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第一章 操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 操作系统的结构设计 1.计算机系统的组成 1.1.2 操作系统的作用 ★从一般用户 的角度 ★从资源管理的角度 ★从虚拟机的观点 将裸机扩充成为功能强大、方便易用的虚拟机 1.1.2 操作系统的作用 2. OS作为计算机系统资源的管理者 ①处理机管理 ②存储器管理 ③Ｉ／Ｏ设备的管理 ④文件管理 1.1.2 操作系统的作用 3．OS实现了对计算机资源的抽象 1.2 操作系统的发展过程 1.2.1 无操作系统的计算机系统 1. 人工操作方式 从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机，属于第一代，这个时期是电子管计算机时代,这时还未出现OS。计算机操作是由用户采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统，即由程序员将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输入机(或卡片输入机)，再启动它们将程序和数据输入计算机， 然后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后， 才让下一个用户上机。 1.人工操作方式 用户：用户既是程序员，又是操作员；用户是计算机专业人员； 编程语言：为机器语言； 输入输出：纸带或卡片； 计算机的工作特点 用户独占全机：不出现资源被其他用户占用，资源利用率低； CPU等待人工操作：计算前，手工装入纸带或卡片；计算完成后，手工卸取纸带或卡片；CPU利用率低； 1.人工操作方式 例如：上机操作要1 分钟 ，运行时间20分钟 （10万次/sec） 上机操作要 1分钟 ，运行时间0.2分钟 （1000万次/sec） 主要矛盾 计算机处理能力的提高，手工操作的低效率（造成浪费）； 用户独占全机的所有资源； 提高效率的途径 专门的操作员，批处理 2. 脱机输入/输出方式 为解决低速输入设备与CPU速度不匹配的问题，可将用户程序和数据，在一台外围计算机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，再直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间。 2. 脱机输入/输出方式 当程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无须直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速地把结果送到磁带上，然后再另一台外围机地控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，着就大大加快了程序的输出过程。 2. 脱机输入/输出方式 1.2.2 单道批处理系统 批处理中的作业的组成： 用户程序 数据 作业说明书（作业控制语言） 批： 供一次加载的磁带或磁盘，通常由若干个作业组装成，在处理中使用一组相同的系统软件（系统带） 1.2.2 单道批处理系统 1.2.3 多道批处理系统 第三代计算机 ( 1965—1980 )：这个时期是中、小规模集成电路芯片计算机时代。 在批处理系统中采用多道程序设计技术，就形成了多道批处理。 该系统把用户提交的作业成批地送入计算机内存，然后由作业调度程序自动地选择作业运行。 分时系统的思想 采用时间片轮的方法，同时为许多终端用户服务，对每个用户能保证足够快的响应时间，并提供交互会话的功能。 设计目标：对用户的请求及时响应，并在可能条件下尽量提高系统资源的利用率。 适合办公自动化、教学及事务处理等要求人机会话的场合。 分时技术 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。例如：我们上课。 3.分时操作系统特点 多路性 交互性 “独占”性 及时性 影响响应时间的因素 终端数目多少 调度算法（时间片的选取） 信息交换量和信息交换速度 机器处理能力 请求服务的时间长短及服务请求的分布 1.应用需求 实时控制 此类实时控制系统主要用于生产过程的自动控制，实验数据自动采集，武器的控制：导弹的制导系统。 实时信息处理系统 这类系统主要用于实时信息处理，比如飞机订票系统、情报检索系统、股市行情实时信息处理系统等。 　2．实时任务 按任务执行时是否呈现周期性来划分 周期性实时任务。 非周期性实时任务。 2) 根据对截止时间的要求来划分 硬实时任务(Hard real-time Task)。 软实时任务(Soft real-time Task)。 1.2.6 操作系统的发展 操作系统（包括其前身）成为独立的程序，已有40年的历史，它经过60和70年代的大