计算机软件基础课件：资源管理技术-操作系统的概念.pptx

资源管理技术BasicsofComputerSoftware答辩人：XXX

操作系统的概念8.1

应用程序各种编译程序系统实用程序操作系统8.1操作系统的概念所谓操作系统就是能有效地管理计算机系统中的各种软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，为用户创造良好工作环境的系统软件。它是加在计算机硬件上的第一层软件,是硬件的首次扩充。裸机

1手工操作阶段2早期批处理阶段3执行系统、多道批处理系统4多道批处理系统5分时系统6实时处理7现代操作系统8.1.1OS的发展过程

8.1.1OS的发展过程第一阶段：手工操作阶段用户必须是计算机专家用户既是操作员又是程序员应用范围小主要用于科学计算没有操作系统只能用机器指令控制、操作计算机用户独占整个系统资源资源利用率低；CPU等待人工操作输入纸带（卡片）、电传打字机输出结果、在控制台上用搬键输入命令等面临的问题人机矛盾日益突出、系统资源利用率低

8.1.1OS的发展过程第二阶段：早期批处理阶段面临的问题低高速CPU和低速I/O的矛盾加剧第一代操作系统为解决人机矛盾，提高资源利用率，让计算机保持不间断工作、减少人工干预程度。于是产生了把“零散的单一程序处理”变为“集中的成批程序处理”的处理方式减少了手工操作的时间使系统有相对较长的连续运行时间，从而提高了CPU利用率分工明确程序员负责把实际问题抽象为求解模型，并把它编为可运行程序；而上机操作则由操作员来完成按序存放把一批性质相同的程序按序存放在存储介质中一次性提交作业一次性提交给计算机进行处理开始摆脱手工操作方式由批处理监管程序来完成成批处理

8.1.1OS的发展过程第三阶段：执行系统02中断技术在程序运行中，出现了某种紧急事件，必须暂时中止现行程序，转去处理此事件，然后再恢复中断程序的运行技术01通道技术CPU不再直接控制I/O设备，而是通过通道去控制，从而实现了CPU和I/O设备之间的并行工作，缓解了CPU和I/O速度不匹配的矛盾；也称为“I/O处理机”；借助于通道与中断技术，I/O工作可以在主机控制之下完成。这时，原有的监督程序不仅要负责调度作业自动地运行，而且还要提供I/O控制功能，它增强了原有的功能。这个优化后的监督程序常驻主存，称为执行系统。

8.1.1OS的发展过程第四阶段：多道批处理系统多道批处理用户提交的作业都先放在外存上并排成一个后备队列，由作业调度程序按一定算法从中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU及系统中的各种资源。从微观上一个时刻只有一个程序在处理机上运行从宏观上几道程序都处于执行状态，有的在处理机上运行，有的在进行输入/输出，它们的工作都在向前推进

8.1.1OS的发展过程第五阶段：分时系统02与批处理系统的区别在批处理系统中，一个作业可以长时间地占用CPU直至该作业执行完成；而在分时系统中，一个作业只能在属于它的那个时间片内使用CPU，时间一到，系统将剥夺作业的CPU使用权，把CPU分配给其他的作业使用01分时系统把处理机时间划分成很短的时间片轮流地分配给各个联机作业使用，如果某作业在分配的时间片内还未完成计算，该作业就暂时中断，等待下一轮继续计算。

8.1.1OS的发展过程第五阶段：分时系统系统核心时间片轮流调度技术影响因素用户数目，时间片的长短、作业调度所必须的系统开销等特点同时性、独立性及时性、交互性必须考虑系统的响应时间

?有人说：分时系统中分时时间片的长短问题无所谓，并不影响终端用户得到的及时响应。结论分时时间片的长短问题是一个重要问题，它将直接影响用户得到的及时响应8.1.1OS的发展过程第五阶段：分时系统

8.1.1OS的发展过程第六阶段：实时系统02与分时系统的区别实时系统专用性很强，交互能力较差，用户数量有限；分时系统通用性很强，交互能力很强，允许用户运行或修改应用程序。01实时系统实时处理是以快速响应为特征的。“实时”二字的含义是指计算机对于外来信息能够在被控对象允许的截止期限内做出反应。称为特殊的分时系统

8.1.1OS的发展过程第六阶段：实时系统系统核心时间片分时技术应用领域工业生产的过程控制、实时信息处理特点对时间有严格的限制，要求计算机能对外部随机事件做出及时响应，并处理分类实时控制系统、实时信息处理系统

8.1.1OS的发展过程第七阶段：现代操作系统发展方向个人化、视窗化、网络化、智能化、分布式我国现状华为鸿蒙系统（HUAWEIHarmonyOS），特点多用户、图形界面、网络化及多媒体应用领域各行各业

8.1.2OS的功能与任务操作系统的任务和作用操作系统的主要任务：是为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序有条不紊、高效地运行，并能最大限