操作系统第一章 引论

操作系统教程，包含操作系统概念、操作系统的形成与发展、操作系统的分类、操作系统的功能等。

第一章 引论

• 操作系统概念
  • 定义
    • 计算机系统中的一个系统软件，他统一管理计算机的软硬资源和控制程序的执行。
  • 作用
    • 方便用户使用
    • 扩展机器功能
    • 管理系统资源
    • 提高系统效率
    • 构筑开放环境
  • 产生
    • 由客观需要而产生，它伴随着计算机技术本身及其应用的日益发展而逐渐发展和不断完善。
• 操作系统的形成与发展
  • 发展
    • 手工操作阶段
      • 使用过程
        • 把程序卡片装上读卡器
          • 启动读卡器把程序和数据送入计算机
            • 启动程序运行+
      • 人-机矛盾
        • 出现了人的速度跟不上机器运行速度
    • 早期批处理系统
      • 联机批处理系统
        • 优点：解决了作业自动转换，从而减少了作业建立和人工操作的时间
        • 缺点：cpu仍处于停止等待状态，cpu时间仍有很大浪费
      • 脱机批处理系统
        • 由主机和卫星组成，其可以并行操作，提高了系统的处理能力
        • 是具有管理作用的监督程序，完成作业的自动过渡并且负责装入和运行各种语言翻译程序
        • 解题操作过程变成了装入，汇编，链接装配和执行四个步骤，使上机操作初步自动化
    • 执行系统
      • 负责调度作业自动的运行，还要提供输入输出控制功能，在主机控制下的通道完成的
      • 输入输出工作委托给系统实现，由系统检查其命令的合法性
      • 引入新的中断克服了错误停机的弊病，如时钟中断可以解决程序中的死循环现象
    • 多道批处理系统
      • 单道批处理系统
        • 特征：自动性，顺序性，单道性
      • 多道程序设计
        • 好处：提高cpu，主存，I\O设备利用率，增加系统吞吐量
        • 特点：多道，宏观上并行，微观上串行。
      • 多道批处理系统
        • 特点：在主存中总是同时存储几道程序，系统资源的利用率是比较高的
    • 分时系统
      • 类型：单道分时系统，具有前台和后台的分时系统，多道分时系统
      • 特征：同时性，独立性，及时性，交互性
    • 标志着操作系统的初步形成
    • 实时系统
    • 通用操作系统
    • 微机操作系统
    • 网络操作系统
      • 功能：网络通信，资源管理，网络服务，网络管理，互操作能力
    • 分布式操作系统
    • 嵌入式操作系统
      • 特点：微型化，可定制，实时性，可靠性，易移植性，开发环境
• 操作系统的分类
  • 批处理操作系统-分时操作系统-实时操作系统-微机操作系统-网络操作系统-分布式操作系统-嵌入式操作系统
• 操作系统的功能
  • 处理器管理-功能：进程控制和管理，进程同步和互斥，进程通信，进程死锁，线程控制和管理，处理器调度
  • 作业管理-功能：作业的输入，调度，控制
  • 存储管理-功能：主存分配与回收，地址转换和存储保护，主存的共享与保护，主存扩充
  • 设备管理-功能：提供设备控制处理，提供缓冲区管理，实现设备独立性，实现设备的分配与回收，实现共享设备的驱动调度，实现虚拟设备
  • 文件管理-功能：提供文件的逻辑组织方法，物理组织方法，存取和使用方法，bu
• 操作系统的特征和应用
  • 特征
    • 并发
      • 共享：互斥共享方式，同时访问方式
        • 虚拟
          • 异步性
  • 应用
    • 作为用户与计算机硬件系统之间的接口
      • 作为计算机系统资源的管理者
        • 用做扩充机器
• 形成
  • 第一代（电子管时代）：无操作系统
  • 第二代（晶体管时代）：批处理系统
  • 第三代（集成电路时代）：多道程序设计
  • 第四代（大规模集成电路时代）：分时系统
  • 现在电子计算机正向着巨型，微型，并行，分布，网络化，智能化几个方向发展