时系统特点:并行性;共享性;交互性;独立性 三、实时系统 实时系统:能满足要求快速响应作业运行的多道程序设计系统 实时系统主要性能指标和功能: 时钟分辨度:有更高的时钟中断频度,可更精确计时,更快进行处理机调度。 多级中断机制。保证要求快速响应中断的及时处理。 支持实时作业调度,保证实时作业无条件剥夺非实时作业运行。 1.2.3多方式系统时代(60-70年代) 多种方式操作系统:同时具有批处理,分时,实时功能的系统 1.2.4并行与分布式操作系统及发展 分布式操作系统:支持网络和分布处理的系统 多机操作系统:支持共享内存多处理机的系统 Windows操作系统:支持友好用户界面的系统 操作系统的发展趋势： 嵌入式操作系统：主要伴随着个人数字助理PAD,掌上电脑，电视机顶盒，智能家电等设备的发展，对操作系统在功能和所占空间大小权衡上提出了新的要求。 强实时操作系统：特别是针对通用操作系统的实时性研究，还在不断发展当中。 并行操作系统的研究：如建立在基于共享主存的多处理机系统(MP)及用上千个微处理器实现基于分布式存储的大规模并行处理机系统(MPP)的操作系统，系统突出特征是提供各类并