操作系統(tǒng)三版課件1

1、 操作系統(tǒng)是伴隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，逐步形操作系統(tǒng)是伴隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，逐步形成、發(fā)展和成熟起來(lái)的。成、發(fā)展和成熟起來(lái)的。運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算算和邏輯運(yùn)算存儲(chǔ)二進(jìn)制信息存儲(chǔ)二進(jìn)制信息按程序要求控制各功能按程序要求控制各功能部件協(xié)調(diào)一致工作部件協(xié)調(diào)一致工作將用戶(hù)形式轉(zhuǎn)為計(jì)將用戶(hù)形式轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的信息算機(jī)能識(shí)別的信息將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制轉(zhuǎn)將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制轉(zhuǎn)為用戶(hù)可識(shí)別的信息為用戶(hù)可識(shí)別的信息n計(jì)算機(jī)的基本組成應(yīng)用程序 編譯程序 編輯程序 操作系統(tǒng)裸機(jī) 軟件軟件.計(jì)算機(jī)軟件是指程序和與程序相關(guān)的文檔的集合，分系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)軟件是指程序

2、和與程序相關(guān)的文檔的集合，分系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩種。和應(yīng)用軟件兩種。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 指由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家提供、具有通用功能的軟件，比如：操指由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家提供、具有通用功能的軟件，比如：操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序（如作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序（如C語(yǔ)言編譯程序）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以語(yǔ)言編譯程序）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以及各種完成服務(wù)功能的程序。及各種完成服務(wù)功能的程序。. 指為解決實(shí)際問(wèn)題而研制的軟件，涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)指為解決實(shí)際問(wèn)題而研制的軟件，涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，比如：各種管理軟件、用于工程計(jì)算的軟件包，輔助設(shè)計(jì)軟域，比如：各種管理軟件、用于工程計(jì)算的軟件包，輔助設(shè)計(jì)軟件以及過(guò)程控制軟件等。件

3、以及過(guò)程控制軟件等。應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)的作用提供了用戶(hù)與計(jì)算機(jī)硬件之提供了用戶(hù)與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口。間的接口。為用戶(hù)提供了虛擬機(jī)。為用戶(hù)提供了虛擬機(jī)。充當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理者。充當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理者。處處理機(jī)理機(jī)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器外部外部設(shè)備設(shè)備文件文件操作系統(tǒng)是計(jì)算操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管機(jī)系統(tǒng)資源的管理者。理者。 未配置任何軟件的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為未配置任何軟件的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為“裸機(jī)裸機(jī)”。若用戶(hù)直接面對(duì)裸機(jī)，他們的精力就不能。若用戶(hù)直接面對(duì)裸機(jī)，他們的精力就不能集中在如何用計(jì)算機(jī)解決自己的問(wèn)題上，計(jì)算機(jī)的效率也不能充分發(fā)揮出來(lái)。集中在如何用計(jì)算機(jī)解決自己的問(wèn)題上，計(jì)算機(jī)的效率也不能充分發(fā)

4、揮出來(lái)。1. 裸機(jī)的概念裸機(jī)的概念 早期的批處理系統(tǒng)早期的批處理系統(tǒng)打印機(jī)打印機(jī)磁帶驅(qū)動(dòng)磁帶驅(qū)動(dòng)卡讀入卡讀入磁帶輸入磁帶輸入輸出磁帶輸出磁帶IBM1410IBM1410IBM7094 該方式的該方式的基本思路基本思路是：操作員有選擇地把是：操作員有選擇地把若干作業(yè)匯合成若干作業(yè)匯合成一批一批，由，由監(jiān)督程序監(jiān)督程序控制將它們控制將它們逐個(gè)地輸入到磁帶上；執(zhí)行開(kāi)始后，逐個(gè)地輸入到磁帶上；執(zhí)行開(kāi)始后，監(jiān)督程序監(jiān)督程序按一定算法從磁帶上選擇第一個(gè)作業(yè)裝入內(nèi)存，按一定算法從磁帶上選擇第一個(gè)作業(yè)裝入內(nèi)存，并對(duì)該作業(yè)進(jìn)行匯編或編譯，經(jīng)裝配鏈接成為并對(duì)該作業(yè)進(jìn)行匯編或編譯，經(jīng)裝配鏈接成為目標(biāo)程序，然后啟動(dòng)程

5、序運(yùn)行；運(yùn)行結(jié)束，將目標(biāo)程序，然后啟動(dòng)程序運(yùn)行；運(yùn)行結(jié)束，將其結(jié)果進(jìn)行輸出。第一個(gè)作業(yè)全部完成之后，其結(jié)果進(jìn)行輸出。第一個(gè)作業(yè)全部完成之后，監(jiān)督程序監(jiān)督程序自動(dòng)地取出該批作業(yè)的第二個(gè)作業(yè)執(zhí)自動(dòng)地取出該批作業(yè)的第二個(gè)作業(yè)執(zhí)行，執(zhí)行過(guò)程同上。行，執(zhí)行過(guò)程同上。 脫機(jī)輸入脫機(jī)輸入/輸出輸出(Off-Line I/O)方式方式 這種脫機(jī)I/O方式的主要優(yōu)點(diǎn)如下：減少了CPU的空閑時(shí)間。 (1) (2) 提高I/O速度。 輸入設(shè)備外圍機(jī)磁盤(pán)主機(jī)外圍機(jī)輸出設(shè)備圖 1-2 脫機(jī)I/O示意圖 外部設(shè)備中斷：由外部設(shè)備中斷：由I/O設(shè)備的控制器產(chǎn)生，用于告知一個(gè)操作是正常完成，還設(shè)備的控制器產(chǎn)生，用于告知一個(gè)操

6、作是正常完成，還是出現(xiàn)了錯(cuò)誤。如打印機(jī)打印結(jié)束、磁盤(pán)傳輸完成、利用終端進(jìn)行輸入是出現(xiàn)了錯(cuò)誤。如打印機(jī)打印結(jié)束、磁盤(pán)傳輸完成、利用終端進(jìn)行輸入/輸出等。輸出等。 中斷概念中斷概念 . 所謂所謂“中斷中斷”，是指在，是指在CPU執(zhí)行程序過(guò)程中，由于內(nèi)部或某個(gè)外部事執(zhí)行程序過(guò)程中，由于內(nèi)部或某個(gè)外部事件的發(fā)生，讓件的發(fā)生，讓CPU暫時(shí)中止正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)向該突發(fā)事件的處理，處理完畢后返暫時(shí)中止正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)向該突發(fā)事件的處理，處理完畢后返回被中止的程序繼續(xù)執(zhí)行的這樣一個(gè)處理過(guò)程?；乇恢兄沟某绦蚶^續(xù)執(zhí)行的這樣一個(gè)處理過(guò)程。 . 中斷可分為兩類(lèi)：由中斷可分為兩類(lèi)：由CPU進(jìn)行內(nèi)部處理或執(zhí)行特定指令

7、時(shí)產(chǎn)生的中斷，稱(chēng)為軟中進(jìn)行內(nèi)部處理或執(zhí)行特定指令時(shí)產(chǎn)生的中斷，稱(chēng)為軟中斷，也稱(chēng)內(nèi)中斷；由外部事件引發(fā)的中斷稱(chēng)為硬中斷，也稱(chēng)外中斷。硬中斷又可細(xì)分?jǐn)?，也稱(chēng)內(nèi)中斷；由外部事件引發(fā)的中斷稱(chēng)為硬中斷，也稱(chēng)外中斷。硬中斷又可細(xì)分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷兩種類(lèi)型。為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷兩種類(lèi)型。 .凡能引起中斷的設(shè)備或事件均稱(chēng)為凡能引起中斷的設(shè)備或事件均稱(chēng)為“中斷源中斷源”。 (1) 程序中斷：在一定條件下，由指令執(zhí)行的結(jié)果產(chǎn)生。如系統(tǒng)調(diào)用、算術(shù)溢出、程序中斷：在一定條件下，由指令執(zhí)行的結(jié)果產(chǎn)生。如系統(tǒng)調(diào)用、算術(shù)溢出、除數(shù)為零、試圖執(zhí)行一條非法的機(jī)器指令以及訪(fǎng)問(wèn)了用戶(hù)不允許的存儲(chǔ)器位置等。除數(shù)為零、

8、試圖執(zhí)行一條非法的機(jī)器指令以及訪(fǎng)問(wèn)了用戶(hù)不允許的存儲(chǔ)器位置等。 (2) 時(shí)鐘中斷：由時(shí)鐘中斷：由CPU內(nèi)部的時(shí)鐘（即計(jì)時(shí)器）產(chǎn)生，從而使操作系統(tǒng)能夠以一內(nèi)部的時(shí)鐘（即計(jì)時(shí)器）產(chǎn)生，從而使操作系統(tǒng)能夠以一定規(guī)律執(zhí)行某任務(wù)。定規(guī)律執(zhí)行某任務(wù)。 (3)硬件失效中斷：由諸如掉電或奇偶校驗(yàn)錯(cuò)之類(lèi)的故障產(chǎn)生。硬件失效中斷：由諸如掉電或奇偶校驗(yàn)錯(cuò)之類(lèi)的故障產(chǎn)生。 (4).具體中斷源的種類(lèi)具體中斷源的種類(lèi) 單道程序工作示例單道程序工作示例 多道程序工作示例多道程序工作示例 計(jì)算啟動(dòng)I/O用戶(hù)程序監(jiān)督程序I/O操作I/O完成結(jié)束中斷請(qǐng)求輸入 繼續(xù)計(jì)算運(yùn)行處理 輸出數(shù)據(jù) 等待CPU 運(yùn)行處理輸出 等待結(jié)束 CPU

9、CPU輸入設(shè)備輸出設(shè)備程序A程序B程序A 程序B 程序A 程序B請(qǐng)求輸入請(qǐng)求輸出輸入結(jié)束請(qǐng)求輸入運(yùn)行處理 輸入數(shù)據(jù) 運(yùn)行處理輸入數(shù)據(jù) Add your text in here Add your text in here Add your text in here Add your text in here Click to add Text Click to add Text Click to add Text Click to add Text多道批處理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題多道批處理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題如何分配回收處理機(jī)如何分配回收處理機(jī)存儲(chǔ)器分配回收，信息保護(hù)存儲(chǔ)器分配回收，信息保護(hù) 處理機(jī)

10、管理處理機(jī)管理 存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)器管理文件存儲(chǔ)、共享保護(hù)及檢索文件存儲(chǔ)、共享保護(hù)及檢索作業(yè)合理搭配作業(yè)合理搭配(如如CPU型與型與I/O型型) 設(shè)備管理設(shè)備管理 文件管理文件管理提高計(jì)算機(jī)資源利用率的需要提高計(jì)算機(jī)資源利用率的需要1.2.方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)的需要方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)的需要3.硬件技術(shù)不斷發(fā)展的需要硬件技術(shù)不斷發(fā)展的需要 4.計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要 CPU、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備及各種軟件都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備及各種軟件都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“資源資源”，要想把計(jì)算機(jī)，要想把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到各領(lǐng)域，必須提高系統(tǒng)中各種資源的利用率，以降低整個(gè)系統(tǒng)成本。技術(shù)應(yīng)用

11、到各領(lǐng)域，必須提高系統(tǒng)中各種資源的利用率，以降低整個(gè)系統(tǒng)成本。 各種新的元、器件以及設(shè)備的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)的性能不斷提高，也就促使操作系各種新的元、器件以及設(shè)備的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)的性能不斷提高，也就促使操作系統(tǒng)性能和功能的不斷改進(jìn)。統(tǒng)性能和功能的不斷改進(jìn)。 要求系統(tǒng)配置管理程序，以保證一個(gè)個(gè)作業(yè)程序能自動(dòng)地要求系統(tǒng)配置管理程序，以保證一個(gè)個(gè)作業(yè)程序能自動(dòng)地進(jìn)入內(nèi)存處理，此時(shí)人工不得干預(yù)。這就是進(jìn)入內(nèi)存處理，此時(shí)人工不得干預(yù)。這就是“單道批處理操作單道批處理操作系統(tǒng)系統(tǒng)”?！皢蔚绬蔚馈钡囊馑际侵敢淮沃蛔屢粋€(gè)作業(yè)程序進(jìn)入系統(tǒng)的意思是指一次只讓一個(gè)作業(yè)程序進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)存加以運(yùn)行，也可以說(shuō)它是一個(gè)單用戶(hù)操作

12、系統(tǒng)。內(nèi)存加以運(yùn)行，也可以說(shuō)它是一個(gè)單用戶(hù)操作系統(tǒng)。 .1. 用戶(hù)為作業(yè)編寫(xiě)程序和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，同時(shí)編寫(xiě)控制作業(yè)運(yùn)行的作業(yè)說(shuō)明書(shū)。然后將用戶(hù)為作業(yè)編寫(xiě)程序和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，同時(shí)編寫(xiě)控制作業(yè)運(yùn)行的作業(yè)說(shuō)明書(shū)。然后將它們一并交給操作員。它們一并交給操作員。 .操作員將收到的一批作業(yè)信息存入輔助存儲(chǔ)器中等待處理。操作員將收到的一批作業(yè)信息存入輔助存儲(chǔ)器中等待處理。 . 單道批處理操作系統(tǒng)從輔存中依次選擇作業(yè)，按作業(yè)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定自動(dòng)控制作業(yè)單道批處理操作系統(tǒng)從輔存中依次選擇作業(yè)，按作業(yè)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定自動(dòng)控制作業(yè)的運(yùn)行，并將運(yùn)行結(jié)果存入輔助存儲(chǔ)器。的運(yùn)行，并將運(yùn)行結(jié)果存入輔助存儲(chǔ)器。 .操作員將該批作業(yè)的運(yùn)行結(jié)果打

13、印輸出，并分發(fā)給用戶(hù)。操作員將該批作業(yè)的運(yùn)行結(jié)果打印輸出，并分發(fā)給用戶(hù)。 2.：每次只允許一個(gè)用戶(hù)程序進(jìn)入內(nèi)存。：每次只允許一個(gè)用戶(hù)程序進(jìn)入內(nèi)存。 .：整個(gè)系統(tǒng)資源被進(jìn)入內(nèi)存的一個(gè)程序獨(dú)占使用，因此資源利用率不高。：整個(gè)系統(tǒng)資源被進(jìn)入內(nèi)存的一個(gè)程序獨(dú)占使用，因此資源利用率不高。 .：作業(yè)順序地自動(dòng)接受處理，期間任何用戶(hù)不得對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行干預(yù)。：作業(yè)順序地自動(dòng)接受處理，期間任何用戶(hù)不得對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行干預(yù)。 . ：在一批作業(yè)處理過(guò)程中，用戶(hù)不得干預(yù)系統(tǒng)的工作。即便是某個(gè)程序執(zhí)：在一批作業(yè)處理過(guò)程中，用戶(hù)不得干預(yù)系統(tǒng)的工作。即便是某個(gè)程序執(zhí)行中出現(xiàn)很小的錯(cuò)誤，也只能等到這一批作業(yè)全部處理完畢后，

14、才能進(jìn)行修改。這給用行中出現(xiàn)很小的錯(cuò)誤，也只能等到這一批作業(yè)全部處理完畢后，才能進(jìn)行修改。這給用戶(hù)帶來(lái)不便。戶(hù)帶來(lái)不便。 一一 單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng) 1. 單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)(Simple Batch Processing System)的處理過(guò)程的處理過(guò)程 單道批處理系統(tǒng)的處理流程 把下一個(gè)作業(yè)的源程序轉(zhuǎn)換為目標(biāo)程序源程序有錯(cuò)嗎？否裝 配目標(biāo)程序還有下一個(gè)作業(yè)？是否停止運(yùn) 行目標(biāo)程序是開(kāi)始CPU空閑空閑單道程序環(huán)境下單道程序環(huán)境下CPU利用率低利用率低程序程序AI/O操作操作I/O操作操作 0 t1 t2 t3 時(shí)間時(shí)間t 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行3. 在單道批處理的基礎(chǔ)上，引入

15、多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，允許若干個(gè)作業(yè)程序同時(shí)裝入在單道批處理的基礎(chǔ)上，引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，允許若干個(gè)作業(yè)程序同時(shí)裝入內(nèi)存，造成對(duì)系統(tǒng)資源共享與競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)，就產(chǎn)生了多道批處理操作系統(tǒng)。內(nèi)存，造成對(duì)系統(tǒng)資源共享與競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)，就產(chǎn)生了多道批處理操作系統(tǒng)。 用戶(hù)為自己的作業(yè)編寫(xiě)程序和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，同時(shí)編寫(xiě)控制作業(yè)運(yùn)行的作業(yè)說(shuō)明書(shū)。用戶(hù)為自己的作業(yè)編寫(xiě)程序和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，同時(shí)編寫(xiě)控制作業(yè)運(yùn)行的作業(yè)說(shuō)明書(shū)。然后將它們一并交給操作員。然后將它們一并交給操作員。 .操作員將收到的一批作業(yè)信息存入輔助存儲(chǔ)器中等待處理。操作員將收到的一批作業(yè)信息存入輔助存儲(chǔ)器中等待處理。 . 作業(yè)調(diào)度程序從輔助存儲(chǔ)器里的該批作業(yè)中選出若干

16、合適的作業(yè)裝入內(nèi)存，使它作業(yè)調(diào)度程序從輔助存儲(chǔ)器里的該批作業(yè)中選出若干合適的作業(yè)裝入內(nèi)存，使它們不斷地輪流占用們不斷地輪流占用CPU執(zhí)行，并同時(shí)使用各自所需的外部設(shè)備。執(zhí)行，并同時(shí)使用各自所需的外部設(shè)備。 .操作員將該批作業(yè)的運(yùn)行結(jié)果打印輸出，分發(fā)給用戶(hù)。操作員將該批作業(yè)的運(yùn)行結(jié)果打印輸出，分發(fā)給用戶(hù)。 4. 多路性多路性：每次允許多個(gè)用戶(hù)程序進(jìn)入內(nèi)存，它們輪流交替地使用：每次允許多個(gè)用戶(hù)程序進(jìn)入內(nèi)存，它們輪流交替地使用CPU，提高了，提高了內(nèi)存儲(chǔ)器和內(nèi)存儲(chǔ)器和CPU的利用率。的利用率。 . 共享性共享性：整個(gè)系統(tǒng)資源被進(jìn)入內(nèi)存的多個(gè)程序共享使用，因此整個(gè)系統(tǒng)資源的：整個(gè)系統(tǒng)資源被進(jìn)入內(nèi)存的多

17、個(gè)程序共享使用，因此整個(gè)系統(tǒng)資源的利用率較高。利用率較高。 . 自動(dòng)性自動(dòng)性：作業(yè)處理期間任何用戶(hù)不得對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行干預(yù)。：作業(yè)處理期間任何用戶(hù)不得對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行干預(yù)。 . 封閉性封閉性：在一批作業(yè)處理過(guò)程中，用戶(hù)不得干預(yù)系統(tǒng)的工作。即便是某個(gè)程序：在一批作業(yè)處理過(guò)程中，用戶(hù)不得干預(yù)系統(tǒng)的工作。即便是某個(gè)程序執(zhí)行中出現(xiàn)很小的錯(cuò)誤，也只能等這一批作業(yè)全部處理完畢后，才能進(jìn)行修改。這給執(zhí)行中出現(xiàn)很小的錯(cuò)誤，也只能等這一批作業(yè)全部處理完畢后，才能進(jìn)行修改。這給用戶(hù)帶來(lái)不便。用戶(hù)帶來(lái)不便。 多道程序環(huán)境下多道程序環(huán)境下CPU利用率利用率 0 t1 t2 t3 時(shí)間時(shí)間t 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行I/O操

18、作操作I/O操作操作作業(yè)作業(yè)A作業(yè)作業(yè)C作業(yè)作業(yè)BI/O操作操作I/O操作操作 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行I/O操作操作I/O操作操作 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行CPU運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行時(shí)間CPU空閑空閑 采用了分時(shí)技術(shù)。即把采用了分時(shí)技術(shù)。即把CPU時(shí)間進(jìn)行分時(shí)間進(jìn)行分割成一定大小的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段稱(chēng)割成一定大小的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段稱(chēng)為一個(gè)時(shí)間片，每個(gè)終端用戶(hù)每次可以為一個(gè)時(shí)間片，每個(gè)終端用戶(hù)每次可以使用一個(gè)由時(shí)間片規(guī)定的使用一個(gè)由時(shí)間片規(guī)定的CPU時(shí)間。多時(shí)間。多個(gè)終端用戶(hù)就輪流地使用個(gè)終端用戶(hù)就輪流地使用CPU，循環(huán)輪，循環(huán)輪轉(zhuǎn)，直至結(jié)束。轉(zhuǎn)，直至結(jié)束。 工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算市場(chǎng)調(diào)查市場(chǎng)調(diào)查文本

19、編輯文本編輯圖書(shū)管理圖書(shū)管理1. 將多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)與分時(shí)技術(shù)結(jié)合在一起，將多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)與分時(shí)技術(shù)結(jié)合在一起，就產(chǎn)生了分時(shí)操作系統(tǒng)。配有分時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算就產(chǎn)生了分時(shí)操作系統(tǒng)。配有分時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為分時(shí)系統(tǒng)。機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為分時(shí)系統(tǒng)。. 所謂所謂“分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)”，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多個(gè)終，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多個(gè)終端連接，用戶(hù)通過(guò)終端向系統(tǒng)發(fā)命令，請(qǐng)求完成某端連接，用戶(hù)通過(guò)終端向系統(tǒng)發(fā)命令，請(qǐng)求完成某項(xiàng)工作。系統(tǒng)完成任務(wù)后，把執(zhí)行結(jié)果返回用戶(hù)。項(xiàng)工作。系統(tǒng)完成任務(wù)后，把執(zhí)行結(jié)果返回用戶(hù)。用戶(hù)重復(fù)這種交互會(huì)話(huà)過(guò)程，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。用戶(hù)重復(fù)這種交互會(huì)話(huà)過(guò)程，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。 2. 多路性多路

20、性：從宏觀(guān)上看，多個(gè)用戶(hù)在同時(shí)工作，共享系統(tǒng)的資源；從微觀(guān)上看，：從宏觀(guān)上看，多個(gè)用戶(hù)在同時(shí)工作，共享系統(tǒng)的資源；從微觀(guān)上看，各終端程序是輪流地運(yùn)行一個(gè)各終端程序是輪流地運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片時(shí)間片。多路性提高了系統(tǒng)資源的整體利用率。多路性提高了系統(tǒng)資源的整體利用率。 . 交互性交互性：用戶(hù)在終端上能隨時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行：用戶(hù)在終端上能隨時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行“會(huì)話(huà)會(huì)話(huà)”，從而獲得系統(tǒng)，從而獲得系統(tǒng)的各種服務(wù)，并控制作業(yè)程序的運(yùn)行。的各種服務(wù)，并控制作業(yè)程序的運(yùn)行。 獨(dú)立性獨(dú)立性：每個(gè)用戶(hù)在自己的終端上彼此獨(dú)立操作，互不干擾，感覺(jué)不到其他用：每個(gè)用戶(hù)在自己的終端上彼此獨(dú)立操作，互不干擾，感覺(jué)不到其

21、他用戶(hù)的存在，就如同自己戶(hù)的存在，就如同自己“獨(dú)占獨(dú)占”該系統(tǒng)在使用似的。該系統(tǒng)在使用似的。 . 及時(shí)性及時(shí)性：用戶(hù)程序輪流執(zhí)行一個(gè)：用戶(hù)程序輪流執(zhí)行一個(gè) CPU 的時(shí)間片，由計(jì)算機(jī)的高速處理能力，能的時(shí)間片，由計(jì)算機(jī)的高速處理能力，能保證在較短和可容忍的時(shí)間內(nèi)給予用戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)和完成處理。保證在較短和可容忍的時(shí)間內(nèi)給予用戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)和完成處理。 高及時(shí)性高及時(shí)性：對(duì)外部事件信號(hào)的：對(duì)外部事件信號(hào)的接收、分析處理、以及給出反饋信號(hào)接收、分析處理、以及給出反饋信號(hào)進(jìn)行控制，都必須在嚴(yán)格的時(shí)間限度進(jìn)行控制，都必須在嚴(yán)格的時(shí)間限度內(nèi)完成。否則可能會(huì)引起爆炸、火災(zāi)等事故，給人身安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成無(wú)

22、法挽回的內(nèi)完成。否則可能會(huì)引起爆炸、火災(zāi)等事故，給人身安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成無(wú)法挽回的損失。損失。 “實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ”是能對(duì)來(lái)自外部的請(qǐng)求和信號(hào)在限定的時(shí)間范圍內(nèi)做出及時(shí)響是能對(duì)來(lái)自外部的請(qǐng)求和信號(hào)在限定的時(shí)間范圍內(nèi)做出及時(shí)響應(yīng)的一種操作系統(tǒng)。應(yīng)的一種操作系統(tǒng)。傳感裝置傳感裝置ABC反應(yīng)堆反應(yīng)堆閥門(mén)閥門(mén)閥門(mén)閥門(mén)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記錄儀記錄儀圖圖 例：例：控制信號(hào)控制信號(hào)測(cè)量信號(hào)測(cè)量信號(hào)1. 所謂所謂“實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)”，是指能及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件、并對(duì)事件做出快速處理，是指能及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件、并對(duì)事件做出快速處理的能力。而的能力。而“外部事件外部事件”，是指與計(jì)算機(jī)相連接的設(shè)

23、備向計(jì)算機(jī)發(fā)出的各種服務(wù)請(qǐng)求。，是指與計(jì)算機(jī)相連接的設(shè)備向計(jì)算機(jī)發(fā)出的各種服務(wù)請(qǐng)求。 .2.高可靠性高可靠性：無(wú)論是實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)還是實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)，都必須有高可靠性。：無(wú)論是實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)還是實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)，都必須有高可靠性。 . 用于控制飛機(jī)飛行、導(dǎo)彈發(fā)射用于控制飛機(jī)飛行、導(dǎo)彈發(fā)射以及冶煉軋鋼等生產(chǎn)過(guò)程，被稱(chēng)為以及冶煉軋鋼等生產(chǎn)過(guò)程，被稱(chēng)為“實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)”；用于飛機(jī)訂票、；用于飛機(jī)訂票、銀行業(yè)務(wù)部門(mén)，被稱(chēng)為銀行業(yè)務(wù)部門(mén)，被稱(chēng)為 “實(shí)時(shí)信實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)息處理系統(tǒng)”。 網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信：為通信雙方建立和拆除通：為通信雙方建立和拆除通信通路，實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸，信通路，實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)傳

24、輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)對(duì)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和校正。行檢查和校正。 主機(jī)主機(jī)因特網(wǎng)因特網(wǎng)各種各種網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主機(jī)因特網(wǎng)因特網(wǎng)1. 所謂所謂“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”，是指把地理上分散的、具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)和終，是指把地理上分散的、具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備，經(jīng)通信線(xiàn)路加以連接，達(dá)到數(shù)據(jù)通信和資源共享目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。端設(shè)備，經(jīng)通信線(xiàn)路加以連接，達(dá)到數(shù)據(jù)通信和資源共享目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。. 在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源，協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源，協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行，并向用戶(hù)提供統(tǒng)一的、有效方便的網(wǎng)絡(luò)接口的程序集合，稱(chēng)為并向用戶(hù)提

25、供統(tǒng)一的、有效方便的網(wǎng)絡(luò)接口的程序集合，稱(chēng)為“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”。 2. 資源管理資源管理：采：采用統(tǒng)一、有效的策略，用統(tǒng)一、有效的策略，協(xié)調(diào)諸用戶(hù)對(duì)共享資源協(xié)調(diào)諸用戶(hù)對(duì)共享資源的使用，用戶(hù)使用遠(yuǎn)地資源如同使用本地資的使用，用戶(hù)使用遠(yuǎn)地資源如同使用本地資源似的。源似的。 . 提供網(wǎng)絡(luò)接口提供網(wǎng)絡(luò)接口：向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)使用接口，以便用戶(hù)能方便地上網(wǎng)，：向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)使用接口，以便用戶(hù)能方便地上網(wǎng)，方便地使用共享資源，方便地獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)。方便地使用共享資源，方便地獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)。 自治性自治性：在網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有自己的內(nèi)存儲(chǔ)器、：在網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算

26、機(jī)都有自己的內(nèi)存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備，安裝有自己的操設(shè)備，安裝有自己的操作系統(tǒng)，因此具有很強(qiáng)的自治性，能獨(dú)立承擔(dān)分配給它的任務(wù)。作系統(tǒng)，因此具有很強(qiáng)的自治性，能獨(dú)立承擔(dān)分配給它的任務(wù)。 3.分散性分散性：系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)分布在不同的地域，有各自的任務(wù)。：系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)分布在不同的地域，有各自的任務(wù)。 互聯(lián)性互聯(lián)性：網(wǎng)絡(luò)中分散的計(jì)算機(jī)及各種資源，通過(guò)通信線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)物理上的連接，進(jìn)：網(wǎng)絡(luò)中分散的計(jì)算機(jī)及各種資源，通過(guò)通信線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)物理上的連接，進(jìn)行信息傳輸和資源共享。行信息傳輸和資源共享。 .統(tǒng)一性統(tǒng)一性：網(wǎng)絡(luò)中的諸計(jì)算機(jī)，使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)命令。：網(wǎng)絡(luò)中的諸計(jì)算機(jī)，使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)命令。 提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)服

27、務(wù)：向用戶(hù)提供多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如電子郵件服務(wù)，它為各用戶(hù)間發(fā)送：向用戶(hù)提供多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如電子郵件服務(wù)，它為各用戶(hù)間發(fā)送與接收信息，提供快捷、簡(jiǎn)便、廉價(jià)的現(xiàn)代化通信手段；如遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，它使一臺(tái)與接收信息，提供快捷、簡(jiǎn)便、廉價(jià)的現(xiàn)代化通信手段；如遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，它使一臺(tái)計(jì)算機(jī)能登錄到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，使自己的計(jì)算機(jī)就像一臺(tái)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)直接相連的計(jì)算機(jī)能登錄到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，使自己的計(jì)算機(jī)就像一臺(tái)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)直接相連的終端一樣進(jìn)行工作，獲取與共享所需要的各種信息；再如文件傳輸服務(wù)，他允許用戶(hù)終端一樣進(jìn)行工作，獲取與共享所需要的各種信息；再如文件傳輸服務(wù)，他允許用戶(hù)把自己的計(jì)算機(jī)連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，查看

28、那里有哪些文件，然后將所需文件從遠(yuǎn)程把自己的計(jì)算機(jī)連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，查看那里有哪些文件，然后將所需文件從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)復(fù)制到本地計(jì)算機(jī)，或?qū)⒈镜赜?jì)算機(jī)中的文件復(fù)制到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)復(fù)制到本地計(jì)算機(jī)，或?qū)⒈镜赜?jì)算機(jī)中的文件復(fù)制到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中。 . 如果一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其處理和控制功能被分散在系統(tǒng)的各個(gè)計(jì)算機(jī)上，系如果一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其處理和控制功能被分散在系統(tǒng)的各個(gè)計(jì)算機(jī)上，系統(tǒng)中的所有任務(wù)可動(dòng)態(tài)地分配到各個(gè)計(jì)算機(jī)中，使它們并行執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)分布處理。這樣統(tǒng)中的所有任務(wù)可動(dòng)態(tài)地分配到各個(gè)計(jì)算機(jī)中，使它們并行執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)分布處理。這樣的系統(tǒng)被稱(chēng)為的系統(tǒng)被稱(chēng)為“分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)”，其上配置的

29、操作系統(tǒng)，被稱(chēng)為，其上配置的操作系統(tǒng)，被稱(chēng)為“分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)”。.1. 在分布式操作系統(tǒng)管理下，用戶(hù)只需提出需要什么，不必具體指出需要的資源在在分布式操作系統(tǒng)管理下，用戶(hù)只需提出需要什么，不必具體指出需要的資源在哪里。這是高水平的資源共享。哪里。這是高水平的資源共享。 . 在分布式系統(tǒng)里，操作系統(tǒng)是以全局方式來(lái)管理系統(tǒng)的。用戶(hù)把自己的作業(yè)交付在分布式系統(tǒng)里，操作系統(tǒng)是以全局方式來(lái)管理系統(tǒng)的。用戶(hù)把自己的作業(yè)交付給系統(tǒng)后，分布式操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)需要，在系統(tǒng)里選擇最適合的若干計(jì)算機(jī)去并行地完給系統(tǒng)后，分布式操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)需要，在系統(tǒng)里選擇最適合的若干計(jì)算機(jī)去并行地完成該任務(wù)；在完成任務(wù)

30、過(guò)程中，分布式操作系統(tǒng)會(huì)隨意調(diào)度使用網(wǎng)絡(luò)中的各種資源；在成該任務(wù)；在完成任務(wù)過(guò)程中，分布式操作系統(tǒng)會(huì)隨意調(diào)度使用網(wǎng)絡(luò)中的各種資源；在完成任務(wù)后，分布式操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把結(jié)果傳送給用戶(hù)。完成任務(wù)后，分布式操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把結(jié)果傳送給用戶(hù)。2. 健壯性健壯性：任何站點(diǎn)發(fā)生的故障都不會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)造成太大的影響。當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)：任何站點(diǎn)發(fā)生的故障都不會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)造成太大的影響。當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)容錯(cuò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的重構(gòu)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。備出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)容錯(cuò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的重構(gòu)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 并行性并行性：一方面，系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)實(shí)施處理的部件（比如計(jì)算機(jī)），可以進(jìn)行真正：一方面，系

31、統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)實(shí)施處理的部件（比如計(jì)算機(jī)），可以進(jìn)行真正的并行操作；另一方面，分布式操作系統(tǒng)的功能也被分解成多個(gè)任務(wù)，分配到系統(tǒng)的多的并行操作；另一方面，分布式操作系統(tǒng)的功能也被分解成多個(gè)任務(wù)，分配到系統(tǒng)的多個(gè)處理部件中同時(shí)執(zhí)行。這樣，提高了系統(tǒng)的吞吐量，縮短了響應(yīng)時(shí)間。個(gè)處理部件中同時(shí)執(zhí)行。這樣，提高了系統(tǒng)的吞吐量，縮短了響應(yīng)時(shí)間。. 擴(kuò)展性擴(kuò)展性：分布式系統(tǒng)可方便地增加新的部件或新的功能模塊。比如，公司業(yè)務(wù)增：分布式系統(tǒng)可方便地增加新的部件或新的功能模塊。比如，公司業(yè)務(wù)增加到一定程度時(shí)，原先的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能不再勝任。采用分布式系統(tǒng)，只需為系統(tǒng)增加加到一定程度時(shí)，原先的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能不再勝任。采

32、用分布式系統(tǒng)，只需為系統(tǒng)增加一些處理機(jī)就可以解決問(wèn)題。一些處理機(jī)就可以解決問(wèn)題。. 可靠性可靠性：分布式系統(tǒng)把工作分散到眾多機(jī)器上，單個(gè)部件的故障，最多只會(huì)影響：分布式系統(tǒng)把工作分散到眾多機(jī)器上，單個(gè)部件的故障，最多只會(huì)影響到一臺(tái)機(jī)器，其他機(jī)器不會(huì)受到干擾。到一臺(tái)機(jī)器，其他機(jī)器不會(huì)受到干擾。. 共享性共享性：分布式系統(tǒng)在全系統(tǒng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配，平衡負(fù)載，用戶(hù)只需：分布式系統(tǒng)在全系統(tǒng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配，平衡負(fù)載，用戶(hù)只需提出需要什么，無(wú)需知道他所使用的資源在何處。提出需要什么，無(wú)需知道他所使用的資源在何處。. 所謂所謂“嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)”，是指，是指“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作

33、機(jī)器和設(shè)備的裝置用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。它更一般性的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、它更一般性的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。.1. 用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，為用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，為嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)。因此，嵌入式操作系統(tǒng)大多用。因此，嵌入式操作系統(tǒng)大多用于機(jī)電設(shè)備、儀器儀表等方面。于機(jī)電設(shè)備、儀器儀表等方面。 2. 系統(tǒng)內(nèi)核微型化系統(tǒng)內(nèi)核微型化：嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)嵌入在設(shè)備中的特殊計(jì)

34、算機(jī)，資源：嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)嵌入在設(shè)備中的特殊計(jì)算機(jī)，資源相對(duì)有限。因此，嵌入式操作系統(tǒng)必須做得非常小，嵌入式系統(tǒng)中的軟件，都被固化在相對(duì)有限。因此，嵌入式操作系統(tǒng)必須做得非常小，嵌入式系統(tǒng)中的軟件，都被固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中。存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中。 . 專(zhuān)用性強(qiáng)專(zhuān)用性強(qiáng)：嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)多種多樣，個(gè)性化強(qiáng)，軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合：嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)多種多樣，個(gè)性化強(qiáng)，軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密。一般地，軟件要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。非常緊密。一般地，軟件要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。 . 高實(shí)時(shí)性高實(shí)時(shí)性：嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、通信、多媒體信息處理：嵌入式系統(tǒng)

35、廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、通信、多媒體信息處理等要求獲得快速響應(yīng)的設(shè)備中。因此，嵌入式操作系統(tǒng)都應(yīng)該是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這是對(duì)等要求獲得快速響應(yīng)的設(shè)備中。因此，嵌入式操作系統(tǒng)都應(yīng)該是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這是對(duì)嵌入式軟件的基本要求。嵌入式軟件的基本要求。 可剪裁性：基于應(yīng)用的多樣化，嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)該具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，應(yīng)該可剪裁性：基于應(yīng)用的多樣化，嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)該具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，應(yīng)該能夠根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，靈活配置，方便剪裁，伸縮自如。能夠根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，靈活配置，方便剪裁，伸縮自如。 .3.嵌入式系統(tǒng)多是專(zhuān)用系統(tǒng)，微機(jī)則是通用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)多是專(zhuān)用系統(tǒng)，微機(jī)則是通用系統(tǒng)。

36、.嵌入式系統(tǒng)的可用資源，要比微機(jī)少的多。嵌入式系統(tǒng)的可用資源，要比微機(jī)少的多。嵌入式系統(tǒng)軟件故障帶來(lái)的后果，要比微機(jī)大得多。嵌入式系統(tǒng)軟件故障帶來(lái)的后果，要比微機(jī)大得多。嵌入式操作系統(tǒng)都是實(shí)時(shí)的，微機(jī)配備的操作系統(tǒng)一般都是通用的。嵌入式操作系統(tǒng)都是實(shí)時(shí)的，微機(jī)配備的操作系統(tǒng)一般都是通用的。.嵌入式系統(tǒng)大都會(huì)提出有關(guān)成本和功耗等的要求。嵌入式系統(tǒng)大都會(huì)提出有關(guān)成本和功耗等的要求。嵌入式系統(tǒng)需要專(zhuān)用的開(kāi)發(fā)工具。嵌入式系統(tǒng)需要專(zhuān)用的開(kāi)發(fā)工具。 可靠性可靠性：嵌入式系統(tǒng)一旦開(kāi)始運(yùn)行，用戶(hù)就很少能夠進(jìn)行干預(yù)。因此，負(fù)責(zé)系統(tǒng)管：嵌入式系統(tǒng)一旦開(kāi)始運(yùn)行，用戶(hù)就很少能夠進(jìn)行干預(yù)。因此，負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理的嵌入式操作

37、系統(tǒng)必須穩(wěn)定、可靠，不能有任何差錯(cuò)。理的嵌入式操作系統(tǒng)必須穩(wěn)定、可靠，不能有任何差錯(cuò)。 .1.4.1操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的特征并發(fā)性并發(fā)性共享性共享性虛擬性虛擬性不確定性不確定性I/O設(shè)備設(shè)備處理器處理器內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器文件管理文件管理進(jìn)程和資源管理進(jìn)程和資源管理存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)器管理設(shè)備管理設(shè)備管理用戶(hù)接口用戶(hù)接口 操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能.記住提交給系統(tǒng)諸作業(yè)（一般存放在磁盤(pán)）的狀態(tài)，及對(duì)系統(tǒng)資源的需求信息。記住提交給系統(tǒng)諸作業(yè)（一般存放在磁盤(pán)）的狀態(tài)，及對(duì)系統(tǒng)資源的需求信息。. 制定作業(yè)調(diào)度策略，需要時(shí)從磁盤(pán)的侯選作業(yè)中選擇作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存，參與對(duì)制定作業(yè)調(diào)度

38、策略，需要時(shí)從磁盤(pán)的侯選作業(yè)中選擇作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存，參與對(duì)CPU的競(jìng)爭(zhēng)。的競(jìng)爭(zhēng)。 為用戶(hù)提供一個(gè)使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，以便有效地組織自己的工作流程。為用戶(hù)提供一個(gè)使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，以便有效地組織自己的工作流程。 在有的操作系統(tǒng)中，實(shí)行處理機(jī)的兩級(jí)調(diào)度：第一級(jí)是作業(yè)調(diào)度，涉及作業(yè)管理；在有的操作系統(tǒng)中，實(shí)行處理機(jī)的兩級(jí)調(diào)度：第一級(jí)是作業(yè)調(diào)度，涉及作業(yè)管理；第二級(jí)才是處理機(jī)調(diào)度，屬于處理機(jī)管理。第二級(jí)才是處理機(jī)調(diào)度，屬于處理機(jī)管理。 錯(cuò)誤檢測(cè)錯(cuò)誤檢測(cè)和處處理創(chuàng)創(chuàng)建程序執(zhí)執(zhí)行程序通信服務(wù)務(wù)信息存取信息存取數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)I/O操作系統(tǒng)統(tǒng)的共性服務(wù)務(wù)由一組鍵盤(pán)操作命令組成，供用戶(hù)請(qǐng)求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由一組鍵盤(pán)操作命令組

39、成，供用戶(hù)請(qǐng)求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)。鍵盤(pán)命令分為內(nèi)部命令和外部命令兩大類(lèi)。服務(wù)。鍵盤(pán)命令分為內(nèi)部命令和外部命令兩大類(lèi)。聯(lián)聯(lián)機(jī)命令接口機(jī)命令接口脫脫機(jī)命令接口機(jī)命令接口脫機(jī)命令接口由一組作業(yè)控制命令組成。脫機(jī)用戶(hù)不能脫機(jī)命令接口由一組作業(yè)控制命令組成。脫機(jī)用戶(hù)不能直接干預(yù)作業(yè)的運(yùn)行，他們應(yīng)事先用作業(yè)控制命令寫(xiě)一直接干預(yù)作業(yè)的運(yùn)行，他們應(yīng)事先用作業(yè)控制命令寫(xiě)一份作業(yè)操作說(shuō)明書(shū)，連同作業(yè)一起提交給系統(tǒng)。份作業(yè)操作說(shuō)明書(shū)，連同作業(yè)一起提交給系統(tǒng)。設(shè)備管理設(shè)備管理文件管理文件管理進(jìn)程控制進(jìn)程控制進(jìn)程通信進(jìn)程通信內(nèi)存管理內(nèi)存管理系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用按功能分類(lèi)按功能分類(lèi) 系統(tǒng)調(diào)用就是用戶(hù)在程系統(tǒng)調(diào)用就是用戶(hù)在程序中調(diào)

40、用操作系統(tǒng)提供的序中調(diào)用操作系統(tǒng)提供的一些子功能，具體來(lái)講，一些子功能，具體來(lái)講，系統(tǒng)調(diào)用就是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)系統(tǒng)調(diào)用就是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用命令中斷現(xiàn)行程序，而用命令中斷現(xiàn)行程序，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序，以完成特定的系統(tǒng)功能；以完成特定的系統(tǒng)功能；系統(tǒng)調(diào)用完成后，控制又系統(tǒng)調(diào)用完成后，控制又返回到系統(tǒng)調(diào)用命令的邏返回到系統(tǒng)調(diào)用命令的邏輯后繼指令，被中斷的程輯后繼指令，被中斷的程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下去。序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下去。執(zhí)執(zhí)行系行系統(tǒng)調(diào)統(tǒng)調(diào)用用系系統(tǒng)調(diào)統(tǒng)調(diào)用命令用命令執(zhí)執(zhí)行完后的行完后的處處理理3為執(zhí)為執(zhí)行系行系統(tǒng)調(diào)統(tǒng)調(diào)用命令作準(zhǔn)用命令作準(zhǔn)備備12系統(tǒng)調(diào)用的過(guò)程系統(tǒng)調(diào)用的過(guò)程調(diào)調(diào)用形式不同用

41、形式不同被被調(diào)調(diào)用代用代碼碼的位置的位置不同不同提供方式不同提供方式不同調(diào)調(diào)用的用的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)不同不同系統(tǒng)調(diào)用與過(guò)系統(tǒng)調(diào)用與過(guò)程調(diào)用的區(qū)別程調(diào)用的區(qū)別 1.6.1操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境模塊結(jié)構(gòu)將操作系統(tǒng)內(nèi)核按照功能劃分為一個(gè)個(gè)獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)將操作系統(tǒng)內(nèi)核按照功能劃分為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模塊，模塊之間相對(duì)獨(dú)立，只能通過(guò)事先規(guī)定好的的模塊，模塊之間相對(duì)獨(dú)立，只能通過(guò)事先規(guī)定好的接口方式來(lái)調(diào)用。接口方式來(lái)調(diào)用。每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整獨(dú)立的功能，所有模塊之間相每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整獨(dú)立的功能，所有模塊之間相互調(diào)用，共同構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)內(nèi)核?；フ{(diào)用，共同構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)內(nèi)核。 層次結(jié)構(gòu)是將操作系統(tǒng)內(nèi)

42、核按照一定的規(guī)則劃分為層次結(jié)構(gòu)是將操作系統(tǒng)內(nèi)核按照一定的規(guī)則劃分為一系列相互依賴(lài)的層次，每個(gè)層次也可以分解為一系一系列相互依賴(lài)的層次，每個(gè)層次也可以分解為一系列更小的模塊，列更小的模塊， 每個(gè)模塊完成一個(gè)特定的功能，只能與相鄰層次發(fā)每個(gè)模塊完成一個(gè)特定的功能，只能與相鄰層次發(fā)生直接聯(lián)系，所有這些層次的集合就實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)生直接聯(lián)系，所有這些層次的集合就實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng) 微內(nèi)核結(jié)構(gòu)將操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理微內(nèi)核結(jié)構(gòu)將操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理等高級(jí)服務(wù)功能盡可能從內(nèi)核分離出來(lái)，變成幾個(gè)獨(dú)立的非內(nèi)等高級(jí)服務(wù)功能盡可能從內(nèi)核分離出來(lái)，變成幾個(gè)獨(dú)立的非內(nèi)核模塊。核模塊。

43、而在內(nèi)核只保留少數(shù)最基本的功能，如調(diào)度、進(jìn)程間通信、而在內(nèi)核只保留少數(shù)最基本的功能，如調(diào)度、進(jìn)程間通信、地址空間支持等，使內(nèi)核變得簡(jiǎn)潔可靠。地址空間支持等，使內(nèi)核變得簡(jiǎn)潔可靠。模塊化操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 進(jìn)程控制進(jìn)程調(diào)度內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)磁盤(pán)管理目錄管理進(jìn)程管理存儲(chǔ)器管理文件管理操作系統(tǒng)模塊子模塊模塊化操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 進(jìn)程控制進(jìn)程調(diào)度內(nèi)存分配內(nèi)存保護(hù)磁盤(pán)管理目錄管理進(jìn)程管理存儲(chǔ)器管理文件管理操作系統(tǒng)模塊子模塊操作系統(tǒng)6層結(jié)構(gòu)微內(nèi)核微內(nèi)核在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，內(nèi)核是指精心設(shè)計(jì)的、能實(shí)現(xiàn)在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，內(nèi)核是指精心設(shè)計(jì)的、能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代現(xiàn)代OS最基本的核心功能的部分。微內(nèi)核并非是一個(gè)完整最基本的核心功能的部分。

44、微內(nèi)核并非是一個(gè)完整的的OS，而只是操作系統(tǒng)中最基本的部分，它通常用于：，而只是操作系統(tǒng)中最基本的部分，它通常用于： 實(shí)現(xiàn)與硬件緊密相關(guān)的處理；實(shí)現(xiàn)與硬件緊密相關(guān)的處理； 實(shí)現(xiàn)一些較基本的功能；實(shí)現(xiàn)一些較基本的功能； 負(fù)責(zé)客戶(hù)和服務(wù)器之間的通信。它們只是為構(gòu)建通用負(fù)責(zé)客戶(hù)和服務(wù)器之間的通信。它們只是為構(gòu)建通用OS提供一個(gè)重要基礎(chǔ)，這樣就可以確保把操作系統(tǒng)內(nèi)核做提供一個(gè)重要基礎(chǔ)，這樣就可以確保把操作系統(tǒng)內(nèi)核做得很小。得很小。 操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)微內(nèi)核結(jié)構(gòu)形式操作系統(tǒng)微內(nèi)核結(jié)構(gòu)形式1.7.1計(jì)算機(jī)安全計(jì)算機(jī)安全可用性可用性可靠性可靠性完整性完整性保密性保密性不可抵賴(lài)性不可

45、抵賴(lài)性計(jì)算機(jī)安計(jì)算機(jī)安全的屬性全的屬性物理安全物理安全信息安全信息安全運(yùn)行安全運(yùn)行安全1 13 32 2重要性重要性面面臨臨的威的威脅脅 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟件的操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行基礎(chǔ)，因此操作系統(tǒng)安運(yùn)行基礎(chǔ)，因此操作系統(tǒng)安全是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的全是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，沒(méi)有操作系統(tǒng)的安全，基礎(chǔ)，沒(méi)有操作系統(tǒng)的安全，就不可能真正解決數(shù)據(jù)庫(kù)安就不可能真正解決數(shù)據(jù)庫(kù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全和其他各類(lèi)軟全、網(wǎng)絡(luò)安全和其他各類(lèi)軟件的安全問(wèn)題。件的安全問(wèn)題。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件的威脅：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件的威脅：主要表現(xiàn)在可用性方面，威主要表現(xiàn)在可用性方面，威脅包括對(duì)設(shè)備的有意或無(wú)意脅包括對(duì)設(shè)備的有意或無(wú)意的破壞及偷竊。的破壞及偷竊。 軟件所面臨的威脅：除了軟件所面臨的威脅：除了可用性威脅之外，還有保密可用性威脅之外，還有保密性威脅。性威脅。 操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件，其所面臨的安全威脅主要來(lái)其所面臨的安全威脅主要來(lái)自計(jì)算機(jī)病毒和黑客攻擊。自計(jì)算機(jī)病毒和黑客攻擊。模塊化結(jié)構(gòu) 模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù)，是最早(20世紀(jì)60年代)出現(xiàn)的一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)是基于“分解”和“模塊化”原則來(lái)控制大型軟件的復(fù)雜度的。為使OS具有較清晰的結(jié)構(gòu)，OS不再是由眾多的過(guò)程直接構(gòu)成，而是將OS按其功能劃分為若干個(gè)具有一定獨(dú)立性和大小的模塊。每個(gè)模塊具有某方面的管理功能，如進(jìn)程管理模塊、存儲(chǔ)器管理模