操作系统原理1-绪论-华中科技大学计算机学院

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2011-3-22

华中科技大学计算机学院 李胜利

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第一章 绪论

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操作系统Operating System主要参考资料：[1] 莫里斯 · 贝奇 《UNIX操作系统设计》 [2] A. S.Tanenbaum 《操作系统：设计与实现》 [3] H. M. Deitel 《 操作系统原理基础》 [4] 卢显良 《UNIX系统管理》 北京大学出版社 电子工业出版社 北京科学出版社 清华大学出版社

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操作系统Operating System

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1.1 计算机系统结构 一、计算机系统组成中央处理机(CPU) 内存 I/O设备(键盘、显示器、打字机、鼠标) 外部设备 存储设备(硬盘、软盘、光盘、磁带) 其它设备(MODEM、通信口)

系统软件(操作系统、语言编译器、数据库管理系统) 应用软件 (CAD、MIS、用户自己开发的系统等) 工具软件(软、硬件检测疹断程序)

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1.1 计算机系统结构

一、计算机系统组成

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1.1 计算机系统结构 二、软件与硬件的关系

硬件是计算机系统的基础， 软件是提高计算机系统效率和方便用户使用计算机的 程序， 它们二者相互依赖、相互促进 、 共同发展。

裸机(硬件)是僵尸，软件是幽灵. 裸机(硬件)是僵尸，

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1.1 计算机系统结构 三、在计算机系统中必须配备操作系统的目标

方便用户 提高计算机系统资源的使用效率

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1.2 操作系统的形成和发展

1、手工阶段用户在计算机上算题的所有工作都要用户人工干预，如程序 的装入、运行、结果的输出等。 随着计算机速度的加快，人机矛盾越来越大，直至无法容 直至无法容 忍。必须寻求新的办法。例如：上机操作要1 分钟 ，运行时间20分钟(10万次/sec) 上机操作要 1分钟 ，运行时间0.2分钟(1000万次/sec)

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1.2 操作系统的形成和发展 2、批处理 批处理是指系统中有一个监控 程序，它负责完成用户程序的 调人、启动运行、输出运行结 果等工作。 (1) 联机批处理 (2) 脱机批处理 (3) 执行系统

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1.2 操作系统的形成和发展 (3)执行系统

执行系统： 执行系统不仅负责调度作业自动地运行，而且还要控制 I/O。 虽然批处理系统能调度作业自动地运行， 但存在如下缺点： · 系统没有任何保护自己的措施； · 程序进入死循环必须要程序员干预。

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1.2 操作系统的形成和发展 3 、多道程序设计技术和多道成批系统 60年代计算机硬件获得两个重大的进展： 通道技术和中断技术 中断技术 通道: 通道 是一种专用部件，负责外部设备与内存之间信息的传输。 中断： 指主机接到外界的信号(来自CPU外部或内部)时，立即中止 原来的工作，转去处理这一外来事件，处理完后，主机又回到 原来工作点继续工作。2011-3-22

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1.2 操作系统的形成和发展 3 、多道程序设计技术和多道成批系统

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1.2 操作系统的形成和发展 3 、多道程序设计技术和多道成批系统 多道程序设计技术 定义 多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独 立的程序，它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。 特征: 特征:

多道 宏观上并行 微观上串行

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1.2 操作系统的形成和发展 3 、多道程序设计技术和多道成批系统 多道成批系统 在批处理系统中采用多道程序设计技术，就形成了 批量 操作系统。 该系统把用户提交的作业成批地送入计算机内存，然后由 作业调度程序自动地选择作业运行。优点：缩短作业之间的交接时间，减少处理机的空闲等待时间，提高系 统的吞吐量。 缺点：用户响应时间较长。用户既不能了解自己程序的运行情况，也不 能控制计算机。

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1.2 操作系统的形成和发展 4. 分时 操作系统(Time Sharing OS) 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连 分时计算机系统 接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机 ，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计 算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等(或不相 等)的时间单位，称为时间片(如100毫秒),每个终端用 户获得CPU,就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行 ，当时间片到(用完),用户程序暂停运行，等待下一次运 行。例如：我们上课。2011-3-22

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