什么是操作系统?
得从两个方面讲:
第一,作为学科的作用和地位讲,操作系统是一门学科,不是UNIX,LINUX,WINDOWS。
第二,在实际系统中,作为一个系统软件的作用。
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| 各种应用软件 |
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| 编辑软件 | 编译软件 | …… |
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| 操作系统 |
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| 裸机Bare-manchine |
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Software
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Operating-system —— shell,command utilites
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Hardware
编译软件:
1.对用户而言是系统软件;
2.对OS而言是应用软件。
操作系统有“两大目的,三大作用,五大功能”
引入OS两大目的:
1.方便用户
2.提高资源利用率
[课本上为三个目的:
1.从Administrator的角度看,为了合理的组织计算机工作流程,管理和分配计算机系统硬件和软件资源。
2.从User的角度看,为了给User使用计算机提供良好的界面(和接口)。
3.从发展的角度看,为了给计算机系统的功能扩展提供支撑平台。]
OS的三大作用:
1.管理和分配计算机系统资源及软件资源。
2.合理组织计算机工作流程。
3.为用户提供良好的界面和接口。
OS的五大功能:
1.处理机管理,
2.存储器管理,
3.设备管理(外设管理),
4.信息管理(文件系统管理),
5.用户接口(程序级和作业级),又称作业调度管理。
批处理操作系统Batch-processing OS
强调吞吐率
批处理分为:
1.联机批处理
实现作业自动转接,但CPU空转时间还很多。
2.脱机批处理
提高了CPU的使用率
批处理是为了提高主机的使用效率,在解决人机矛盾(高速处理机和低速IO设备的矛盾)而出现的。
监督程序monitor
执行系统executive system:常驻内存只能给负责作业自动调度和提供IO控制功能的monitor。
特征:
1.用户脱机使用计算机,
2.成批处理,
3.多道程序运行。
优点:提高了系统资源的利用率和作业吞吐率。
缺点:无交互性;作业周转时间长。
多道程序系统
特点:
1.多道,
2.宏观上并行,
3.微观上串行。
解决了三个技术问题:
1.同步和互斥机制,
2.内存管理技术,
3.内存保护技术。
补充:
1.在操作系统中不应该说“CPU”,而应该说“处理机”。
2.注意区别“并行”和“并发”两个概念。
3.简言之,微机是单用户多任务,大型机是多用户多任务,DOS是单用户单任务。
4.管理比技术重要。
分时操作系统Time-sharing OS:
多用户多任务共享处理机。
Times-sharing
时间片
50s,出现HT,Host-Terminal。
特点:
1.交互性,
2.多用户同时性,
3.独立性。
Time-sharing OS是联机的on-line,多用户mutil-user,交互式interactive的OS。例如UNIX。
实时操作系统Real-time OS:
强调处理机管理,响应快,可靠性提高。
特点:提供即时响应和高可靠性。
网络操作系统Network OS:
特点:
1.计算机系统的群体,
2.自治和协同,
3.通信设备,
4.信息交换,资源共享,互操作interoperation or interoperability,协作处理interworking。
分布式操作系统Distributed OS:
现在挺流行的,不过只要知道Network OS和Distributed OS的区别就OK啦。
练习要做1.1,1.2,1.3,附上答案。
1.1什么是操作系统的基本功能?
答:操作系统的职能是管理和控制计算机中的所有软硬件资源;合理组织计算机工作流程;为用户提供良好的接口和友好的界面。操作系统的基本功能包括:处理机管理;储存器管理;设备管理;信息管理即文件系统管理;用户接口等。
1.2什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?
答:批处理系统batch processing system:操作员把用户提交的作业分类,把一批作业编成一个个作业序列,由专门编制的监督程序monitor自动依次处理。其主要特征是:用户脱机使用计算机;成批处理;多道程序运行。
分时系统time sharing operation system:把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮转的方式,把处理机分配给各进程使用。其主要特征是:交互性;多用户同时性;独立性。
实时系统real time system:在被控制对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是:对实时信息分析处理速度要比进入系统快;要求安全可靠;资源利用率低。
1.3多道程序multoprogramming和多重处理multiprocessing有何区别?
答:多道程序multoprogramming是作业之间自动执行、共享系统资源,并不是真正的同时执行多个作业。而多重处理multiprocessing系统配置多个CPU,能真正同时执行多道向程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统支持。