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Linux操作系統分析与实践第一讲:操作系统概述
Linux操作系统分析与实践第一讲:操作系统概述;几个问题;几个问题(续);操作系统做什么?;? 用户告诉操作系统执行hello程序;? 操作系统检查字符串的位置是否正确;本讲主要内容;一、操作系统在计算机系统中的地位;操作系统是计算机系统中软件技术含量最大、附加值最高的部分,是软件(子)系统的核心,是软件的基础运行平台。
操作系统实际上是一个计算机系统中硬、软件资源的总指挥部 。
操作系统的性能高低,决定了整个计算机的潜在硬件性能能否发挥出来。
操作系统本身的安全可靠程度,决定了整个计算机系统的安全性和可靠性。 ;操作系统设计者;二、操作系统的定义、特征和功能;2.1 操作系统的定义 ;2.2 操作系统的特征;操作系统特征(续);虚拟(Virtual):
一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体--分时或分空间。虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段,可提高资源利用率;随机性:
操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应;不确定性:
由共享和并发引起
在操作系统中可运行多道用户程序,而每个用户程序的运行时间、要使用哪些系统资源、使用多长时间、使用的资源是共享还是独占的,操作系统在程序运行前是不知道的
要求操作系统的设计要很好地解决并发和共享的问题,否则,将会产生不可重现的错误,这种不可重现的错误称为不确定性
例子:两个用户共享一台打印机;2.3 操作系统的功能;三、操作系统的发展历史及分类;操作系统的发展;历史上的操作系统;历史上的操作系统;卡片;典型的操作系统;OS/360操作系统;1964 年IBM 宣布推出System/360计算机系统
第一个采用小规模集成电路的主流机型
试图一次性地解决上述问题
由于所有的计算机
都有相同的体系结
构和指令集
在理论上,为一型
号编写的程序可以
在其他型号机器上
运行;IBM System/360的若干问题;IBM System/360, 庞大的软件怪兽;分时系统的思想——1959年在MIT提出
每个用户有一个联机终端
在分时系统中,假设20个用户登录
其中17个在思考或谈论或喝咖啡
则CPU可分配给那三个需要的作业(轮流服务)
调试程序的用户常常只发出简短的命令
很少有长的费时命令
计算机能够为许多用户提供交互式、快速服务
同时在CPU空闲时还能在后台运行大作业;第一个分时系统(CTSS)由 MIT的Fernando Corbato 等1961年在一改装的IBM 7090/94机上开发成功(有32个交互式用户)
IBM 7090/94计算机有32K内存,系统用5K,用户用27K,用户存储映象在内存和一台磁鼓之间切换
1962年Manchester大学的Atlas计算机投入运行
运行速度200 kFLOPS
第一个有虚拟存储器(virtual memory)和页面调度(paging) 的机器
指令执行是 pipelined 的;MULTICS的灾难;MULTICS研制难度超出所有人的预料(PL/1语言)
长期研制工作达不到预期目标,1969年4月贝尔实验室退出,通用电气公司也退出
最终,MIT坚持下来,MULTICS成功运行,成为商业产品(通用汽车、福特、美国国家安全局等)
运行MULTICS的计算机系统在九十年代中陆续被关闭(加拿大国防部于2000年10月30日17:08)
MULTICS的意义
引入了许多现代操作系统领域概念雏形,对随后的操作系统特别是UNIX的成功有着巨大的影响 ;小型计算机,电子游戏和UNIX的成功;UNIX;UNIX;CP/M 操作系统;微软MS DOS;IBM在1981年推出个人计算机,宣布了DOS操作系统
随着IBM PC和MS DOS普及,CP/M逐渐走向下坡路
MS DOS有优良的文件系统
但受到Intel x86体系结构的限制
缺乏以硬件为基础的存储保护机制
它属于单用户单任务操作系统
从1981的 1.0版到1998年在Windows 95/98之下的7.0版,MS DOS历经了16个年头
迄今仍有MS DOS爱好者继续开发各种DOS软件产品;拯救苹果公司的Macintosh(MAC OS);施乐Palo Alto研究中心——70年代的计算机研究思想库;1979年苹果公司允许施乐公司购买一百万股的苹果公司股票
作为回报,施乐公司允许苹果公司的少数人员,包括乔布斯,在有限的时间内考察施乐公司Palo Alto研究中心内部,并同该思想库的研究人员交谈
苹果公司对Palo Alto研究中心内的技术大感吃惊
他们更吃惊的是,施乐公司在拥有这些宝贵技术的同时竟然什么也没有做!;对Palo Alto研究中心这些科学家们而言,苹果公司的人是他
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