【操作系统】操作系统引论

操作系统引论

操作系统的目标、地位、作用

操作系统的目标

目前存在着多种类型的OS，不同类型的OS，其目标各所侧重。通常在计算机硬件上配置的OS，其目标有一下几点:

1. 有效性
2. 方便性
3. 可扩充性
4. 开放性

操作系统的地位

操作系统地位

2.OS作为计算机系统资源的管理者

OS是各类资源的管理者，计算机系统中各种各样的硬件和软件资源归纳起来可分为四类：

• 处理器
• 存储器
• I/O设备以及信息(数据和程序)

它负责分配、回收及协调各程序和用户对资源的使用冲突，提高资源的利用率。

后备队列

一批作业在外存中等待执行所排成的队列。

就绪队列

等待进去cpu执行的队列。

处理机的自动切换

CPU为一个程序服务，转变为为另一个程序服务的过程。(多道批处理系统下)

单道与多道对比

所谓分时操作系统是指将多个用户程序装入内存，系统把CPU的运行时间分为一个个的时间段，每个时间段称为一个时间片。

时间片大小通常为几十毫秒，用户程序轮流获得CPU的时间片。当系统分给用户程序的时间片用完后，系统强行回收CPU，该用户程序等待下次获得时间片时再继续执行。

分时操作系统与多道批处理系统之间，有着截然不同的性能差别。用户的需求具体表现在以下几个方面：

1. 人机交互
2. 共享主机
3. 便于用户上机

分时系统实现中的关键问题

1. 及时接收
2. 及时处理

补充：

(1)引入缓冲区。

(2)分时系统并没有经过作业调度，在用户登录的时候在内存就开辟好了自己的空间。用户的命令直接到达内存。

分时系统的特征

1. 多路性
2. 独立性
3. 及时性
4. 交互性

实时系统

所谓”实时“，是表示”及时“，而实时系统是指系统能及时(即时)相应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。

外部设备所发出的激励信 并无明显的周期性，但都必须联系着一个截止时间。

总结

批处理系统

1. 工作方式：将用户意图、数据、程序利用系统提供的作业控制命令提交给操作员，操作员将其输入外存，由OS控制、调度各作业的运行，最后输入结果。是一种非人工的干预方式。有单道和多道批处理系统。
2. 目标：提高作业的吞吐量，同时兼顾作业的周转时间。
3. 特征：“批量”，成批的完成。
4. 优点：作业吞吐量大，资源利用率高，OS开销较小。
5. 缺点：用户使用起来不太方便；交互能力较弱；作业平均周转时间长。

分时系统

1. 分时：把CPU的运行时间划分为若干个时间片，并把这些时间片依次轮流分配给各终端用户程序。
2. 分时系统：多个用户同时使用同一台计算机，系统能分时轮流的为各个终端用户服务，并及时地对用户的请求予以响应。
3. 设计目标：对用户响应的及时性，及时地响应和服务于联机用户。
4. 特点：同时性(多路性)；及时性；独立性(独占性)；交互性。

实时系统

1. 按场合作用，分两类。实时控制系统；实时信息处理系统。
2. 目标：实时响应及处理的能力和高可靠性。
3. 特征：交互性；安全可靠性；多路性。