操作系统原理 Operating System Principles

Presentation on theme: "操作系统原理 Operating System Principles"— Presentation transcript:

1 操作系统原理 Operating System Principles
四川大学计算机学院 段 磊 2014.2

2 课程说明 刘循,朱敏,文艺. 计算机操作系统, 北京: 人民邮电出版社. 2009.2 课件下载 关于成绩 Contact
四川大学课程中心 关于成绩 平时＋半期＋期末 Contact 基础教学楼B座421 TA: 谢昭阳 (周二) 赵 静 (周四) 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

3 课程说明 参考书目 汤小丹, 梁红兵, 哲凤屏, 汤子瀛. 计算机操作系统(第三版), 西安: 西安电子科技大学出版社. 2007.
W. Richard Stevens, Stephen A. Rago. UNIX环境高级编程(第2版), 北京: 人民邮电出版社 Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems (2nd Edition), Prentice Hall, 2001. 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

4 (2012) (2009) (2001) (2000) (2006) (1998) (1995) (1992) (2000) (1985)
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

5 Windows XP将于2014年4月光荣退役 微软历史上最长寿的操作系统
中国XP市场份额高达70%以上，目前中国有近3亿台电脑上仍然在使用XP系统 微软宣布将会为Windows XP的用户提供预防病毒方面的支持，直到2015年7月14日 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

6 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

7 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

8 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

9 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

10 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

11 Android OS Android来源于Google 07年年底向世界公布的一款基于Linux的开源手机操作系统。Android系统平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。 “对于开源的Google Android来说，从互联网角度来看可以实现手机版的Google业务，比如说Google Reader谷歌阅读器、Google Image谷歌图片搜索、Gmail谷歌邮箱、Google Photo谷歌相册、Google Video谷歌视频等等非常丰富的业务，Google Android操作系统可以造就一款具有颠覆性的移动互联网手机。” 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

12 支持的设备包括iPhone、iPod touch、iPad、Apple TV。
iOS iOS来源于Apple的OSX，是UNIX系统，OSX已经有差不多10年的历史，从内核底层到软件架构都是逐步发展过来的。iOS使用ObjectivC这个古老的语言来做开发。 支持的设备包括iPhone、iPod touch、iPad、Apple TV。 与Android及Windows Phone不同，iOS不支持非苹果硬件的设备。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

13 iOS越狱（iOS Jailbreaking）
iOS越狱是用于获取苹果公司移动设备操作系统iOS最高权限（ROOT）的一种技术手段。越狱完成后设备将运行带有root权限的iOS操作系统。 一般情况下，越狱工具会辅助在已root的iOS环境下安装一款名为Cydia的软件。 Cydia是一款由开发者Jay Freeman主导开发的iOS第三方插件应用商店，通过此软件可以完成越狱前不可能进行的动作，例如安装App Store以外的软件、更换外观主题、运行Shell程序、甚至可能解开运营商对手机网络的限制（即俗称的“解锁”）。 “不完美越狱”（Tethered Jailbreak），那么设备将无法在没有计算机辅助启动的环境下重新启动 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

14 Windows Phone将微软旗下的Xbox Live游戏、Xbox Music音乐与独特的视频体验集成至手机中。
Windows Phone 8放弃了老旧的WinCE内核，改用与Windows 8相同的NT内核。Windows Phone 8系统也是第一个支持多核CPU的WP版本，宣布Windows Phone进入多核时代。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

15 iOS vs Android 开发环境 配置 iOS：Xcode，具有运行速度快、功能强大且安全性高不易被入侵等特点。
Android：利用Android插件定制的Eclipse。运行缓慢、笨拙，调试器非常糙。Android Studio（试用版） 配置 iOS：Xcode搭配Objective-C，隐藏着复杂的编译机制。开发者需要面对宏、头文件、项目、计划以及构建配置等一大串构建配置的列表 Android：相对简单，它有一个单独的manifest文件，当开发者保存任何文件时，Eclipse通常会在整个系统中构建一次应用。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

16 iOS vs Android 用户体验设计 语言 API
iOS：Interface Builder是Mac OS X平台下用于设计和测试用户界面（GUI）的应用程序。简单的拖拽操作可以构建GUI。 Android：各式各样的屏幕尺寸；第三方icon包。 语言 iOS：Objective-C Android：Java API 为开发者提供的软件库，广义上讲，这些库基本类似：提供手机功能及特点的API、提供网络访问功能、提供包括功能强大的WebView等。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

17 iOS vs Android 网络通信实现 分享 碎片化问题
现在大多数应用都采用互联网API，iOS和Android都提供了一整套工具和API帮助开发者实现这样的功能，都提供了非常类似的WebView——基本上相当于一个浏览器窗口，开发者可以将其插入到应用程序的任何位置 。 分享 iOS：Scanvine Android：个功能强大的应用内通信系统Intents 碎片化问题 Android的碎片化问题一直饱受诟病，谷歌正在努力 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

18 iOS vs Android 应用发布 iOS：噩梦！单在创建证书及Distribution Profiles环节，不少开发者就需要花费一天的时间来搞定。而测试工作，若非TestFlight应用，绝对是难以描述的糟糕。 Android：发布简单。只需通过Eclipse引导签署应用，开发者就能拥有一个可以在任何Android平台运行的APK文件。用户安装APK文件即可。如果应用在使用中出现了问题，开发者能马上上传修复的版本供用户下载。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

19 2012年3月，广电总局科技司就组织科研院所、设备开发商、网络运营商等19家单位成立了NGB（下一代广电网）TVOS合作开发组。
智能电视操作系统 2012年3月，广电总局科技司就组织科研院所、设备开发商、网络运营商等19家单位成立了NGB（下一代广电网）TVOS合作开发组。 工信部电子信息司和广电总局科技司已经形成了包括小米、乐视等在内的54家单位都参与了的项目联合推进小组。目前已经完成了TVOS及相关行业标准的制定，正在进行审核将于2014年3月对外公布。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

20 操作系统（Operating System，简称OS）
序：《计算机操作系统》背景知识 操作系统（Operating System，简称OS） 管理电脑硬件与软件资源的程序 计算机系统的内核与基石 庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能: 进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

21 操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。
序：《计算机操作系统》背景知识 操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。 目前微机上常见的操作系统：DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

22 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

23 操作系统是计算机系统中非常重要的部分 操作系统的研究与实现是计算机科学中挑战性和实用性完美结合的典范
第1章 导 论 操作系统是计算机系统中非常重要的部分 操作系统的研究与实现是计算机科学中挑战性和实用性完美结合的典范

24 本章目录 1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统
1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

25 1.0 导 论 操作系统的职责是管理计算机系统的软件和硬 件资源，控制计算机的整个工作流程。 OS与系统结构的发展关系
计算机系统结构和硬件技术的发展推动了操作系统 的发展，出现了多种形式、能够满足多种应用、资 源利用效率不断提高的操作系统。 操作系统的不断发展又使得计算机的处理器、存储 器等硬件资源的利用率得到了很大提高，能够不断 满足用户方便、高效、快捷应用计算机的需求。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

26 本章目录 1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 内容
1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 内容 计算机的组织结构 OS与计算机 OS概念与目的 要点 资源管理 OS概念 OS功能/目的 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

27 操作系统构建在计算机的硬件结构之上，计算机的组织结构是指计算机的各硬件部件之间的组织形式。
1.1 操作系统与计算机 操作系统构建在计算机的硬件结构之上，计算机的组织结构是指计算机的各硬件部件之间的组织形式。 在学习操作系统之前首先需要了解计算机的组织结构。 计算机的基本组织结构形式是相同的，即由处理器、内存储器、输入部件和输出部件组成。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

28 计算机的组织结构 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

29 计算机的组织结构 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 计算机的核心 由控制器、运算器及高速存储器组成。
控制器从计算机的内存储器中取出指令并进行分析 运算器实现指令所需要的操作 高速存储器由若干寄存器组成，存储一些暂时的结果和控制信息。 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

30 计算机的组织结构 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 内存储器存储处理器运行的程序和数据，处理器直接读写内存储器
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

31 计算机的组织结构 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 输入部件和输出部件实现计算机的信息输入与输出 2018/11/24
《计算机操作系统》- 第1章

32 计算机的组织结构 联系：修读的其他课程 回顾：各部分功能与相互关系 磁盘作为计算机的外存，能够长期保存大量的信息，是重要的输入与输出部件
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

33 1.1.2 操作系统与计算机 计算机系统由硬件和软件两大部分组成 硬件是软件运行的平台 软件是硬件功能的体现和扩充
操作系统与计算机 计算机系统由硬件和软件两大部分组成 硬件是软件运行的平台 软件是硬件功能的体现和扩充 计算机硬件和软件相辅相承、互为促进、缺一 不可。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

34 1.1.2 操作系统与计算机 软件包括应用软件和系统软件。 应用软件用于解决各种具体的应用问题 系统软件主要包括操作系统和数据库系统等
操作系统与计算机 软件包括应用软件和系统软件。 应用软件用于解决各种具体的应用问题 如财务软件用于财务管理，办公软件用于处理办公事务，网络软件用于网络应用。系统软件为各种应用提供使用计算机环境和服务支持。 系统软件主要包括操作系统和数据库系统等 在系统软件中，操作系统是基础，操作系统为其他系统软件的运行提供支持与服务，其他的系统软件可以看成为运行在操作系统之上的应用软件或应用程序。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

35 1.1 操作系统与计算机 直接位于计算机硬件之上，为计算机应用提供接口 提供通用的计算机服务，与专用的应用领域无关
程序员、应用程序和终端用户及本地用户应用通过操作系统应用计算机，操作系统为他们提供运行平台。 直接位于计算机硬件之上，为计算机应用提供接口 提供通用的计算机服务，与专用的应用领域无关 实现资源管理策略，为不同的应用提供共享资源 联系：修读的其他课程 回顾：计算机系统的组成 理解：OS的作用 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

36 1.1.3 操作系统的概念和使用操作系统的目的 操作系统的概念： 使用操作系统的目的： 举例：如何理解OS的目的和作用
操作系统是计算机系统中一组控制和管理计算机硬件资源和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序的集合。 使用操作系统的目的： 有效的管理计算机资源 方便用户使用计算机资源 扩大计算机功能 构筑开放环境 举例：如何理解OS的目的和作用 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

37 使用操作系统的目的 有效的管理计算机资源 操作系统采取有效管理机制，使计算机系统中的所有硬件和软件资源能够得到充分利用，在提高系统效率的同时为用户程序运行提供一个公平环境。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

38 使用操作系统的目的 方便用户使用计算机资源 操作系统为用户提供友好的界面，使得不同国家、不同语言、不同年龄阶层的用户能够方便地使用计算机。
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

39 使用操作系统的目的 扩大计算机功能 操作系统对计算机硬件进行管理和隔离，以虚拟机的形式扩大了计算机的功能，让更多的用户可以分享计算机提供的功能。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

40 使用操作系统的目的 构筑开放环境 操作系统的设计和构造遵循国际标准有：开放的通信标准、开放的用户接口标准、开放的线程库标准、开放的用户应用标准等。这些标准使得操作系统在体系结构上可实现伸缩性和扩展性，应用程序在不同的平台之间可以平移和相互操作。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

41 本章目录 1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 内容
1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 内容 OS的功能 OS的特征 要点 功能理解——本书的学习线索 特征理解 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 处理器 管理 存储器 管理 输入/输出 设备管理 文件 系统 用户接口 并发性：进程 共享性：资源 虚拟性：存储 异步性：进程 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

42 操作系统的功能不仅体现在对系统资源进行管理上，而且体现在为用户提供的应用上。 操作系统的功能有
操作系统的功能 操作系统的功能不仅体现在对系统资源进行管理上，而且体现在为用户提供的应用上。 操作系统的功能有 处理器管理 存储器管理 输入/输出设备管理 文件系统和用户接口 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

43 操作系统的功能 处理器管理 处理器（CPU）是计算机的核心部件，是对计算机性能影响最大的系统资源。处理器管理是操作系统最重要的功能。
传统的操作系统以进程为资源分配和处理器调度的基本单位，因此，处理器管理主要集中在进程管理上。 现代操作系统在进程的基础上引入了线程，处理器调度以线程为基本单位，处理器管理关系到进程与线程的管理。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

44 操作系统的功能 处理器管理的主要任务： 进程和线程的描述与控制 处理器调度 进程状态转化 进程或线程的同步与互斥 死锁的检测和预防
进程之间及线程之间的通信 进程状态转化 进程同步与互斥 进程通信 三级调度：作业调度、中级调度和进程调度 调度算法包括作业调度算法和进程调度算法 “死锁”的产生 预防死锁、避免死锁、检测死锁和消除死锁 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

45 操作系统的功能 存储器管理 存储器管理是指对计算机内存的管理。
内存是程序运行的基本环境，在多道程序环境下，存储器管理需要合理规划并分配存储器空间，实现存储器保护和从逻辑上扩充存储器。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

46 操作系统的功能 存储器管理主要任务： 内存规划、分配及地址映射 内存保护 内存扩充 内存规划、分配及地址映射：
连续分配：单一连续分配和分区分配 离散分配：分页、分段、段页 分配算法、置换算法、地址映射 内存保护：在多进程和多用户环境下，存储器空间被划分为操作系统空间与用户程序空间，每道程序只能在自己的内存空间中运行 内存扩充：虚拟存储器以内存的离散分配为基础，从逻辑上对内存进行扩充。通过外存作为内存的补充，外存与内存之间的页面或段面换进与换出，打破了内存大小对运行程序的约束，做到可以运行更大、更多的程序 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

47 操作系统的功能 输入/输出设备管理 管理与计算机相连的各类外围设备，提高设备的使用率和设备与处理器并行工作的能力，方便用户使用。
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

48 操作系统的功能 输入/输出设备管理： 输入/输出设备控制 设备控制方式： 缓冲管理 设备独立性 设备分配 虚拟设备 磁盘存储器管理
程序控制方式 中断方式 直接存储器访问（DMA）方式 通道方式 虚拟设备：SPOOLing 缓冲管理： 单缓冲区 双缓冲区 循环缓冲 缓冲池 磁盘存储器管理：磁盘存储空间的划分，磁盘存储空间的分配和回收。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

49 操作系统的功能 文件系统管理 在操作系统中，存放在磁盘等外存上的信息总是以文件的形式存在。
文件系统管理指对文件进行组织和访问控制，实现文件的按名存取，为用户提供方便的文件存取访问和可靠的文件共享，实现文件保护。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

50 操作系统的功能 文件系统： 对文件结构进行组织和目录管理 提供文件的存取访问 实现文件的存储空间管理 实现文件的共享和保护
提供文件的物理组织方 法和逻辑组织方法，实 现文件的目录管理。 实现文件的按名存取，为用户提供方便的文 件系统接口，便于用户对文件进行操作。 提供文件的共享 和保护，做到用 户对文件的访问 权限控制。 根据文件的组织方式合理地分配文件存储空 间，有效地管理文件存储空间，实现用户访 问文件的快速和有效性。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

51 操作系统的功能 用户接口： 在用户编程应用上，操作系统为程序 员提供系统资源调用函数，达到程序 员在程序中方便使用系统资源的目 的。
程序接口 命令接口 图形接口 在用户编程应用上，操作系统为程序 员提供系统资源调用函数，达到程序 员在程序中方便使用系统资源的目 的。 对系统的管理和应用，操作系统提供一 套系统命令供系统管理员和用户使用。 相对于图形接口，命令接口需要用户熟 悉命令结构和命令形式。 对系统的管理和应用，操作系统以图 形窗口方式提供给系统管理员和用户 使用。图形接口操作简单、直观。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

52 操作系统的功能 核心功能 操作系统资源管理中的具体实例 存储设备管理的映像 操作系统提供资源的具体形式 用户接口 进程和资源管理 文件管理
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

53 1.2.2 操作系统的特征 并发性：进程 共享性：资源 虚拟性：存储 异步性：进程 两个或两个以上的事件在同一时间段内发生
操作系统的特征 并发性：进程 两个或两个以上的事件在同一时间段内发生 共享性：资源 计算机系统中的资源能够被并发执行的多个进程共同使用 虚拟性：存储 系统通过某种技术将一个实际存在的实体变成多个逻辑上的对应体 异步性：进程 也称为随机性，是指多道程序环境中多个进程的执行、推进和完成时间都是随机的、交替的、不可预测的 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

54 并发性 并发性是指两个或两个以上的事件在同一时间段内发生。并发性体现了操作系统同时处理多个活动事件的能力。
对只有一个处理器的系统，在一个时间段内，可以同时运行多个进程，实现多进程并发。这些并发的进程体现为：宏观上同时执行，微观上任何时刻只有一个在执行。 并发性是操作系统最重要的特征，它能够减少计算机中各部件由于相互等待而造成的计算机资源浪费，改善资源利用率，提高系统的吞吐量。 并发性的实现比较复杂，需要解决进程之间的运行切换、进程内容保护、相互依赖进程之间的同步关系、进程资源分配的协调等问题。 多任务系统是在一段时间内能够同时执行多个任务的计算机系统。多任务系统中的多个任务并发执行。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

55 资源共享有两种实现方式：互斥共享和同时共享。
共享性 共享性是指计算机系统中的资源能够被并发执行的多个进程共同使用。操作系统对这些资源进行合理的调配和管理，使得并发执行的多个进程能够合理地共享这些资源，达到节约资源，提高系统效率的目的。 资源共享有两种实现方式：互斥共享和同时共享。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

56 实现资源共享需要解决的问题有资源分配优化、信息保护、存取控制、进程之间同步等
共享性 互斥共享资源是指一段时间内只允许一个进程访问，多个进程需要互相排斥使用的资源。 同时共享是指同一时间段内允许多个进程同时访问的资源，如可重入代码、磁盘等资源。 实现资源共享需要解决的问题有资源分配优化、信息保护、存取控制、进程之间同步等 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

57 虚拟性 虚拟性是指操作系统通过某种技术将一个实际存在的实体变成多个逻辑上的对应体。这样的多个逻辑对应体可以为多个并发进程访问，提高了实际存在的实体的利用率。 虚拟性是操作系统管理资源的一种重要手段，其目的是为用户提供方便高效的资源利用。 在操作系统中，与虚拟性相关的技术问题有：处理器管理、虚拟存储器管理、spooling（simultaneous peripheral operation on line）技术等。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

58 异步性 异步性也称为随机性，是指多道程序环境中多个进程的执行、推进和完成时间都是随机的、交替的、不可预测的。
多个并发的进程由于受到资源限制“走走停停” ，导致的后果可能是进程执行的最终结果不可重现。 异步性会带来进程执行结果的不可重现性，使操作系统存在潜在的危机。 操作系统设计和实现必须考虑异步性问题，采取一定的措施，如：信号量机制，保证进程的多次执行结果一致，不会出现不可重现性。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

59 本章目录 1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统
1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

60 1.3 操作系统的发展 早期的操作系统 批处理操作系统 多道程序系统 分时操作系统 实时操作系统 个人计算机操作系统 网络操作系统
分布式操作系统 嵌入式操作系统 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

61 早期的操作系统 没有操作系统的计算机系统被称为第一代计算机系统，其主要问题如下：
用户独占资源：一个用户的计算独占计算机全部资源。计算机效率低下，计算机的资源利用率低。 人工干预：程序的输入、输出和大量的操作、维护工作都是手工完成，既浪费时间，又容易发生差错。 占用处理器时间长：程序和数据的输入、执行和输出都需要处理器的直接参与，即在联机情况下完成。计算机的处理器需要等待程序和数据的输入/输出过程，处理器被每个用户程序从输入到输出的全部时间占满，一个程序完成后，才能接受另一个程序。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

62 作业（job）是将命令、程序和数据按照预先确定的次序结合在一起，并提交给系统的一个组织单位。
批处理系统 作业（job）是将命令、程序和数据按照预先确定的次序结合在一起，并提交给系统的一个组织单位。 在批处理系统中，作业以队列形式进行组织并提交给系统，系统根据队列中作业的顺序自动完成作业的装入、汇编、执行。在作业提交给系统后，用户不能与作业进行交互。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

63 虽然批处理系统的采用提高了计算机的利用率，但是，批处理系统存在的主要问题如下：
用户等待时间长 用户与作业之间不能交互 资源利用率低 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

64 在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。
从操作系统接收用户提交作业的时间开始，到用户作业完成为止，这样的一段时间为作业的周转时间。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

65 多道程序系统 并发是指在一段时间内，多道程序被处理器运行。
在只有一个处理器的计算机系统中，一个时刻处理器只能执行一道程序。但是，一段时间内，处理器可以执行多道程序，这些并发的多道程序交替共享处理器。 从宏观上看，并发是多道程序都处于运行过程中；从微观上看，并发是各道程序轮流被处理器处理。 并行是指在同一时刻，多道程序同时由处理器运行。就现在的技术来讲，并行只有在多个处理器环境下才可能发生，如多核处理器和多处理器系统。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

66 分时操作系统是一种多用户下的多进程并发环境， 并发的进程分享计算机的资源。
与批处理系统不同，分时操作系统的用户通过终端直接将需要处理的作业送入内存，而不是像批处理系统那样将用户作业放在磁盘的作业后备队列中等待调度进入内存。 分时操作系统是多用户与多进程的操作系统，每个进程以时间片为单位分享处理器时间，每个用户以终端方式直接与系统交互。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

67 分时系统中的时间片选择是一个优化计算问题，系统需要对各种因素进行综合平衡后，才能够合理地做出决定
分时操作系统的特征 分时操作系统具有如下特征： 多路性 及时性 交互性 分时系统中的时间片选择是一个优化计算问题，系统需要对各种因素进行综合平衡后，才能够合理地做出决定 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

68 实时操作系统是一种能够及时响应外部事件请求，在规定时间内完成对事件的处理并控制推进实时任务协调一致的系统。
对处理时间和响应时间要求高 可靠性和安全性高 多路性、独立性和交互性 整体性强 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

69 个人计算机操作系统 个人计算机的主要应用为办公及家用 图形用户接口 操作系统管理性能高 开放性 多媒体支持 应用软件丰富
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

70 网络操作系统 网络操作系统是网络用户和计算机网络之间的一个接口，除了具备通常操作系统功能外，网络操作系统还应该具备联网功能，支持网络体系结构和各种网络通信协议，提供网络互连能力，支持可靠、有效、安全的数据传输。 集中模式 客户/服务器模式 对等模式 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

71 用于管理分布式计算机系统的操作系统称为分布式操作系统。 分布式操作系统的基础是计算机网络。
分布式操作系统的目的是为了资源共享。分布式操作系统与网络操作系统在网络技术、计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制上基本一样。都具有数据通信和资源共享功能。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

72 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是指运行在设备、装置、系统中，对整个系统及所有操作部件、装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制的计算机系统软件。 嵌入式操作系统具有通常操作系统功能，一般采用层次结构。 在结构的底层为硬件层，硬件层之上的核心功能包括进程管理、中断处理、存储器管理、设备管理和文件系统管理。 如果嵌入式操作系统需要提供应用，则还应该包括应用层，为用户提供图形界面和通信功能以及网络应用等。 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

73 操作系统的发展 发展原因 特征与应用环境 结合实际理解OS作用与特征 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

74 本章目录 1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统
1.0 导论 1.1 操作系统与计算机 1.2 操作系统的功能和特征 1.3 操作系统的发展 1.4 IBM计算机与操作系统 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

75 1.4 IBM计算机与操作系统 学习建议 IBM技术中心参观 IBM公司参观实习 IBM相关专业竞赛 2018/11/24
《计算机操作系统》- 第1章

76 本章作业 复习： 预习： 思考： OS的概念 OS的资源管理功能 OS的特征 进程基本概念 进程状态转化 操作系统实例 结合进程理解OS特征
2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章

77 Any Question? Thank you ! 2018/11/24 《计算机操作系统》- 第1章