12.第4章操作系统-I(概述与进程管理)摘要.pptx

大学计算机基础 任 小 广 计算机学院611教研室 第4章 操作系统（I 概述与进程管理） 上章回顾 冯.诺依曼体系结构 CPU 指令：机器指令、汇编指令、高级语句、ISA 结构及功能：运算器、控制单元、寄存器组 工作过程：取指令、译码、执行、写结果 存储系统 层次结构 主存的结构：单元、地址、访问（MAR、MDR） 磁盘（磁道、扇区）、光盘、Cache 总线分类 I/O系统 组成：接口、设备、软件 方式：查询、中断、DMA 大学计算机基础 2 主要内容 4.1 操作系统概述 4.2 进程管理 4.3 存储管理 4.4 文件管理 4.5 设备管理 4.6 用户接口 4.7 操作系统的加载 大学计算机基础 3 自学、 以了解为主！ 主要内容 4.1 操作系统概述 4.1.1 操作系统发展简史 4.1.2 操作系统基础 4.1.3 常见操作系统 4.2 进程管理 4.3 存储管理 4.4 文件管理 大学计算机基础 4 4.1.1 操作系统发展简史 大学计算机基础 5 4.1.1 操作系统发展简史 计算机工作过程案例 读磁盘 运行 输出 大学计算机基础 6 为什么我们使用计算机没有察觉如此繁琐的工作？ 将计算机资源的管理和操作独立出来，从而形成了操作系统 . 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 无操作系统阶段：“人工干预” 背景 计算机刚出现 存储容量小，运行速度慢 输入输出：纸带输入机、卡片阅读机、打印机等 计算机的使用量不大 能用计算机的人不多 用计算机的人也不一定需要频繁使用计算机 大学计算机基础 7 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 无操作系统阶段：“人工干预” 背景 计算机刚出现 计算机的使用量不大 用户如何使用计算机 以单个作业为单位 作业：用户的一次上机运行程序 单个作业独占，即你用我就不能用 繁琐的具体使用流程 将“写”有程序的纸带或卡片装入输入机 通过控制台启动程序 拿打印结果，卸纸带 大学计算机基础 8 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 无操作系统阶段：“人工干预” 大学计算机基础 9 读卡机 打印机 程序 /数据 启动程序 装载 计算 结果 取结果 . 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 初期： 背景 用计算机的人慢慢多了，发现 大量的时间花费在繁琐的人工操作中，且速度慢 真正的程序执行时间很短 怎么办？ 在机器上安装批量监督程序 控制一个纸盘或一叠卡片上的一批作业依次执行 只有一个作业执行完，下一个作业才会被调度处理；直到这批作业全部被处理完 专设操作员，解放用户 用户将自己的作业交给操作员 操作员将作业组织成批，装到输入设备并启动运行 大学计算机基础 10 批处理 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 初期：“批处理” 大学计算机基础 11 程序 /数据 程序 /数据 程序 /数据 机 房 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 初期：“批处理” 大学计算机基础 12 程序 /数据 程序 /数据 程序 /数据 一批作业 装载 计算 结果 结果 结果 “批处理”具体组织形式 联机批处理 输入输出是联机的，即作业的输入与输出由CPU控制 不足？ CPU一直都忙 CPU速度提高后，快速的CPU被牵扯在慢速的输入输出上 主机 4.1.1 操作系统发展简史 大学计算机基础 13 . CPU 纸带 读卡机 打印机 内存 磁带 程序 /数据 程序 /数据 程序 /数据 计算 结果 结果 结果 “批处理”具体组织形式 脱机批处理 输入输出由特定的卫星机完成 优点：主机与卫星机并行，性能提高 主机 4.1.1 操作系统发展简史 大学计算机基础 14 CPU 纸带 读卡机 打印机 内存 磁带 程序 /数据 程序 /数据 程序 /数据 计算 结果 结果 结果 卫星机 卫星机 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 初期：“批处理” 动机 大量的时间花费在繁琐的人工操作中，且速度慢 怎么办 在机器上安装批量监督程序 专设操作员，解放用户 具体组织形式 联机批处理 脱机批处理 大学计算机基础 15 4.1.1 操作系统发展简史 “批处理” 不足及改进思路 最大的问题 用户的作业一旦提交，就无法交互 对策 交互式系统（可理解为对批量监督程序进行升级） 新问题 交互很慢，且多用户不能同时交互 新对策 分时式系统 将计算机的运行时间分成多个时间段 多个用户的作业以时间段为单位轮转使用计算机 大学计算机基础 16 每个用户都感觉自己在独占使用机器 . 4.1.1 操作系统发展简史 历史阶段 现代操作系统诞生：多道批处理 主存中同时存放多个程序，相互交替运行 宏观并行、微观串行 提高资源利用率，资源竞争却增加了系统的复杂性 大学计算机基础 17 4.1.1 操作系统发展简史 现代操作系统（以多道程序为基础）特点