计算机专业英语 第3版 课件 u5 Operating Systems.ppt

计算机专业英语（第三版）

OperatingSystemsUnit5

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操作系统操作系统（OS）是管理计算机硬件和软件资源并为计算机程序提供公共服务的系统软件。应用程序通常需要一个操作系统才能运行。1.操作系统类型1.1单任务和多任务单任务系统一次只能运行一个程序，而多任务操作系统允许多个程序以并发方式运行。这是通过分时实现的，其中把可用的处理器时间分配给多个进程。这些进程每个都由操作系统的任务调度子系统在时间片中重复中断。多任务处理具有抢占式和协作式特点。在抢占式多任务处理中，操作系统会把CPU时间切片，并为每个程序分配一个时隙。1.2单用户和多用户单用户操作系统没有区分用户的功能，但可能允许多个程序串联运行。多用户操作系统扩展了多任务的基本概念，其中包括识别属于多个用户的进程和资源（例如磁盘空间）的设备，并且系统允许多个用户同时与系统交互。参考译文

1.3分布式分布式操作系统管理一组不同的计算机，使它们看起来像是一台计算机。可以相互链接和通信的联网计算机的开发产生了分布式计算。分布式计算在多台计算机上执行。当组中的计算机协同工作时，它们形成分布式系统。1.4嵌入式嵌入式操作系统设计用于嵌入式计算机系统。它们被设计为在PDA等小型机器上运行，自主性较低。它们能够使用有限数量的资源进行操作。它们非常紧凑，设计非常高效。1.5实时实时操作系统是一种操作系统，可以保证在特定时刻及时地处理事件或数据。实时操作系统可以是单任务或多任务，但当进行多任务处理时，它使用专门的调度算法以便实现行为的确定性。事件驱动系统根据优先级或外部事件在任务之间切换，而分时操作系统根据时钟中断切换任务。参考译文

2.组件为了计算机各个部分协同工作，操作系统有多种组件。所有用户软件要使用任何硬件都要通过操作系统，不管是简单的使用鼠标或键盘，还是复杂的使用像Internet组件。2.1程序执行操作系统提供应用程序和计算机硬件之间的接口，这样应用程序只要遵守操作系统的编程规则和过程就可以与硬件交互。操作系统也是一组简化应用程序开发和执行的服务。应用程序的执行涉及：操作系统内核创建进程、为该进程分配内存空间和其他资源、在多任务系统中建立进程的优先级、将程序二进制代码加载到内存中、启动应用程序的执行，然后应用程序就能与用户和硬件设备进行交互。参考译文

参考译文2.2中断中断是操作系统的核心，因为它们为操作系统提供了一种与其环境交互并对其作出反应的有效方式。大多数现代CPU都直接支持基于中断的编程。中断为计算机提供了一种自动保存本地寄存器状况，并运行特定代码以响应事件的方法。即使是非常基本的计算机也支持硬件中断，并允许程序员指定在该事件发生时可以运行的代码。当收到中断时，计算机的硬件会自动暂停当前正在运行的程序，保存其状态，并运行先前与中断相关的计算机代码；这类似于在书中放置书签以响应电话呼叫。在现代操作系统中，中断由操作系统的内核处理。中断可能来自计算机的硬件或正在运行的程序。当硬件设备触发中断时，操作系统的内核决定如何处理此事件，通常运行一些处理代码。正在运行的代码量取决于中断的优先级。硬件中断通常由称为设备驱动程序的软件来处理，该软件可能是操作系统内核的一部分，也可能是另一个程序的一部分，或两者兼而有之。然后，设备驱动程序可以通过各种方式将信息转发到正在运行程序。

程序还可以触发对操作系统的中断。例如，如果程序希望访问硬件，它可能会中断操作系统的内核，从而把控制权交回。然后内核处理请求。如果程序需要额外的资源（如内存），它会触发中断以引起内核的注意。2.3模式现代微处理器（CPU或MPU）支持多种操作模式。具有此功能的CPU提供至少两种模式：用户模式和管理员模式。一般而言，管理员模式操作允许不受限制地访问所有机器资源，包括所有MPU指令。用户模式操作设置了对指令使用的限制，通常不允许直接访问机器资源。CPU也可能具有与用户模式类似的其他模式，例如虚拟模式以模拟较旧的处理器类型，例如在32位处理器上模拟16位处理器或在64位处理器上模拟32位处理器。参考译文

2.4内存管理除此之外，多程序设计操作系统内核必须负责管理程序当前使用的所有系统内存。这可确保程序不会与另一个程序已在使用的内存相冲突。由于程序共享时间，每个程序必须具有独立的内存访问权限。2.5虚拟内存使用虚拟内存寻址（例如分页或分段）意味着内核可以选择每个程序