操作系統(tǒng)課件第一章new

1、1問題一l用戶使用電腦，或直接或間接地，都不可避免地要和一種軟件打交道。2操作系統(tǒng)l 計算機專業(yè)核心課程l 計算機專業(yè)碩士研究生入學考試課程l 概念，經典問題3學習建議l不求面面俱到，但求討論的每個點都討論清楚。l盡量和同學們一起討論問題。l少念字面，多談理解。http:/i- 4文化技術應用實踐理論基礎實踐理論知識5第第1 1章章 操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)的目標和作用發(fā)展歷史特性功能61.1 1.1 什么是操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng)l1.1.1 操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件l1.1.2 操作系統(tǒng)是資源管理器l1.1.3 操作系統(tǒng)是用戶（應用程序）與計 算機硬件系統(tǒng)之間的接口 7問題二：l什

2、么是計算機（電腦）？軟硬8電腦的組成電腦的組成主機顯示器鍵盤鼠標音箱9主機大總管主機大總管主板CPU光驅內存軟驅硬盤聲卡、顯示卡10 運算器 (ALU) 控制器 存儲器 數據流數據流 控制流控制流 輸入輸入 指令流指令流 輸入 設備 輸出輸出 輸出 設備 11計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)控制器主機CPU內存儲器外設外存儲器輸入設備運算器軟盤硬盤光盤輸出設備系統(tǒng)軟件應用軟件軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)程序設計語言網絡系統(tǒng)軟件12新視角l從側面看待計算機。1314 從使用語言的角度進行劃分：從使用語言的角度進行劃分： 可以將系統(tǒng)看成是按功能劃分的多層機器級組成的層次結構，層次結構由高到低分別為應用語言機器級、高級語言機

3、器級、匯編語言機器級、 操作系統(tǒng)機器級、傳統(tǒng)機器語言機器級和微程序機器級。對于一個具體的計算機系統(tǒng)，層次的多少會有所不同。 1.計算機系統(tǒng)的多級層次結構劃分角度計算機系統(tǒng)的多級層次結構劃分角度15圖圖 1.1 計算機系統(tǒng)的多級層次結構計算機系統(tǒng)的多級層次結構 1.1.1 1.1.1 操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件1617計算機領域的奇怪現象I、在應用的層次上，不同領域的觀察者看到的是不同的機器；II、在計算機本身的研究上，不同層次的觀察者觀察到的是不同的機器；III、在同一個層次上，理論研究者和應用人員看到的也是不同的機器。以至于在計算機本身某個方面上，經常會看到水平和層

4、次成反比；往往還有能力和水平成反比、和層次成正比的怪事。181.1.2 1.1.2 操作系統(tǒng)是資源管理器操作系統(tǒng)是資源管理器l作為資源管理器，操作系統(tǒng)要完成以下工作： 跟蹤資源狀態(tài)。跟蹤資源狀態(tài)。 分配資源。分配資源。 回收資源?；厥召Y源。 保護資源。保護資源。 注：資源分為四種處理器、存儲器、I/O設備、信息（數據和程序）191.1.3 1.1.3 操作系統(tǒng)是用戶（應用程序）與計算操作系統(tǒng)是用戶（應用程序）與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口機硬件系統(tǒng)之間的接口l操作系統(tǒng)處于用戶與計算機系統(tǒng)硬件之間，用戶通過操作系統(tǒng)來使用計算機。l用戶可通過三種方式使用計算機： 命令方式。命令方式。 系統(tǒng)調用方式。系

5、統(tǒng)調用方式。 圖形、窗口方式。圖形、窗口方式。 20定義一：定義一： 操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機系統(tǒng)的硬件和軟件資源，合理地組織計算機工作流程并為用戶使用計算機提供方便的程序和數據的集合。21定義二：定義二：l操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，是一些程序模塊的集合它們能以盡量有效、合理的方式組織和管理計算機的軟硬件資源，合理地組織計算機的工作流程，控制程序的執(zhí)行并向用戶提供各種服務功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行，從而在計算機與用戶之間起到接口的作用。 22操作系統(tǒng)的作用 OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口 OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者

6、 OS實現了對計算機資源的抽象23OS 用作擴充機器 l沒有任何軟件支持的計算機稱為裸機，它僅構成計算機系統(tǒng)的物質基礎，而實際呈現在用戶面前的計算機系統(tǒng)是經過若干層軟件改造的計算機。裸機在最里層，它的外面是操作系統(tǒng)，經過操作系統(tǒng)提供的資源管理功能和方便用戶的各種服務功能，將裸機改造成功能更強、使用更方便的機器，通常把覆蓋了軟件的機器稱為擴充機器，又稱之為虛擬機。 24 在計算機系統(tǒng)中設置操作系統(tǒng)的目標目標 : 在于提高系統(tǒng)資源的利用率，提高計算機系統(tǒng)的吞吐量，增強系統(tǒng)的可擴充性與開放性，方便用戶使用計算機。l注：有效性指的是利用率及吞吐量25 1.2 1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史操作系統(tǒng)的發(fā)展歷

7、史l1.2.1 人工操作階段l1.2.2 單道批處理系統(tǒng)l1.2.3 多道批處理系統(tǒng) l1.2.4 分時系統(tǒng)l1.2.5 實時系統(tǒng) 26推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力 不斷提高計算機資源利用率不斷提高計算機資源利用率 方便用戶方便用戶 器件的不斷更新?lián)Q代器件的不斷更新?lián)Q代 計算機體系結構的不斷發(fā)展計算機體系結構的不斷發(fā)展 2728293031操作系統(tǒng)四個發(fā)展階段操作系統(tǒng)四個發(fā)展階段 l 操作系統(tǒng)的發(fā)展和計算機硬件技術、體系結構相關，經歷了四個發(fā)展階段： l 第一代 (1946年-1955年)： 真空管時代，l 第二代 (1955年-1965年)： 晶體管時代，l 第三代 (1965年-1980年)

8、： 集成電路時代，l 第四代 (1980年 - 至今)： 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代，無操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)；多道程序設計；分時系統(tǒng)。321.2.1 1.2.1 人工操作階段人工操作階段l 從第一臺計算機誕生(1945年) 到 50 年代中期的計算機，屬于第一代 , 那時還未出現操作系統(tǒng)。 33ENIAC計算機計算機 （ 美國賓夕法尼亞大學）l運算速度：運算速度： 5000次/每秒 l真空管：真空管： 18000個 l占地面積：占地面積： 182平方米 l重重 量量 ： 130噸 l功功 耗耗 ： 140kW 34l 50年代早期出現了穿孔卡片，程序寫在卡片上然后讀入計算機。但計算過程則依然如

9、舊。 35要運行一個作業(yè)，先將程序寫在紙上然后穿孔成卡片，再將卡片盒交給操作員計算結果從打印機上輸出操作員到打印機上撕下運算結果送到輸出室程序員稍后可從取到結果然后，操作員從輸入室的卡片盒中讀入另一個任務機時在走來走去時被浪費36l人工操作方式具有以下特點特點： 用戶獨占全機。 CPU等待人工操作。 串行性l 人工操作方式有以下缺點缺點： 計算機的有效機時嚴重浪費 效率低371.2.2 1.2.2 單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng) 人工操作方式嚴重降低了計算機資源的利用率，此即所謂的人機矛盾。 隨著計算機速度的提高，人機矛盾已到了不可容忍的地步。為了解決這一矛盾，只有設法去掉人工干預，實現作業(yè)的自

10、動過渡，這樣就出現了批處理技術。 38 批處理系統(tǒng)是在解決人機矛盾以及高速度的CPU和低速度的I/O設備間矛盾的過程中發(fā)展起來的。它的出現改善了CPU和外設的使用情況，實現了作業(yè)的自動定序、自動過渡，從而使整個計算機系統(tǒng)的處理能力得以提高。 批處理的方式有兩種：聯(lián)機批處理和脫機批處理。 39l 聯(lián)機批處理系統(tǒng)聯(lián)機批處理系統(tǒng) 監(jiān)督程序的工作對象是以作業(yè)流形式提供的。在這種批處理系統(tǒng)中，作業(yè)的輸入/輸出是聯(lián)機的，也就是說作業(yè)從輸入機到磁帶，由磁帶調入內存，以及結果的輸出打印都是由CPU直接控制的。 40聯(lián)機批處理系統(tǒng)的特點l慢速的輸入輸出處理直接由主機來完成。 特點特

11、點 ：實現了作業(yè)的自動定序、自動過渡，縮短了建立作業(yè)和人工操作時間。l 問題問題 ： CPU 與 I/O 串行操作，當輸入輸出時， CPU 處于等待狀態(tài)。 4 脫機批處理系統(tǒng)脫機批處理系統(tǒng) 為了克服聯(lián)機批處理存在的缺點，在批處理系統(tǒng)中引入了脫機輸入/輸出技術，從而形成了脫機批處理系統(tǒng)。脫機批處理系統(tǒng)由主機和衛(wèi)星機組成，衛(wèi)星機又稱外圍計算機，它不與主機直接連接，只與外部設備打交道，即它們是脫離主機進行的，故稱之為脫機輸入輸出操作。 42脫機批量處理 43l 脫機批處理是通過增加一臺不與主機直接連接而專門用于與輸入輸出打交道的衛(wèi)星機。利用衛(wèi)星機完成輸入輸出功能。主機

12、與衛(wèi)星機可并行工作。 l 特點 ： 增設衛(wèi)星機，主機擺脫了 I/O操作，通過衛(wèi)星機使外設與主機并行工作，提高主機的利用率。 l 優(yōu)點：減少了CPU的空閑時間，提高I/O速度。l 問題：磁帶需要手工拆裝，系統(tǒng)的保護不夠44例為了改進主存和I/O設備之間的吞吐量IBM 7094機引入了I/O 處理機概念其思想是：在輸入室收集全部的作業(yè)，用一臺相對便宜的計算機如IBM 1401計算機，將它們讀到磁帶上另外用較昂貴的計算機，如IBM7094來完成真正的計算45卡片卡片早期批處理系統(tǒng)早期批處理系統(tǒng)IBM1401IBM7094IBM1401輸入磁帶輸入磁帶磁帶機磁帶機卡片閱讀機卡片閱讀機輸出磁帶輸出磁帶打

13、印機打印機Operating System46脫機I/O示意圖4 單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)l 在脫機輸入輸出方式中，事先已把一批作業(yè)存放在磁帶上，這些作業(yè)在系統(tǒng)中配置的監(jiān)督程序監(jiān)督程序控制下，先把磁帶上的第一個作業(yè)調入內存，并把控制權交給該作業(yè)，當該作業(yè)處理完后，再由監(jiān)監(jiān)督程序督程序把第二個作業(yè)輸入內存按這種方式對磁帶上的作業(yè)自動地、一個接一個地處理，直到把磁帶上的所有作業(yè)全部處理完畢。這便形成了早期的批處理系統(tǒng)。由于系統(tǒng)對作業(yè)的處理是成批地進行，且在內存中始終只保持一道作業(yè)，故稱為單道批處理系統(tǒng)。單道批處理系統(tǒng)。 48 單道批處理在內存中僅有一道作業(yè)。單道

14、批處理系統(tǒng)的處理流程 49單道批處理系統(tǒng)的特征單道批處理系統(tǒng)的特征 單道批處理系統(tǒng)是最早出現的一種OS，嚴格地說，它只能算作是OS的前身而并非是現在人們所理解的OS。 該系統(tǒng)的主要特征如下： (1) 自動性 (2) 順序性 (3) 單道性 50 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng) 60年代初期，計算機硬件獲得了兩方面的發(fā)展，一是通道的引入，二是中斷技術的出現，這兩項重大成果使操作系統(tǒng)進入執(zhí)行系統(tǒng)階段。 為了獲得CPU和外部I/O設備在執(zhí)行時間上的重疊，就必須提供中斷處理程序和I/O控制程序，這樣就把原來的監(jiān)督程序擴大到了執(zhí)行系統(tǒng)。 511.2.3 多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng) 在單

15、道批處理系統(tǒng)中，內存中僅有一道作業(yè),它無法充分利用系統(tǒng)中的所有資源，致使系統(tǒng)性能較差。為了進一步提高資源的利用率和系統(tǒng)吞吐量，在60年代中期又引入了多道程序設計技術，由此而形成了多道批處理系統(tǒng)。 52 在該系統(tǒng)中,用戶所提交的作業(yè)都先存放在外存上并排成一個隊列, 稱為“后備隊列”；然后, 由作業(yè)調度程序按一定的算法從后備隊列中選擇若干個作業(yè)調入內存，使它們共享 CPU 和系統(tǒng)中的各種資源。 53多道程序設計的基本思想多道程序設計的基本思想 在計算機內存中同時存放若干道已開始運行且尚未結束的程序，它們交替運行，共享系統(tǒng)中的各種硬、軟資源，從而使處理機得到充分利用。 54CPUCPU工作工作用戶程

16、序用戶程序監(jiān)督程序監(jiān)督程序計算計算請求輸入請求輸入啟動啟動I/OI/OI/OI/O完成完成繼續(xù)計算繼續(xù)計算結束中斷結束中斷t單道程序工作示例單道程序工作示例I/O操作操作5556l 多道程序設計技術是在計算機內存中同時存放幾道相互獨立的程序，使它們在管理程序控制之下，相互交替地運行。當某道程序因某種原因不能繼續(xù)運行下去時（如等待外部設備傳輸數據），管理程序便將內存中的另一道程序投入運行，這樣可以使CPU及各外部設備盡量處于忙碌狀態(tài)，從而大大提高了計算機的使用效率。57CPU程序程序程序程序程序程序程序程序外部設備外部設備外部設備外部設備磁盤磁盤輸入輸入輸入輸入結束結束磁帶磁帶輸入輸入輸入輸入結

17、束結束繪圖繪圖輸出輸出輸出結束輸出結束輸出結束輸出結束多道程序工作示例多道程序工作示例585960l 多道程序的運行特點：多道程序的運行特點： 多道：多道：計算機內存中同時存放多道相互獨立的程序。 宏觀上并發(fā)執(zhí)行：宏觀上并發(fā)執(zhí)行： 同時進入系統(tǒng)的幾道程序都處于運行狀態(tài)，但都未運行結束。 微觀上串行運行：微觀上串行運行： 各作業(yè)交替使用 CPU 。 l優(yōu)點：優(yōu)點： 提高資源利用率，增加了系統(tǒng)對作提高資源利用率，增加了系統(tǒng)對作業(yè)的吞吐能力。業(yè)的吞吐能力。 l缺點：缺點： 在運行程序過程中不允許用戶對機在運行程序過程中不允許用戶對機器進行交互對話。器進行交互對話。61多道程序系統(tǒng)的技術問題多道程序系

18、統(tǒng)的技術問題l并行程序的運行需要共享軟硬件資源，需要同步和互斥機制。 l多道程序需要提高內存的使用效率，需要覆蓋技術、交互技術、虛擬存儲等技術。 l多道程序在內存中要保證系統(tǒng)存儲區(qū)和用戶存儲區(qū)安全可靠，需要內存保護。62分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)l 批處理系統(tǒng)中從一作業(yè)提交到結果取回, 往往長達數小時 一個逗號的誤用會導致編譯失敗 而可能浪費程序員半天時間l 問題的解決導致分時系統(tǒng)的出現 （CTSS，Compatible Time Sharing System）63分時系統(tǒng)的出現l 分時系統(tǒng)的思想于1959年在MIT（Massachusetts Institute of Technology 麻省理工學

19、院）提出 (IBM 7090，32k RAM，0.35 MIPS，350萬美元)l 第一個分時系統(tǒng)由 MIT的Fernando Corbato 等 1961年在一改裝的IBM 7090/94機上開發(fā)成功 當時有32個交互式用戶l 1962年Manchester大學的Atlas計算機投入運行 運行速度200k FLOPS641.2.4 1.2.4 分時系統(tǒng)分時系統(tǒng) 在分時系統(tǒng)中，計算機能同時為許多終端用戶服務，而且能在很短的時間內響應用戶的要求。 在多道系統(tǒng)中采用分時技術就形成了分時操作系統(tǒng)。它一般采用時間片輪轉的辦法，使一臺計算機同時為多個終端用戶服務。 65 分時系統(tǒng)是為了滿足用戶需求所形成

20、的一種新型OS。它與多道批處理系統(tǒng)之間，有著截然不同的性能差別。用戶的需求具體表現在以下幾個方面： (1) 人機交互 (2) 共享主機 (3) 便于用戶上機 分時系統(tǒng)分時系統(tǒng)(Time-Sharing System)的產生的產生66主機主機終終端端分時系統(tǒng)示意圖6 分時系統(tǒng)的思想l 采用時間片輪轉的方法，同時為許多終端用戶服務，對每個用戶能保證足夠快的響應時間，并提供交互會話的功能。l 時間片：將CPU的時間劃分成若干個片段,稱為時間片，操作系統(tǒng)以時間片為單位,輪流為每個終端用戶服務l 設計目標：對用戶的請求及時響應，并在可能條件下盡量提高系統(tǒng)資源的利用率。l

21、適合辦公自動化、教學及事務處理等要求人機會話的場合。 6 分時操作系統(tǒng)工作方式 一臺主機連接了若干個終端每個終端有一個用戶在使用交互式的向系統(tǒng)提出命令請求系統(tǒng)接受每個用戶的命令采用時間片輪轉方式處理服務請求并通過交互方式在終端上向用戶顯示結果用戶根據上步結果發(fā)出下道命令6 分時系統(tǒng)實現中的關鍵問題 為實現分時系統(tǒng)，其中，最關鍵的問題是如何使用戶能與自己的作業(yè)進行交互，即當用戶在自己的終端上鍵入命令時，系統(tǒng)應能及時接收并及時處理該命令，再將結果返回給用戶。此后，用戶可繼續(xù)鍵入下一條命令，此即人機交互。即使有多個用戶同時通過自己的鍵盤鍵入命令，系統(tǒng)也應能全部地及時接

22、收并處理: (1) 及時接收。 (2) 及時處理。 70 分時操作系統(tǒng)特點l多路性l交互性 l“獨占”性l及時性同時有多個用戶使用一臺計算機同時有多個用戶使用一臺計算機宏觀上：是多個人同時使用一個宏觀上：是多個人同時使用一個CPUCPU微觀上：多個人在不同時刻輪流使用微觀上：多個人在不同時刻輪流使用CPUCPU用戶根據系統(tǒng)響應結果進一步用戶根據系統(tǒng)響應結果進一步提出新請求提出新請求( (用戶直接干預每一步用戶直接干預每一步) )用戶感覺不到計算機為其他人服務用戶感覺不到計算機為其他人服務（OSOS提供虛機器，各個用戶的虛提供虛機器，各個用戶的虛機器互不干擾）機器互不干擾）系統(tǒng)對用

23、戶提出的請求及時響應系統(tǒng)對用戶提出的請求及時響應71 .影響響應時間的因素l 終端數目多少l 調度算法（時間片的選?。﹍ 信息交換量和信息交換速度l 機器處理能力l 請求服務的時間長短及服務請求的分布 72MULTICS的災難l 1965年在ARPA（美國國防部高級研究計劃署）的支持下MIT、AT&T（貝爾實驗室）和通用電氣公司決定開發(fā)一種“公用計算服務系統(tǒng)”， 希望能夠同時支持整個波士頓所有的分時用戶。該系統(tǒng)稱作MULTICS。 (MULTiplexed Information and Computing Service )l MULTICS設計目標是：便利的遠程終端使

24、用，大量終端通過電話線接入計算機主機；高可靠的大型文件系統(tǒng)；大容量的用戶信息共享；存儲和構造層次化信息結構的能力；73l MULTICS研制難度超出了所有人預料 長期研制工作達不到預期目標，1969年4月貝爾實驗室退出，通用電氣公司也退出了 但最終，經過多年的努力，MULTICS成功地應用 運行MULTICS的計算機系統(tǒng)在九十年代中陸續(xù)被關閉l MULTICS引入了許多現代操作系統(tǒng)領域概念雛形，對隨后操作系統(tǒng)特別是UNIX的成功有著巨大的影響 74小型計算機，電子游戲和UNIX的成功l 1969年，在貝爾退出MULTICS研制項目后，Ken Thompson和Dennis M. Ritchie

25、 想申請經費買計算機從事操作系統(tǒng)研究，但多次申請得不到批準l 項目無著落，他們在一臺無人用的PDP-7上，重新擺弄原先在MULTICS項目上設計的“空間旅行”游戲l 為了使游戲能夠在PDP-7上順利運行，他們陸續(xù)開發(fā)了浮點運算軟件包、顯示驅動軟件，設計了文件系統(tǒng)、實用程序、shell 和匯編程序l 到了1970年，在一切完成后，給新系統(tǒng)起了個同MULTICS發(fā)音相近的名字UNIXl 隨后，UNIX用C語言全部重寫，自此，UNIX誕生了75UNIXl UNIX是現代操作系統(tǒng)的代表。Unix運行時的安全性、可靠性以及強大的計算能力贏得廣大用戶的信賴促使UNIX系統(tǒng)成功的因素： l 首先，由于UNI

26、X是用C語言編寫，因此它是可移植的，UNIX 是世界上唯一能在筆記本計算機、PC機、工作站直至巨型機上運行的操作系統(tǒng)l 第二，系統(tǒng)源代碼非常有效，系統(tǒng)容易適應特殊的需求l 最后，也是最重要的一點，它是一個良好的、通用的、多用戶、多任務、分時操作系統(tǒng)761.2.5 1.2.5 實時系統(tǒng)實時系統(tǒng) “實時”，是表示“及時”，而實時系統(tǒng)(Real-Time System)是指系統(tǒng)能及時響應外部事件的請求，在規(guī)定的時間內完成對該事件的處理，并控制所有實時任務協(xié)調一致地運行。 特點：及時性要求高，系統(tǒng)可靠性高。 7 實時操作系統(tǒng)的分類l 實時控制系統(tǒng)：通常是指以計算機為中心的生產過程控制系

27、統(tǒng)，又稱計算機控制系統(tǒng)。 如：鋼鐵冶煉和鋼板軋制的自動控制、煉油、化工生產過程的自動控制,軍事控制等。l 實時信息處理系統(tǒng)：計算機及時接收從遠程終端發(fā)來的服務請求，根據用戶提出的問題對信息進行檢索和處理，并在很短時間內對用戶做出正確回答。例如：銀行，機票訂購系統(tǒng)、股市行情實時信息處理系統(tǒng)等。78 實時操作系統(tǒng)主要追求目標l對外部請求在嚴格時間范圍內作出反應l高可靠性l安全性l完整性實時系統(tǒng)必須和先進的技術裝備相結合實時系統(tǒng)必須和先進的技術裝備相結合79實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)特征的比較實 時 系 統(tǒng) 分 時 系 統(tǒng) 多路性 體現在對多路的現場信息進行采集、對多個對象或多個執(zhí)行機構進行

28、控制。按分時原則為多個終端用戶服務。 獨立性 每個終端用戶向系統(tǒng)提出服務請求時，彼此獨立操作，互不干擾；對信息的采集和對象的控制也彼此互不干擾。 每個用戶各占一個終端，彼此互不干擾，獨立操作，。 及時性 以控制對象所要求的開始截止時間或完成截止時間來確定，一般為秒級。 用戶的請求能在短時間（用戶能接受的）內獲得響應。 交互性 人與系統(tǒng)的交互，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務程序。 用戶與系統(tǒng)進行廣泛的人機對話，系統(tǒng)能向終端用戶提供數據處理服務，資源共享等服務。 可靠性 高度可靠 可靠程度較低 80通用操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng) l批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的三個基本類

29、型 。同時兼有批處理、分時、實時處理的功能，或同時兼有其中兩個以上功能的操作系統(tǒng)稱為通用操作系統(tǒng)。 81 操作系統(tǒng)初期階段 操作系統(tǒng)發(fā)展的初期階段操作系統(tǒng)發(fā)展的初期階段 手工操作 階段 聯(lián)機 批處理 脫機 批處理 執(zhí)行 系統(tǒng)個人計算機操作系統(tǒng) 網絡操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng) 實時系統(tǒng) 多道程序系統(tǒng)多道程序系統(tǒng) 多道批 分時 處理系統(tǒng) 系統(tǒng) 早期批處理操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程821.2.6 1.2.6 操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展l操作系統(tǒng)經過 20世紀60年代、70年代的發(fā)展，到20世紀80年代已趨于成熟，

30、隨著VLSI和計算機體系結構的發(fā)展，操作系統(tǒng)隨之發(fā)展，形成了多處理機操作系統(tǒng)、微機操作系統(tǒng)、網絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)等 。 831.1.多處理機操作系統(tǒng)多處理機操作系統(tǒng) 在1975年前后，打破了以單處理機體系結構為主的局面，形成了由多臺處理機通過互連網絡連接在一起的計算機系統(tǒng)。近年來所推出的大、中、小型機，大多數都在采用多處理機體系結構，甚至在高檔微機中也出現了這種趨勢。84引入多處理機系統(tǒng)的原因引入多處理機系統(tǒng)的原因 l增加系統(tǒng)的吞吐量。 l節(jié)省投資。 l提高系統(tǒng)的可靠性。 85多處理機結構多處理機結構l 緊密耦合(Tightly Coupled)多處理機結構通過高速總線

31、或高速交叉開關來實現多個處理機之間的互連。各處理機共享存儲器和I/O設備。 l 松散耦合(Loosely Coupled)多處理機結構通過通道或通信線路來實現多臺計算機之間的互連。86多處理機類型（模式）多處理機類型（模式）l非對稱多處理模式（Asymmetric Multiprocessing Model） 又稱主-從模式（Master-Slave Mode）即把處理機分主、從兩類。 l 對稱多處理模式（Symmetric Multiprocessing Model） 87 2.2.微型機微型機( (個人）操作系統(tǒng)個人）操作系統(tǒng) 隨著VLSI的發(fā)展產生了微機，配置在微機上的OS稱微機OS。微

32、機OS可按微機字長分成8位、16位、32位和64位的微機OS。但也可把微機OS分為單用戶單任務OS 、單用戶多任務OS和多用戶多任務OS。 88單用戶單任務單用戶單任務OSOSl只允許一個用戶上機，且只允許用戶程序作為一個任務運行。最具代表性有CP/M和MS-DOS： 89單用戶多任務單用戶多任務OSOSl 只允許一個用戶上機，但允許將一個用戶程序分為若干個任務并發(fā)執(zhí)行，從而有效地改善系統(tǒng)的性能。最具代表性的是OS/2、Macintosh和Windows： OS/2：1987年4月，IBM同時發(fā)表了OS/2和下一代個人系統(tǒng)PS/2。最初版本OS/2 1.X針對80286開發(fā)，屬16位微機OS，

33、但已能實現真正的多任務處理。后來的OS/2 2.X版本，針對80386和80486，屬32位微機OS。 90多用戶多任務多用戶多任務OSOSl 允許多個用戶通過各自的終端使用同一臺機器，共享主機系統(tǒng)中的各種資源，而每個用戶程序又可進一步分為幾個任務，使它們能并發(fā)執(zhí)行，從而可進一步提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。最具代表性的是UNIX OS： Solaris OSLinux OS913. 3. 網絡操作系統(tǒng)網絡操作系統(tǒng) 網絡操作系統(tǒng)是建立在主機操作系統(tǒng)基礎上，用于管理網絡通信和共享資源，協(xié)調各主機上任務的運行，并向用戶提供統(tǒng)一的、有效的網絡接口的軟件集合。l網絡網絡OS的模式：的模式： 客戶/服務器

34、C/S（Client/Server）模式 對等模式（Peer-to-peer）模式92 網絡操作系統(tǒng)的基本功能網絡操作系統(tǒng)的基本功能l網絡通信 l資源管理l提供多種網絡服務l提供網絡接口l互操作能力 93 分布式處理系統(tǒng)是指由多個分散的分布式處理系統(tǒng)是指由多個分散的處理單元，經互連網絡的連接而形成的處理單元，經互連網絡的連接而形成的系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)也可定義為通過通信系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)也可定義為通過通信網絡將物理上分布的具有自治功能的數網絡將物理上分布的具有自治功能的數據處理系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)互連起來，實據處理系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)互連起來，實現信息交換和資源共享，協(xié)作完成任務?，F信息交換和資源共享，協(xié)作

35、完成任務。 4. 4. 分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)941)1)分布式操作系統(tǒng)的功能分布式操作系統(tǒng)的功能l資源管理l任務分配l分布式進程同步和通信l管理程序浮動95 2) 2) 要解決的關鍵問題要解決的關鍵問題 （1）通信原語的設計（2）資源管理 （3）系統(tǒng)容錯96 3) 3)分布式操作系統(tǒng)特征分布式操作系統(tǒng)特征1.系統(tǒng)內只有一個全局操作系統(tǒng)，采用分布式控制的辦法，負責全系統(tǒng)的資源管理和運行控制。2.資源進一步共享:系統(tǒng)內包含有多個物理資源和邏輯資源，它們可以動態(tài)地分配給各個任務。3.透明性:資源共享，分布。系統(tǒng)對用戶提供一個透明的、一體化的用戶界面。4.自治性:處于分布式系統(tǒng)的多個主機處于平

36、等地位，無主從關系所有資源都必須高度自治而相互配合地工作，它們之間不存在層次控制或主從控制的關系。5.處理能力增強、速度更快、可靠性增強。97 4) 4) 網絡和分布式的區(qū)別網絡和分布式的區(qū)別 (1) 分布式具有各個計算機間相互通訊，無主從關系；網絡有主從關系。(2) 分布式系統(tǒng)資源為所有用戶共享； 而網絡有限制地共享。(3) 分布式系統(tǒng)中若干個計算機可相互 協(xié)作共同完成一項任務。98 5. 5. 嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)1)什么是嵌入式系統(tǒng)：什么是嵌入式系統(tǒng)：l 在各種設備、裝置或系統(tǒng)中，完成特定功能的軟硬件系統(tǒng)；l 它們是一個大設備、裝置或系統(tǒng)中的一部分，這個大設備、裝置或系統(tǒng)可以不是

37、“計算機”；l 通常工作在反應或對處理時間有較嚴格要求環(huán)境中；l 由于它們被嵌入在各種設備、裝置或系統(tǒng)中，因此稱為嵌入式系統(tǒng)。99 2 2）嵌入式系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)軟件：用于提供系統(tǒng)所需的功能和靈活性硬件 = （處理器、ASIC、存儲器）用于提供所需的性能以及部分安全機制100 3) 3) 嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)l在嵌入式系統(tǒng)中的OS，稱為嵌入式操作系統(tǒng)。l嵌入式操作系統(tǒng)，是運行在嵌入式智能芯片環(huán)境中，對整個智能芯片以及它所操作、控制的各種部件裝置等等資源進行統(tǒng)一協(xié)調、調度、指揮和控制的系統(tǒng)軟件。101 4 4）典型嵌入式操作系統(tǒng)的特性）典型嵌入式操作系統(tǒng)的特性 完成某一項或有限項功能；不

38、是通用型的 在性能和實時性方面有嚴格的限制 能源、成本和可靠性通常是影響設計的重要 因素 占有資源少、易于連接 系統(tǒng)功能可針對需求進行裁剪、調整和生成 以便滿足最終產品的設計要求102 5 5）嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境）嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 通常配有源碼級可配置的系統(tǒng)模塊設計 豐富的同步原語 可選擇的調度算法 可選擇內存分配策略 定時器與計數器 多方式中斷處理支持 多種異常處理選擇 多種通信方式支持 標準語言庫 數學運算庫和開放式應用程序接口103嵌入式操作系統(tǒng)的代表VxWorksl 支持目標微處理器：86, 68k, PPC, CPU 32, i960, SPARC, SPARCLite,

39、SH, ColdFire, R3000, R4000, C16X, ARM, MIPS等l 在“極地登陸者”號，“深空二號”和火星氣候軌道器等登陸火星探測器上，就采用了VxWorksl VxWorks負責火星探測器全部飛行控制，包括飛行糾正、載體自旋和降落時的高度控制等，而且還負責數據收集和與地球的通信工作104 6.6.操作系統(tǒng)領域中新的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)領域中新的操作系統(tǒng)l有線電視機頂盒領域，PowerTVl移動通信領域，EPOCl掌上計算機領域，Palm OSl數字影像領域， Digita1051.3 操作系統(tǒng)的基本特性操作系統(tǒng)的基本特性l并發(fā)性l共享性l虛擬性l異步性1061.3.1 并

40、發(fā)性并發(fā)性l 并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生。 l 并發(fā)性是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發(fā)生。 (與并發(fā)相似，但多指硬件支持） l 程序的并發(fā)執(zhí)行，有效地改善了系統(tǒng)資源的利用率和提高了系統(tǒng)的吞吐量，但它使系統(tǒng)復雜化，操作系統(tǒng)必須具有控制和管理各種并發(fā)活動的能力。 1071.3.2 共享性共享性l操作系統(tǒng)與多個用戶的程序共同使用計算機系統(tǒng)中的資源l資源共享是指系統(tǒng)中的硬件和軟件資源不再為某個程序所獨占，而是供多個用戶共同使用。108兩種資源共享方式兩種資源共享方式l互斥共享方式。互斥共享方式。系統(tǒng)中的某些資源，如打印機、磁帶機，雖然它們可以提供給多個進程(線程)使用，但為使所打印或記

41、錄的結果不致造成混淆，應規(guī)定在一段時間內只允許一個進程(線程)訪問該資源。109兩種資源共享方式（續(xù)）兩種資源共享方式（續(xù)）l同時訪問方式同時訪問方式 系統(tǒng)中還有另一類資源，允許在一段時間內由多個進程“同時”對它們進行訪問。這里所謂的“同時”往往是宏觀上的，而在微觀上，這些進程可能是交替地對該資源進行訪問。典型的可供多個進程“同時”訪問的資源是磁盤設備，一些用重入碼編寫的文件，也可以被“同時”共享，即若干個用戶同時訪問該文件。 1101.3.2 1.3.2 共享性（續(xù)）共享性（續(xù)）l 并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)兩個最基本的特征，這兩者之間又是互為存在條件的。 l 資源共享是以程序的并發(fā)為條件的，若系

42、統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行，自然不存在資源共享問題。 l 若系統(tǒng)不能對資源共享實施有效的管理，也必將影響到程序的并發(fā)執(zhí)行，甚至根本無法并發(fā)執(zhí)行。1111.3.3 1.3.3 虛擬性虛擬性 在操作系統(tǒng)中，所謂虛擬，是指把一個物理上的實體，變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實的， 而后者是虛的，相應地，用于實現虛擬的技術，稱為虛擬技術。在OS中利用了多種虛擬技術，分別用來實現虛擬處理機、虛擬內存、 虛擬外部設備和虛擬信道等。112l在虛擬處理機技術中，是通過多道程序設計技術，讓多道程序并發(fā)執(zhí)行的方法，來分時使用一臺處理機的。此時，雖然只有一臺處理機，但它能同時為多個用戶服務， 使每個終端用戶都

43、認為是有一個CPU在專門為他服務。利用多道程序設計技術，把一臺物理上的 CPU虛擬為多臺邏輯上的CPU，稱為虛擬處理機。 113l類似地，可以通過虛擬存儲器技術，將一臺機器的物理存儲器變?yōu)樘摂M存儲器，以便從邏輯上來擴充存儲器的容量。 當然這時用戶所感覺到的內存容量是虛的。我們把用戶所感覺到的存儲器稱為虛擬存儲器。 114l我們還可以通過虛擬設備技術，將一臺物理 I/O 設備虛擬為多臺邏輯上的 I/O 設備，并允許每個用戶占用一臺邏輯上的 I/O 設備，這樣便可使 原來僅允許在一段時間內由一個用戶訪問的設備(即臨界資源)，變?yōu)樵谝欢螘r間內允許多個用戶同時訪問的共享設備。 1151.3.4 1.3

44、.4 異步性異步性(Asynchronism)(Asynchronism) l 在多道程序環(huán)境下，允許多個進程并發(fā)執(zhí)行， 但由于競爭資源等因素的限制，使進程的執(zhí)行不是“一氣呵成，而是以“走走停?！钡姆绞竭\行。l 多道程序環(huán)境下程序的執(zhí)行，是以異步方式進行的；每個程序在何時執(zhí)行，多個程序間的執(zhí)行順序以及完成每道程序所需的時間都是不確定和不可預知的。進程是以人們不可預知的速度向前推進，此即進程的異步性。1161.4 1.4 操作系統(tǒng)的主要功能操作系統(tǒng)的主要功能 從資源管理觀點看，操作系統(tǒng)具有五大功能：l 處理機管理l 存儲器管理l 設備管理l 文件管理 為了方便用戶使用OS，OS向用戶提供了用戶接

45、口 1171.4.1 1.4.1 處理機管理處理機管理 主要任務：是對處理機的分配和運行實施有效管理。對處理機管理，可歸結為對進程的管理。118進程管理的主要功能進程管理的主要功能l進程控制：當用戶作業(yè)要運行時，應為之建立一個或多個進程，并為它分配除處理機以外的所有資源，將它放入進程就緒隊列。當進程運行完成時，立即撤消該進程，以便及時釋放其所占有的資源。進程控制的基本功能就是創(chuàng)建和撤消進程以及控制進程的狀態(tài)轉換。119進程管理的主要功能（續(xù)）進程管理的主要功能（續(xù)）l進程同步：所謂進程同步是指系統(tǒng)對并發(fā)執(zhí)行的進程進行協(xié)調。最基本的進程同步方式是使諸進程以互斥方式訪問臨界資源。 此外，對于彼此相

46、互合作、去完成共同任務的諸進程，則應由系統(tǒng)對它們的運行速度加以協(xié)調。120進程管理的主要功能（續(xù)）進程管理的主要功能（續(xù)）l進程通信：對于相互合作的進程，在它們運行時，相互之間往往要交換一定的信息，這種進程間所進行的信息交換稱為進程通信。 121進程管理的主要功能（續(xù)）進程管理的主要功能（續(xù)）l進程調度：當一個正在執(zhí)行的進程已經完成，或因某事件而無法繼續(xù)執(zhí)行時，系統(tǒng)應進行進程調度，重新分配處理機。進程調度是指按一定算法，如最高優(yōu)先算法，從進程就緒隊列中選出一進程，把處理機分配給它，為該進程設置運行現場，并使之投入運行。1221.4.2 1.4.2 存儲器管理存儲器管理存儲器管理的主要任務存儲器

47、管理的主要任務: :l 為多道程序的并發(fā)運行提供良好環(huán)境； l 便于用戶使用存儲器； l 提高存儲器的利用率； l 能從邏輯上來擴充內存。 123存儲器管理的功能存儲器管理的功能l內存分配：內存分配：多道程序能并發(fā)執(zhí)行的首要條件是，各道程序都有自己的內存空間，因此，為每道程序分配內存是存儲器管理的最基本功能。124存儲器管理的功能（續(xù)）存儲器管理的功能（續(xù)）l內存保護：內存保護：為保證各道程序都能在自己的內存空間運行而互不干擾，要求每道程序在執(zhí)行時能隨時檢查對內存的所有訪問是否合法。必須防止因一道程序的錯誤而擾亂了其它程序，尤其應防止用戶程序侵犯操作系統(tǒng)的內存區(qū)。125存儲器管理的功能（續(xù)）存

48、儲器管理的功能（續(xù)）l地址映射：地址映射：在多道程序的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)必須提供把程序地址空間中的邏輯地址轉換為內存空間對應的物理地址的功能。地址映射功能可使用戶不必過問物理存儲空間的分配細節(jié)，從而為用戶編程提供了方便。126存儲器管理的功能（續(xù)）存儲器管理的功能（續(xù)）l內存擴充：內存擴充：由于物理內存的大小可能限制了大型作業(yè)或多個作業(yè)的并發(fā)執(zhí)行，為了滿足用戶的要求并改善系統(tǒng)性能，必須對內存加以擴充。但我們無須去真正地增加內存空間，而只須借助于虛擬存貯技術，便可獲得這樣地效果，使系統(tǒng)能運行內存要求量遠比物理內存大得多得作業(yè)，或讓更多得作業(yè)并發(fā)執(zhí)行。1271.4.3 1.4.3 設備管理設備管理1

49、)1)設備管理的主要任務設備管理的主要任務: :l完成用戶提出的I/O請求。l為用戶分配I/O設備。l提高CPU和I/O設備的利用率。l提高I/O速度。l方便用戶使用I/O設備。128設備管理程序應具有的功能設備管理程序應具有的功能l緩沖管理：緩沖管理：幾乎所有的外圍設備與處理機交換信息時，都要利用緩沖來緩和CPU和I/O設備間速度不匹配的矛盾，和提高CPU與設備、設備與設備間操作的并行程度，以提高CPU和I/O設備的利用率。129設備管理程序應具有功能設備管理程序應具有功能( (續(xù)）續(xù)）l設備分配：設備分配：系統(tǒng)根據用戶所請求的設備類型和所采用的分配算法對設備進行分配，并將未獲得所需設備的進

50、程放進相應設備的等待隊列。130設備管理程序應具有功能設備管理程序應具有功能( (續(xù)）續(xù)）l設備處理：設備處理：啟動指定的I/O設備，完成用戶規(guī)定的I/O操作，并對由設備發(fā)來的中斷請求進行及時響應，根據中斷類型進行相應的處理。131設備管理程序應具有功能設備管理程序應具有功能( (續(xù)）續(xù)）l虛擬設備功能：虛擬設備功能：通常，把一次僅允許一個進程使用的設備稱為獨占設備。系統(tǒng)可通過某種技術使該設備成為能被多個用戶共享的設備，以提高設備利用率及加速程序的執(zhí)行過程?？墒姑總€用戶都感覺到自己在獨占該設備。1321.4.4 1.4.4 文件管理文件管理l文件存儲空間的管理l目錄管理l文件讀、寫管理l文件保

51、護1331.4.5 1.4.5 操作系統(tǒng)與用戶之間的接口操作系統(tǒng)與用戶之間的接口l為了方便用戶使用操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)又向用戶提供了“用戶與操作系統(tǒng)的接口”。通常以命令或系統(tǒng)調用的形式提供給用戶。接口分為兩類： 用戶接口用戶接口 程序接口程序接口134用戶接口用戶接口l為用戶提供的，由一組鍵盤操作命令及命令解釋程序所組成，又分聯(lián)機和脫機用戶接口。l(1)聯(lián)機用戶接口。這是為聯(lián)機用戶提供的,它由一組鍵盤操作命令及命令解釋程序所組成。 l(2)脫機用戶接口。 該接口是為批處理作業(yè)的用戶提供的，故也稱為批處理用戶接口.該接口由一組作業(yè)控制語言JCL組成。 135圖形用戶接口圖形用戶接口 （GUIGUI

52、）l圖形用戶接口采用了圖形化的操作界面，用非常容易識別的各種圖標來將系統(tǒng)的各項功能、各種應用程序和文件，直觀、逼真地表示出來。用戶可用鼠標或通過菜單和對話框，來完成對應用程序和文件的操作。 136程序接口程序接口 l為用戶程序在執(zhí)行中訪問系統(tǒng)資源而設置的，是用戶程序取得操作系統(tǒng)服務的路徑。它由一組系統(tǒng)調用組成。 1371.5 操作系統(tǒng)的結構設計（自學） 早期的無結構早期的無結構OS（第一代）、模塊（第一代）、模塊化結構的化結構的OS（第二代）和分層式結構的（第二代）和分層式結構的OS （第三代），統(tǒng)稱為傳統(tǒng)結構的操作（第三代），統(tǒng)稱為傳統(tǒng)結構的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)。 微內核結構的操作系統(tǒng)稱為現代結構

53、微內核結構的操作系統(tǒng)稱為現代結構的操作系統(tǒng)。的操作系統(tǒng)。138 無結構OS 模塊化OS結構 分層式OS結構1.5.1 傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結構139 在早期開發(fā)操作系統(tǒng)時，設計者只是把他的注意力放在功能的實現和獲得高的效率上，缺乏首尾一致的設計思想。這種OS是無結構的。 主要是編制緊湊程序，便于利用內存，對go to無限制，缺乏清晰的程序結構，難以維護和理解，增加了維護人員的負擔。 1. 無結構操作系統(tǒng)無結構操作系統(tǒng)1402. 模塊化OS結構 模塊化程序設計技術，是基于“分解”和“模塊化”原則來控制大型軟件的復雜度的。將OS按其功能劃分為若干個具有一定獨立性和大小的模塊。并規(guī)定好各模塊間的接口， 各

54、模塊之間能通過該接口實現交互。141模塊化OS結構優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：l 提高OS設計的正確性、可理解性和可維護性；l 增強OS的適應性；l 加速OS的開發(fā)過程。缺點：缺點：l 在OS設計時，對各模塊間的接口規(guī)定很難滿足在模塊完成后對接口的實際需求；l 各模塊設計齊頭并進，無法尋找一個可靠的決定順序，造成各種決定的“無序性”，很難做到“設計中的每一步決定都是建立在可靠的基礎上”。1423.分層式OS結構 為了將模塊接口法中“決定順序”的無序性變?yōu)橛行蛐裕肓擞行蚍謱臃?。分層法的設計任務是，在目標系統(tǒng)An和裸機系統(tǒng)(又稱宿主系統(tǒng))A0之間，鋪設若干個層次的軟件A1、A2、A3、An1，使An通過

55、An1、An2、A2、A1層，最終能在A0上運行。1431.5.3 微內核OS結構l 客戶/服務器模式l 面向對象程序設計技術l 微內核技術144微內核技術微內核技術的引入微內核技術的引入 微內核技術，是指精心設計的、能實現現代OS核心功能的小型內核，它運行在核心態(tài)，且開機后常駐內存。微內核的基本功能微內核的基本功能 (1) 進程管理。 (2) 存儲器管理。 (3) 進程通信管理。 (4) I/O設備管理。145基于微內核的Mach操作系統(tǒng)l 1975年Rochester大學開發(fā)了RIG 操作系統(tǒng)l 系統(tǒng)設計者之一Richard Rashid 移居到CMU（卡內基梅隆大學 ）后，在DARPA支

56、持下，1984年開始了Mach的開發(fā)l 希望Mach能與UNIX兼容，運行線程，更好的進程通信機制，支持多處理機及好的虛擬存儲系統(tǒng)l Mach第一個版本是1986年為VAX 11/784四CPU多處理機發(fā)布l 1988年的Mach 2.5版包含了大量的BSD UNIX的代碼l 1989年，Mach 內核中去掉了所有的BSD UNIX的代碼，剩下了一個純的Mach微內核，這就是Mach 3.0版本，它是OSF發(fā)布的基礎146習題 答：B 一、單項選擇題一、單項選擇題 1操作系統(tǒng)是一種_。 A通用軟件 B系統(tǒng)軟件 C應用軟件 D軟件包 147 2 操作系統(tǒng)的_管理部分負責對進程進行調度。 A主存儲

57、器 B控制器 C運算器 D處理機 答：D 1483操作系統(tǒng)是對_進行管理的軟件。 A軟件 B硬件 C，計算機資源 D應用程序 答：C 1494從用戶的觀點看，操作系統(tǒng)是_。 A用戶與計算機之間的接口 B控制和管理計算機資源的軟件 C合理地組織計算機工作流程的軟件 D由若干層次的程序按一定的結構組成的有機體 答：A 1505 操作系統(tǒng)的功能是進行處理機管理、_管理、設備管理及信息管理。 A進程 B存儲器 C硬件 D軟件 答：B 151 6 操作系統(tǒng)中采用多道程序設計技術提高CPU和外部設備的_。 A利用率 B可靠性 C穩(wěn)定性 D兼容性 答：A 1527操作系統(tǒng)是現代計算機系統(tǒng)不可缺少的組成部分，

58、是為了提高計算機的_和方便用戶使用計算機而配備的一種系統(tǒng)軟件。 A. 速度 B利用率 C. 靈活性 D兼容性 答：B 1538操作系統(tǒng)的基本類型主要有_。 A批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)及多任務系統(tǒng) B實時操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)及分時操作系統(tǒng) C單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)及批處理系統(tǒng) D實時系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng) 答；B 1549所謂_是指將一個以上的作業(yè)放入主存，并且同時處于運行狀態(tài)，這些作業(yè)共享處理機的時間和外圍設備等其他資源。 A. 多重處理 B多道程序設計 C. 實時處理 D并行執(zhí)行 答：B 15510多道批處理系統(tǒng)的硬件支持是20世紀60年代初發(fā)展起來的_。 A多處理器技術 B通道和中斷機

59、構 C集成電路 D高速內存 答：B 15611. _操作系統(tǒng)允許在一臺主機上同時連接多臺終端，多個用戶可以通過各自的終端同時交互地使用計算機。 A網絡 B分布式 C分時 D實時 答：C 15712如果分時操作系統(tǒng)的時間片一定，那么_，則響應時間越長。 A用戶數越少 B用戶數越多 C內存越少 D. 內存越多 答：B 15813 分時操作系統(tǒng)通常采用_策略為用戶服務。 A可靠性和靈活性 B時間片輪轉 C時間片加權分配 D，短作業(yè)優(yōu)先 答：B 15914 _操作系統(tǒng)允許用戶把若干個作業(yè)提交給計算機系統(tǒng)。 A單用戶 B，分布式 C批處理 D監(jiān)督 答：C 16015在_操作系統(tǒng)控制下，計算機系統(tǒng)能及時處

60、理由過程控制反饋的數據并作出響應。 A實時 B分時 C. 分布式 D單用戶 答：A 16116下面6個系統(tǒng)中，必須是實時操作系統(tǒng)的有_個。 計算機輔助設計系統(tǒng) 航空訂票系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng) 機器翻譯系統(tǒng) 辦公自動化系統(tǒng) 計算機激光照排系統(tǒng) A1 B2 C3 D4 答:B 162 17設計實時操作系統(tǒng)時，首先應考慮系統(tǒng)的_。 A. 可靠性和靈活性 B實時性和可靠性 C. 靈活性和可靠性 D優(yōu)良性和分配性 答：B 16318若把操作系統(tǒng)看作計算機系統(tǒng)資源的管理者，下列的_不屬于操作系統(tǒng)所管理的資源。 A. 程序 B內存 C. CPU D中斷 答：D 164二、填空題二、填空題 1操作系統(tǒng)的基本功能包括_管理