计算机操作系统复习资料

·       第一讲

o  什么叫操作系统

§  计算机操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序集合。

o  操作系统的三个作用  管理者  ……虚拟机

§  计算机系统软硬件资源的管理者。

§  为用户提供一台等价的扩展机器或虚拟机。

§  最重要、最基本、最复杂的系统程序，控制应用程序执行的程序。

o  操作系统的发展历史  每一代思想  特别是分时系统（现代的都是分时）定义特点优缺点

§  第一代：手工操作

·      1945-1955

·      使用机器语言

·      无操作系统

·      用于数学计算

·      输入输出：插件版、纸带、卡片

·      计算机处理能力日益提升，而手工操作效率低下，造成了资源浪费。

§  第二代：单批道处理系统

·      1955-1965

·      用于大型机

·      使用汇编语言，FORTRAN，作业

·      FMS（Fortran Monitor System），IBSYS（IBM为7094机配备的操作系统）

·      用于较复杂的科学工程计算

o   联机批处理

o   脱机批处理

·      机时在走来走去中浪费掉

·      优点：同一批作业自动依次更替，改善了主机CPU和I/O设备的使用效率，提高了吞吐量。

·      主要问题：CPU和I/O设备使用忙闲不均，取决于作业特性。

o   计算为主的作业，外设空闲；

o   I/O为主的作业，CPU空闲。

§  第三代：多批道处理系统

·      1965-1980

·      使用集成电路

·      操作系统：庞大、复杂

·      多道：内存中同时存放几个作业。

·      几项新技术：Multiprogramming，Spooling

·      优点：

o   资源利用率高（CPU、内存、I/O）

o   作业吞吐量大

·      缺点：

o   用户交互性差

o   作业平均周转时间长

§  第四代：分时系统

·      70年代中期至今

·      多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。

·      通常按时间片分配：各个程序在CPU上执行的轮换时间。

·      操作系统：CTSS（M.I.T.）、Multics（computer community）

·      特征：

o   同时性

§  也称多路性。若干用户同时与一台计算机相连，宏观上看各个用户在同时使用计算机，他们是并行的；微观上看各个用户在轮流使用计算机。

o   交互性

§  用户通过终端设备（如键盘、鼠标）向系统发出请求，并根据系统的响应结果再向系统发出请求，直至得到满意的结果。

o   独立性

§  每个用户使用各自的终端与系统交互，彼此独立、互不干扰

o   及时性

§  指用户向系统发出请求后，应该在较短的时间内得到响应。

§  新发展：个人计算机、实时系统、网络与分布式系统、移动计算……

o  什么叫中断

§  中断：指CPU在收到外部中断信号后，停止原来工作，转去处理该中断事件，完毕后回到原来断点继续工作。

§  通道：用于控制I/O设备与内存间的数据传输。启动后可独立与CPU运行，实现CPU与I/O的并行。

o  中断的处理机制

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