分时系统解决了什么问题? 引入分时系统的目的是为了提供交互性. 解决了 提高计算机运算效率与改善人机交互界面的矛盾.

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1 分时系统解决了什么问题? 引入分时系统的目的是为了提供交互性. 解决了 提高计算机运算效率与改善人机交互界面的矛盾.

2 分时系统的终端与网络的工作站的区别? 为什么说在多道程序系统中,操作系统是必须的?

3 两个重要的多用户分时系统 Multics MULTIX (2) UNIX UN-multICS UN-multIX UNIX
(MULTiplexed Information and Computing Service ) MULTIX (2) UNIX UN-multICS UN-multIX UNIX

4 大型分时系统的实践 Multics 项目 1962年，在ARPA(Advanced Research Project Agency )支持下，MIT、贝尔实验室和通用电气公司决定开发一种“公用计算服务系统”, 希望能够同时支持整个波士顿地区所有的分时用户 Multics (MULTiplexed Information and Computing Service ) Multics设计目标： 使用便利的远程终端，通过电话线接入计算机主机, 连续工作 高可靠的大型文件系统 大容量的用户信息共享 存储和构造层次化信息结构的能力 支持从数字运算到分时系统各种应用 多种程序设计环境和人机界面 允许随技术的发展，而不断进化系统

5 段式存储思想是Multics 提出的重要思想之一
并允许用户建立自己的子目录结构 Multics的每个文件都有文件保护机制 对于执行进程则采用一套保护环的安全机制 Multics几乎完全是由PL/1语言写成,30万行代码 实际运行的Multics硬件环境是一个多处理机系统 允许某个CPU被取出时, 整个系统仍能继续运行

6 Multics正式研制开始于1965年 研制难度超出了所有人的预料 第一阶段的目标原计划在几个月内实现 但直到1967年12月才得以完成 长期的研制工作达不到预期目标 1969年4月贝尔实验室退出了研制工作 随后通用电气公司退出 经过努力， Multics于1969年10月开始在MIT投入使用 陆续销售和安装了几十个Multics系统 多数运行Multics的计算机系统在九十年代中陆续被关闭 最后一个运行Multics的计算机系统 在加拿大国防部于2000年10月30日17:08关闭

7 Multics引入了许多现代操作系统的重要概念的雏形
对现代操作系统的形成 特别是代UNIX的成功有着巨大的影响 Multics是第一个采用“层次化文件系统” （hierarchical file system）概念的系统 是今天人们在 Windows， MACOS， DOS，UNIX， Linux等等操作系统上时刻使用的文件系统 多语言支持能力 支持EPL、EPLBSA、PL/I、ALM、 COBOL 、FORTRAN 、BCPL等等

8 Multics的最大贡献 使UNIX的两个主要发明人Ken Thompson和Dennis Ritchie有机会发挥他们的才智, 充分吸收了有关Multics的设计思想和新概念 在UNIX中，许多命令，控制变量，shell文本等等和Multics一样 UNIX这个名称也是从Multics的发音中演化而来 Dennis Ritchie在Multics的工作是实现BCPL语言 Dennis Ritchie后来把BCPL语言改造为C语言 用C语言重新改写了UNIX操作系统 更重要的是，UNIX吸取了Multics中的教训 任何新生事物在经历了一次困难的诞生过程之后 它的第二次出现过程通常是比较顺利的 Multics为UNIX的成功储备了技术，培养了人才

9 现代操作系统的代表 UNIX 1961年，以DEC的PDP-1作为起点, Minicomputer小型计算机开始崛起
PDP-1计算机4K个字长为18比特的内存 每台售价12万美元 今天看来，昂贵的不可思议 当时，它价格还不到IBM 7094的5%，240万美元 所以该机型非常热销 PDP-1开辟了全新的小型计算机产业

10 UNIX Appeared 年， Ken Thompson和Dennis M. Ritchie作为贝尔实验室人员参加了MULTICS研制 推出该项目后，他们想申请经费买计算机从事操作系统研究，但多次申请得不到批准 Any way，他们在一台无人用的PDP-7上，重新摆弄原先在MULTICS项目上设计的“空间旅行”游戏 为了使游戏能够在PDP-7上顺利运行，他们陆续开发了浮点运算软件包、显示驱动软件，设计了文件系统、实用程序、shell 和汇编程序 到了1970年，在一切完成后，给新系统起了个同MULTICS发音相近的名字UNIX 随后，UNIX用C语言全部重写，自此，UNIX诞生了

11 有心栽树树不活 MULTICS 无心插柳柳成林 UNIX

12 UNIX 第一个真正体现了操作系统各种先进概念和技术的操作系统 UNIX出现的偶然性 研究工作多次的报告，都没有得到上级主管的认可 因为这些领导害怕会再有一次类似于Multics项目的失败 玩游戏的结果，导致世界上最有名的操作系统之一出现. It is accidental enough 足够偶然 UNIX出现的必然性 UNIX大部分技术上的特性已经在Multics和其他操作系统上 实验和实现 这两位科学家对Multics的设计理念早已娴熟在心 这就是为什么只花费了不到一年的时间就基本设计完成 UNIX的原型设计的原因 It is inevitable enough 足够必然

13 心想事成 不是一想就成 年年想 月月想 日日想 时时想

14 UNIX’s Innovation UNIX没有留在对以往操作系统的继承和发展这一高度上, 对操作系统进行了前所未有的革新和创造 .
　 C语言实现 　引入硬件抽象层，与计算机硬件无关性 　　 装机种类最多OS 实现了对计算机外部设备的统一管理 引进了“特殊文件”（Special File）的概念 第一次把各种外部设备也看作文件 真正实现了对所有外部设备的统一管理

15 UNIX 成功的原因 它是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分 时操作系统 最早安装PDP 11 小型机上 来的正是时候
开放源代码

16 1.2.6 实时操作系统(Real-time OS 嵌入式操作系统(Embedded OS)
用于工业过程控制、军事实时控制、金融等领域，包括实时控制、实时信息处理 实时的含义： Outside event MUST be found within the defined time constrains 在规定时间内发现外部事件发生 Processing MUST be done within the defined time constrains 在规定时间内完成对该事件的处理。 Otherwise, the system will fail

17 实时系统的种类 按用途 实时过程控制 实时信息处理 嵌入式实时系统 混合系统

18 Hard real-time system Soft real-time system 按时间要求
Guarantees that critical tasks complete on time. All delays in the system must be bounded(有限制的) Secondary storage limited or absent; data stored in short-term memory, or read-only memory (ROM) Conflicts with time-sharing systems; not supported by general-purpose operating systems Soft real-time system A critical real-time task gets priority over other tasks, and retains that priority until it completes Useful in applications (multimedia, virtual reality) requiring advanced OS features

19 系统响应时间 系统响应时间包括： 从向系统发出处理要求起到给出应答信号为止所经历的时间，称为系统响应时间。 输入信息及排队等待时间
信息处理及等待时间； 输出信息及等待时间等。

20 根据：实时操作系统系统响应时间的长短 分类： (1) 强实时系统，系统响应时间：ms,μs 级 (2) 实时系统，系统响应时间 ：S
(4) 非实时系统，

21 输入请求，信号到达 输入排队 处理排队 输入信息 处 理 输出排队 输出信息 输出结果，给出结果 系　统　响　应　时　间

22 Embedded System 以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 软件嵌入硬件之中, 软硬件融为一体的,功能单一的专用计算机系统. 软件和硬件的综合体

23 嵌入式操作系统的应用 电视机顶盒领域:PowerTV 移动通信领域:EPOC
掌上计算机领域:Palm OS,Windows CE 数字影像领域:Digita 智能卡 移动通信 计算机外设 机顶盒 零售设备 印刷机 复印机 互联网服务器 电话交换设备

24 Personal Digital Assistants (PDAs) Cellular telephones Design Issues
Examples Handheld Systems Personal Digital Assistants (PDAs) Cellular telephones Design Issues limited power limited space limited memory slow processors small display screens (limited I/O capacity) NOTE: usually, embedded systems use RTOS.

25 Embedded OS 负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。
可裁剪(Tailoring) 它必须体现其所在系统的特征，能够通过裁剪某些模块来达到系统所要求的功能。 实时性、硬件依赖性、软件固化性 应用的专用性

26 Embedded OS: WinCE 支持针对小内存体积占用：200k “硬”实时内核 :由于支持256个优先级别和嵌套中断
强健的内存管理 :虚拟地址空间从32MB扩展到当前的64MB。另外还支持内存映射文件。这些基于Win32®的文件映射API除了允许数据文件映射到内存当中并建立类似于内存指针的引用之外，还可以用来分配能够在多个进程之间进行共享的内存。 开放的通信平台:TCP/IP ,IPv6 … 远程和系统管理 对标准的支持 广泛的存储和文件系统 ……

27 Embedded OS: VxWorks 美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）
微内核支持各种实时功能，包括快速多任务处理，中断支持，抢占式和轮转式调度 微内核减轻了系统负载并可快速响应外部事件 从只需几千字节存储器的深嵌式产品设计到复杂高端实时系统设计，开发人员有八十多个选件并可构成上百个不同的配置

28 VxWorks广泛应用,上天入地 良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。

29 装有VxWorks操作系统的返回式航天飞机X38