操作系统课件 第一章 操作系统概述.pptx

1.1 操作系统概念;1.1.1 操作系统地位;操作系统;1.1.2 操作系统的作用;1.1.3 操作系统定义;1.2 操作系统的历史; 1.2.1 操作系统的产生 一、手工操作阶段 (20世纪40年代) 在手工操作阶段，典型的作业处理步骤如下: (1)将程序和数据通过手工操作记录在穿孔纸带上; (2)将程序纸带放到光电输入机上，再通过控制台开关启 动光电机将程序输入内存; (3)通过控制台开关启动程序由第一条指令开始执行; (4)运行结果在电传打印机上输出。 ;二、批处理阶段 （ 20世纪50年代） 缩短手工操作时间，使作业到作业之间的过渡摆脱人的干预, 实现自动化。成批处理经历了两个阶段: (1)联机批处理: （On-line Batch Processing） ;联机批处理的优点： 作业自动转换，大大缩短了手工操作时间。 出现了Monitor及相应软件的支持。 联机批处理的缺点： 作业由读卡机到磁带机的传输需要处理机完成,由于设备的传输速度远低于处理机的速度, 在此传输过程中处理机仍会浪费较多时间。即I/O设备与CPU直接相连，CPU(主机)浪费。; (2) 脱机批处理（Off-line Batch Processing） 基本原理：待处理的作业由卫星机负责经读卡机传送到输入磁带上，主机从输入磁带读入作业、加以处理，并把处理结果送到输出磁带上，最后由卫星机负责将输出磁带上的结果在打印机上输出。;三、执行系统阶段（Executive System 60年代初）;假脱机(Spooling)： 作业由读卡机到存储区的传输以及运行结果由存储区到打印机的传输由通道完成，这种方式既非联机，也非脱机，称为“假脱机”或“伪脱机”。 优点：通道取代卫星机，免去了手工装卸磁带的麻烦。 执行系统阶段，Monitor常驻内存，是OS的初级阶段。;1.2.2 操作系统的完善; 二、 分时系统 (Time-Sharing System 60年代初/中期) 多道批处理系统属于高级脱机处理方式，无交互能力，非常不利于程序的动态调试。为此出现了分时系统，分时系统与多道批处理系统有着截然不同的性能。 分时系统：是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可通过自己的终端以交互方式使用计算机。分时系统便于程序的动态修改和调试。 分时系统与多道批处理系统相比，具有完全不同的特征： (1)多路性：一个主机与多个终端相连，系统按分时原则为每个用户服务。宏观上，多个用户同时工作,共享系统资源；微观上，每个用户轮流运行一个时间片。 (2)交互性：以对话的方式为用户服务。 (3)独占性：每个终端用户仿佛拥有一台虚拟机。 多道批处理系统和分时系统的出现标志OS已进入完善阶段;三、 实时系统 (Real-Time System 60年代中期) 实时系统是指系统能即时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。它分为实时信息处理系统和实时控制系统两大类。 实时信息处理系统由一台或多台主机通过通信线路连接成百上千个远程终端，计算机接收从远程终端发来的服务请求，根据用户提出的问题，对信息进行检索和处理，并在很短时间内为用户做出正确的回答。如飞机订票系统。 传统操作系统的三大类别： 多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。 一个实际的操作系统可能兼具三者或其中两者的功能。 通用操作系统 ： (60年代后期) 将多道批处理、分时和实时等功能结合在一起构造出的多功能的操作系统，称为通用操作系统。;1.2.3 操作系统的发展;1.3 操作系统的特性;1.4 操作系统的分类; ;批作业的处理步骤: (1) 用户将作业交给机房; (2) 操作员在适当的时刻将作业放到某台输入机上并启动其工作, 通道负责将作业传输到输入井中； (3) 执行某种作业调度算法把作业从输入井读入内存，此时作业以“进程”为单位在内存中运行, 运行结束后, 其结果被写入输出井中； (4) 最后再由通道负责将结果在输出机上输出。; 设置输入井和输出井的目的: (1)协调I/O设备速度与处理机速度之间的差异; (2)为作业调度提供条件。如果没有输入井, 系统只能按照自然次序处理作业, 设置输入井后, 系统