操作系統(tǒng)第1章操作系統(tǒng)引論

2023/2/61操作系統(tǒng)第一章操作系統(tǒng)引論院(系):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究室:數(shù)據(jù)與知識(shí)工程教師:初妍2023/2/62內(nèi)容概述1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.3操作系統(tǒng)的基本特性1.4操作系統(tǒng)的主要功能1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

操作系統(tǒng)屬于軟件中的系統(tǒng)軟件,起到對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行管理和分配,提高運(yùn)行效率的作用。2023/2/631.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)1.1.2操作系統(tǒng)的作用1.1.3推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?023/2/64計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件硬件及固件(裸機(jī))應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件DBMS,編譯軟件操作系統(tǒng)2023/2/65緊貼系統(tǒng)硬件之上,所有其他軟件之下(是其他軟件的共同環(huán)境)2023/2/661.1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)

目前存在著多種類(lèi)型的OS,不同類(lèi)型的OS,其目標(biāo)各有所側(cè)重。通常在計(jì)算機(jī)硬件上配置的OS,其目標(biāo)有以下幾點(diǎn):1.方便性

2.有效性

3.可擴(kuò)充性

4.開(kāi)放性2023/2/671.方便性(用戶(hù)的觀點(diǎn))

操作系統(tǒng)最終是要為用戶(hù)服務(wù)的。提供良好的、一致的用戶(hù)接口,彌補(bǔ)硬件系統(tǒng)的類(lèi)型和數(shù)量差別,使計(jì)算機(jī)更容易使用。2.有效性(系統(tǒng)管理人員的觀點(diǎn))

操作系統(tǒng)要合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程,改善系統(tǒng)資源的利用率,提高系統(tǒng)的吞吐量從而使有限的資源完成更多的任務(wù)。3.可擴(kuò)充性

OS應(yīng)采用層次化結(jié)構(gòu),以便于增加新的功能層次和模塊,并能修改老的功能層次和模塊。4.開(kāi)放性 遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,方便地實(shí)現(xiàn)互連,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植性和互操作性。2023/2/681.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)1.1.2操作系統(tǒng)的作用1.1.3推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?023/2/691.OS作為用戶(hù)與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口OS處于用戶(hù)與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間,用戶(hù)通過(guò)OS來(lái)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?；蛘哒f(shuō),用戶(hù)在OS幫助下,能夠方便、快捷、安全、可靠地操縱計(jì)算機(jī)硬件和運(yùn)行自己的程序。注意：OS是一個(gè)系統(tǒng)軟件,因而這種接口是軟件接口。命令方式聯(lián)機(jī)用戶(hù)接口(命令)脫機(jī)用戶(hù)接口(批處理)系統(tǒng)調(diào)用方式形式上類(lèi)似于過(guò)程調(diào)用,在應(yīng)用編程中使用(API)圖標(biāo)--窗口方式用戶(hù)通過(guò)屏幕上的窗口和圖標(biāo)來(lái)操縱計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)行自己的程序。1.1.2操作系統(tǒng)的作用OperatingSystem2023/2/610圖1-1OS作為接口的示意圖操作系統(tǒng)各種應(yīng)用程序DOS2023/2/6112.OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者計(jì)算機(jī)的資源包括處理機(jī)、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備及數(shù)據(jù)和程序等管理的內(nèi)容:資源的當(dāng)前狀態(tài)(數(shù)量和使用情況)、資源的分配、回收和訪(fǎng)問(wèn)操作,相應(yīng)管理策略(包括用戶(hù)權(quán)限)處理機(jī)管理存儲(chǔ)器管理I/O設(shè)備管理文件管理Welcome2023/2/6123.OS用作擴(kuò)充機(jī)器OS是擴(kuò)展機(jī)(extendedmachine)/虛擬機(jī)(virtualmachine)將覆蓋了軟件的機(jī)器稱(chēng)為擴(kuò)充機(jī)器或虛擬機(jī)在裸機(jī)上添加:設(shè)備管理、文件管理、存儲(chǔ)管理(針對(duì)內(nèi)存和外存)、處理機(jī)管理(針對(duì)CPU)。如果我們?cè)诼銠C(jī)上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件,用戶(hù)便可以利用這層I/O設(shè)備管理軟件提供給用戶(hù)的接口來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出,那么用戶(hù)此時(shí)看到的計(jì)算機(jī)是一臺(tái)功能強(qiáng)大、使用方便的計(jì)算機(jī),但實(shí)際上,計(jì)算機(jī)的硬件絲毫沒(méi)有變化,這樣的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為軟件擴(kuò)充的機(jī)器,或稱(chēng)軟件虛擬機(jī)。操作系統(tǒng)的非形式化定義(關(guān)鍵點(diǎn)):系統(tǒng)軟件,程序模塊的集合,資源管理和用戶(hù)接口功能2023/2/6131.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)1.1.2操作系統(tǒng)的作用1.1.3推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?023/2/6141.1.3推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?.不斷提高計(jì)算機(jī)資源利用率 計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)昂貴,用作集中計(jì)算。2.方便用戶(hù) 在一定程序上也是它的界面,風(fēng)格很方便用戶(hù),只需要鼠標(biāo)點(diǎn)擊,很方便。3.器件的不斷更新?lián)Q代

CPU的位寬度(指令和數(shù)據(jù))、快速外存(摩爾定律)4.計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展

從單處理機(jī)到多處理機(jī);從單機(jī)OS到網(wǎng)絡(luò)OS軟件呢？2023/2/615第一章操作系統(tǒng)引論1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.3操作系統(tǒng)的基本特征1.4操作系統(tǒng)的主要功能1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2023/2/6161.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/6171.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.人工操作方式

1946~50年代(電子管),集中計(jì)算(計(jì)算中心),計(jì)算機(jī)資源昂貴用戶(hù)在計(jì)算機(jī)上算題的所有工作都要用戶(hù)人工干預(yù),如程序的裝入、運(yùn)行、結(jié)果的輸出等。隨著計(jì)算機(jī)速度的加快,人機(jī)矛盾越來(lái)越大,直至無(wú)法容忍。必須尋求新的辦法。工作方式用戶(hù):用戶(hù)既是程序員,又是操作員;用戶(hù)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員;編程語(yǔ)言:機(jī)器語(yǔ)言輸入輸出:紙帶或卡片計(jì)算機(jī)的工作特點(diǎn)用戶(hù)獨(dú)占全機(jī):不出現(xiàn)資源被其他用戶(hù)占用,資源利用率低CPU等待用戶(hù):計(jì)算前,手工裝入紙帶或卡片;計(jì)算完成后,手工卸取紙帶或卡片;CPU利用率低2023/2/6182.脫機(jī)輸入/輸出(Off-LineI/O)方式

事先將用戶(hù)程序或數(shù)據(jù)的紙帶或卡片放入紙帶輸入機(jī),在外圍機(jī)的控制下輸入到磁帶上,CPU從磁帶上讀入數(shù)據(jù);輸出過(guò)程正好相反。

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。

(2)提高I/O速度。圖1-2脫機(jī)I/O示意圖2023/2/619無(wú)操作系統(tǒng)的主要問(wèn)題主要矛盾計(jì)算機(jī)處理能力的提高,手工操作的低效率(造成浪費(fèi));用戶(hù)獨(dú)占全機(jī)的所有資源;提高效率的途徑批處理2023/2/6201.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/621批處理系統(tǒng)理解批處理系統(tǒng)主要是采用了批處理技術(shù)。批處理技術(shù)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)一批作業(yè)自動(dòng)進(jìn)行處理的一種技術(shù)。所謂批處理系統(tǒng)是指加載在計(jì)算機(jī)上的一個(gè)系統(tǒng)軟件,在它的控制下,計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地成批地處理一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)的作業(yè)。所謂中斷是指當(dāng)主機(jī)接到外界硬件發(fā)來(lái)的中斷信號(hào)時(shí),停止原來(lái)的工作,轉(zhuǎn)去處理中斷的事件。在處理中斷完成以后,主機(jī)又回到原來(lái)的工作點(diǎn)繼續(xù)工作。這樣可以使用戶(hù)程序的I/O申請(qǐng)完成后,主機(jī)能自動(dòng)在原中斷點(diǎn)之后繼續(xù)運(yùn)行,同時(shí)為多道程序并發(fā)執(zhí)行打下了基礎(chǔ)。2023/2/6221.2.2單道批處理系統(tǒng)(SimpleBatchProcessingSystem)

1.單道批處理系統(tǒng)的處理過(guò)程圖1-3單道批處理系統(tǒng)的處理流程2023/2/6232.單道批處理系統(tǒng)的特征 單道批處理系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的一種OS,嚴(yán)格地說(shuō),它只能算作是OS的前身而并非是現(xiàn)在人們所理解的OS。盡管如此,該系統(tǒng)比起人工操作方式的系統(tǒng)已有很大進(jìn)步。該系統(tǒng)的主要特征如下: (1)自動(dòng)性 在順利的情況下,磁帶上的一批作業(yè)能自動(dòng)地逐個(gè)地依次運(yùn)行,而無(wú)需人工干預(yù)

(2)順序性 磁帶上的各道作業(yè)是順序地進(jìn)入內(nèi)存,完成順序與進(jìn)入內(nèi)存順序相同

(3)單道性 內(nèi)存中只有一道程序運(yùn)行

CPU和I/O設(shè)備使用忙閑不均(取決于當(dāng)前作業(yè)的特性)

對(duì)計(jì)算為主的作業(yè),外設(shè)空閑對(duì)I/O為主的作業(yè),CPU空閑2023/2/6241.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/6251.2.3多道批處理系統(tǒng)(MultiprogramedBatchSystem)1.多道程序設(shè)計(jì)的基本概念在單道批處理系統(tǒng)中,內(nèi)存中僅有一道作業(yè),它無(wú)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(jìn)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(shè)計(jì)技術(shù),由此而形成了多道批處理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,用戶(hù)所提交的作業(yè)都先存放在外存上并排成一個(gè)隊(duì)列,稱(chēng)為“后備隊(duì)列”;然后,由作業(yè)調(diào)度程序按一定的算法從后備隊(duì)列中選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存,使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源。2023/2/626圖1-4單道和多道程序運(yùn)行情況|←CPU空閑－→||←CPU空閑－→|2023/2/6272.多道批處理系統(tǒng)的特征(1)多道性 內(nèi)存中同時(shí)存放幾個(gè)作業(yè),并允許并發(fā)執(zhí)行,從而有效地提高了資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。(2)無(wú)序性 多個(gè)作業(yè)完成的先后順序與它們進(jìn)入內(nèi)存的順序之間無(wú)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系。(3)調(diào)度性

作業(yè)調(diào)度,從后備隊(duì)列進(jìn)入內(nèi)存;進(jìn)程調(diào)度,分配處理機(jī)運(yùn)行。(4)宏觀上并發(fā)、微觀上串行2023/2/6283.多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):資源利用率高:CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備利用率較高;系統(tǒng)吞吐量大:單位時(shí)間內(nèi)完成的工作總量大。缺點(diǎn):用戶(hù)交互性差:整個(gè)作業(yè)完成后或中間出錯(cuò)時(shí),才與用戶(hù)交互,不利于調(diào)試和修改;作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng):短作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間顯著增長(zhǎng);2023/2/6294.多道批處理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題(1)處理機(jī)管理問(wèn)題(第3章)

分配(回收)處理機(jī)共享資源,既滿(mǎn)足程序需要,又提高利用率。(2)內(nèi)存管理問(wèn)題(第4章)

分配內(nèi)存以“各得其所”,且不因相互重迭而丟失信息。(3)I/O設(shè)備管理問(wèn)題(第5章)

既方便用戶(hù)使用I/O設(shè)備,又提高設(shè)備利用率。(4)文件管理問(wèn)題(第6章)

組織程序和數(shù)據(jù),便于用戶(hù)使用,保證數(shù)據(jù)的安全性和一致性。(5)作業(yè)管理問(wèn)題(第3章)

對(duì)各種應(yīng)用程序進(jìn)行組織。操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源,合理地對(duì)各類(lèi)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度,以及方便用戶(hù)使用的程序集合。2023/2/630單道批處理系統(tǒng)與多道批處理系統(tǒng)的比較2023/2/6311.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/6321.2.4分時(shí)系統(tǒng)(Time-SharingSystem)1.分時(shí)系統(tǒng)的產(chǎn)生如果說(shuō),推動(dòng)多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿?是提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量,那么,推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿?則是用戶(hù)的需求。或者說(shuō),分時(shí)系統(tǒng)是為了滿(mǎn)足用戶(hù)需求所形成的一種新型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(hù)的需求具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)人機(jī)交互。(對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試、修改等直接控制)(2)共享主機(jī)。(主機(jī)貴,提高資源利用率)(3)便于用戶(hù)上機(jī)。(作業(yè)直接從終端進(jìn)入,并能控制)2023/2/633分時(shí)系統(tǒng)定義分時(shí)系統(tǒng):指在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上連接了多個(gè)帶有顯示器和鍵盤(pán)的終端,同時(shí)允許多個(gè)用戶(hù)共享主機(jī)中的資源,每個(gè)用戶(hù)都可通過(guò)自己的終端以交互方式使用計(jì)算機(jī)。2023/2/634解釋把計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源(尤其是CPU時(shí)間)進(jìn)行時(shí)間上的分割,每個(gè)時(shí)間段稱(chēng)為一個(gè)時(shí)間片(timeslice),每個(gè)用戶(hù)依次輪流使用時(shí)間片。“分時(shí)”的含義是指多個(gè)用戶(hù)分享使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī);多個(gè)程序分時(shí)共享硬件和軟件資源;滿(mǎn)足用戶(hù)需要。多個(gè)用戶(hù)分時(shí):單個(gè)用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)的效率低,因而允許多個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)在內(nèi)存中,分別服務(wù)于不同的用戶(hù)。有用戶(hù)輸入時(shí)由CPU執(zhí)行,處理完一次用戶(hù)輸入后程序暫停,等待下一次用戶(hù)輸入－－時(shí)走時(shí)停前臺(tái)和后臺(tái)程序(foreground&background)分時(shí):后臺(tái)程序不占用終端輸入輸出,不與用戶(hù)交互－－現(xiàn)在的圖形用戶(hù)界面(GUI),除當(dāng)前交互的程序(輸入焦點(diǎn))之外,其他程序均作為后臺(tái)。通常按時(shí)間片(timeslice)分配:各個(gè)程序在CPU上執(zhí)行的輪換時(shí)間。2023/2/6352.分時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題

為實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng),其中,最關(guān)鍵的問(wèn)題是如何使用戶(hù)能與自己的作業(yè)進(jìn)行交互,即當(dāng)用戶(hù)在自己的終端上鍵入命令時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)接收并及時(shí)處理該命令,再將結(jié)果返回給用戶(hù)。此后,用戶(hù)可繼續(xù)鍵入下一條命令,此即人—機(jī)交互。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出,即使有多個(gè)用戶(hù)同時(shí)通過(guò)自己的鍵盤(pán)鍵入命令,系統(tǒng)也應(yīng)能全部地及時(shí)接收并及時(shí)處理。(1)及時(shí)接收。(只需配置多路卡,同時(shí)接收各終端數(shù)據(jù))(2)及時(shí)處理。(在不長(zhǎng)的時(shí)間能響應(yīng)用戶(hù)命令)2023/2/6363.分時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法(1)單道分時(shí)系統(tǒng)(2)具有“前臺(tái)”和“后臺(tái)”的分時(shí)系統(tǒng)

“單道分時(shí)”+”單道批處理”(3)多道分時(shí)系統(tǒng) 現(xiàn)在分時(shí)系統(tǒng)2023/2/6374.分時(shí)系統(tǒng)的特征多路性宏觀上多個(gè)用戶(hù)同時(shí)工作,微觀上多個(gè)終端輪轉(zhuǎn)時(shí)間片。獨(dú)立性每個(gè)用戶(hù)一臺(tái)終端,互不干擾,感覺(jué)像一個(gè)人獨(dú)占計(jì)算機(jī)及時(shí)性用戶(hù)請(qǐng)求應(yīng)盡快得到響應(yīng)(2-3秒)交互性用戶(hù)可通過(guò)終端與系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的人機(jī)對(duì)話(huà)2023/2/6381.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/6391.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)(Real-TimeSystem)

所謂“實(shí)時(shí)”,是表示“及時(shí)”,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)(或即時(shí))響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理,并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。要求:響應(yīng)時(shí)間短,在一定范圍之內(nèi);系統(tǒng)可靠性高1.應(yīng)用需求實(shí)時(shí)控制。包括:生產(chǎn)控制和武器控制。

(2)實(shí)時(shí)信息處理。例:信息采集和訂票2023/2/6402.實(shí)時(shí)任務(wù)(1)按任務(wù)執(zhí)行時(shí)是否呈現(xiàn)周期性來(lái)劃分①周期性實(shí)時(shí)任務(wù)。例:信息采集。②非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)。

外部設(shè)備所發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)并無(wú)明顯的周期性,但都必須聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間(Deadline)。它又可分為:①開(kāi)始截止時(shí)間(最晚開(kāi)始時(shí)間)——任務(wù)在某時(shí)間以前必須開(kāi)始執(zhí)行;②完成截止時(shí)間(最晚完成時(shí)間)——任務(wù)在某時(shí)間以前必須完成。2023/2/641(2)根據(jù)對(duì)截止時(shí)間的要求來(lái)劃分①硬實(shí)時(shí)任務(wù)(hardreal-timetask)。系統(tǒng)必須滿(mǎn)足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求,否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)果。②軟實(shí)時(shí)任務(wù)(Softreal-timetask)。它也聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間,但并不嚴(yán)格,若偶爾錯(cuò)過(guò)了任務(wù)的截止時(shí)間,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也不會(huì)太大。2023/2/6423.實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)特征的比較(1)多路性 實(shí)時(shí)系統(tǒng):表現(xiàn)為對(duì)多個(gè)對(duì)象的信息采集和控制。

分時(shí)系統(tǒng):為多個(gè)終端服務(wù)。(2)獨(dú)立性 實(shí)時(shí)系統(tǒng):表現(xiàn)為對(duì)多個(gè)對(duì)象的互不干擾(分別為溫度、壓力采集)。

分時(shí)系統(tǒng):每個(gè)用戶(hù)獨(dú)占主機(jī)。(3)及時(shí)性 實(shí)時(shí)系統(tǒng):在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)外部事件響應(yīng)。

分時(shí)系統(tǒng):在一定時(shí)間處理各個(gè)終端用戶(hù)作業(yè)。(4)交互性 實(shí)時(shí)系統(tǒng):一般情況下無(wú)交互性。

分時(shí)系統(tǒng):由交互引入。(5)可靠性 實(shí)時(shí)系統(tǒng):要求高度可靠。

分時(shí)系統(tǒng):可靠性低。2023/2/6431.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/644計(jì)算任務(wù)由大量獨(dú)立而又相互聯(lián)結(jié)的計(jì)算機(jī)共同完成。某一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的用戶(hù)可以使用其它計(jì)算機(jī)上的資源。這就形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在操作系統(tǒng)之上增加網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)功能部分模塊將網(wǎng)絡(luò)中的各臺(tái)計(jì)算設(shè)備通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)各臺(tái)計(jì)算設(shè)備之間的通信及網(wǎng)絡(luò)中各種資源的共享。1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NetworkOperatingSystem)2023/2/6452023/2/646內(nèi)容1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型2.網(wǎng)絡(luò)OS的模式3.網(wǎng)絡(luò)OS的功能2023/2/6471.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型(1)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi) 星型、樹(shù)型、總線(xiàn)型、環(huán)型、網(wǎng)狀型(2)按網(wǎng)絡(luò)地理范圍分類(lèi) 廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)2023/2/6482.網(wǎng)絡(luò)OS的模式(1)客戶(hù)/服務(wù)器(C/S)模式 網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)分兩大類(lèi): ①服務(wù)器 ②客戶(hù)(2)對(duì)等模式 各站點(diǎn)是對(duì)等的,既是“客戶(hù)”,又是“服務(wù)器”2023/2/6493.網(wǎng)絡(luò)OS的功能(1)網(wǎng)絡(luò)通信 ①建立/拆除通信鏈路 ②傳輸控制 ③差錯(cuò)控制 ④流量控制 ⑤路由選擇(2)網(wǎng)絡(luò)資源管理 對(duì)共享資源(硬盤(pán)、打印機(jī)、文件和數(shù)據(jù)等)的管理和協(xié)調(diào)使用。(3)網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 主要有電子郵件服務(wù)、文件傳輸存取、共享硬盤(pán)及打印機(jī)等。2023/2/6503.網(wǎng)絡(luò)OS的功能(續(xù))(4)網(wǎng)絡(luò)管理 最基本的是安全管理(5)互操作能力 客戶(hù)能以透明方式訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中(或別的網(wǎng)絡(luò)中)的文件服務(wù)器上的文件系統(tǒng)。2023/2/6511.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.2.1無(wú)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2單道批處理系統(tǒng)1.2.3多道批處理系統(tǒng)1.2.4分時(shí)系統(tǒng)1.2.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)1.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

1.2.7分布式操作系統(tǒng)2023/2/6521.2.7分布式操作系統(tǒng)

(DistributedOperatingSystem)概念:分布式處理系統(tǒng)是指由多個(gè)分散的處理單元經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接而形成的系統(tǒng)。將大量計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接在一起,以獲得極高的運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)共享的系統(tǒng)稱(chēng)為分布式系統(tǒng)(DistributedSystem)。能使分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中若干臺(tái)計(jì)算機(jī)相互協(xié)作完成一個(gè)共同任務(wù)的系統(tǒng)軟件稱(chēng)為分布式操作系統(tǒng)。2023/2/653分布式OS與網(wǎng)絡(luò)OS的比較(1)分布性 分布式OS:控制是分布式的,均勻分布在各處理單元(站點(diǎn))上。 網(wǎng)絡(luò)OS:控制是集中式的,在某個(gè)主機(jī)或服務(wù)器中。(2)并行性 分布式OS:分配多個(gè)任務(wù)到多個(gè)處理器上并行執(zhí)行。 網(wǎng)絡(luò)OS:無(wú)任務(wù)分配功能,因?yàn)槿蝿?wù)都在本地機(jī)上處理。2023/2/654分布式OS與網(wǎng)絡(luò)OS的比較(續(xù))(3)透明性 分布式OS:具有物理位置上的透明性。 網(wǎng)絡(luò)OS:具有操作實(shí)現(xiàn)上的透明性。(4)共享性 分布式OS:共享各站點(diǎn)資源。 網(wǎng)絡(luò)OS:共享主機(jī)服務(wù)器資源。(5)健壯性 分布式OS:任何站點(diǎn)的故障,不影響整個(gè)系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)OS:集中控制(服務(wù)器),具有潛在的不可靠性。2023/2/655第一章操作系統(tǒng)引論1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.3操作系統(tǒng)的基本特征1.4操作系統(tǒng)的主要功能1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2023/2/656操作系統(tǒng)的基本特征1.3.1并發(fā)（Concurrence）1.3.2共享（Sharing）1.3.3虛擬（Virtual）1.3.4異步性（Asynchronism）2023/2/6571.3操作系統(tǒng)的基本特性1.3.1并發(fā)(Concurrence)并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生;并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。時(shí)間BA時(shí)間BA2023/2/658

在多道程序環(huán)境下,并發(fā)性是指在一段時(shí)間內(nèi),宏觀上有多個(gè)程序在同時(shí)運(yùn)行,但在單處理機(jī)系統(tǒng)中,每一時(shí)刻卻僅能有一道程序執(zhí)行,故微觀上這些程序只能是分時(shí)地交替執(zhí)行。倘若在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有多個(gè)處理機(jī),則這些可以并發(fā)執(zhí)行的程序便可被分配到多個(gè)處理機(jī)上,實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行,即利用每個(gè)處理機(jī)來(lái)處理一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的程序,這樣,多個(gè)程序便可同時(shí)執(zhí)行。并發(fā)：即宏觀上在一段時(shí)間內(nèi)有多道程序在同時(shí)運(yùn)行,在微觀上,這些程序是在交替執(zhí)行的。為使程序能并發(fā)執(zhí)行,為每個(gè)程序建立進(jìn)程。進(jìn)程是能獨(dú)立運(yùn)行并作為資源分配的基本單位,是活動(dòng)實(shí)體。引入線(xiàn)程后,進(jìn)程是分配資源的基本單位,線(xiàn)程作為獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。2023/2/659操作系統(tǒng)的基本特征1.3.1并發(fā)（Concurrence）1.3.2共享（Sharing）1.3.3虛擬（Virtual）1.3.4異步性（Asynchronism）2023/2/6601.3.2共享(Sharing)

在操作系統(tǒng)環(huán)境下,所謂共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程(線(xiàn)程)共同使用。2023/2/6611.互斥共享方式

系統(tǒng)中的某些資源,如打印機(jī)、磁帶機(jī),雖然它們可以提供給多個(gè)進(jìn)程(線(xiàn)程)使用,但為使所打印或記錄的結(jié)果不致造成混淆,應(yīng)規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程(線(xiàn)程)訪(fǎng)問(wèn)該資源。為此,當(dāng)一個(gè)進(jìn)程A要訪(fǎng)問(wèn)某資源時(shí),必須先提出請(qǐng)求,如果此時(shí)該資源空閑,系統(tǒng)便可將之分配給請(qǐng)求進(jìn)程A使用,此后若再有其它進(jìn)程也要訪(fǎng)問(wèn)該資源時(shí)(只要A未用完)則必須等待。僅當(dāng)A進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)完并釋放該資源后,才允許另一進(jìn)程對(duì)該資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。我們把這種資源共享方式稱(chēng)為互斥式共享,而把在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)的資源稱(chēng)為臨界資源或獨(dú)占資源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的大多數(shù)物理設(shè)備,以及棧、變量和表格,都屬于臨界資源,它們要求被互斥地共享。

由于資源屬性的不同,進(jìn)程對(duì)資源共享的方式也不同,目前主要有以下兩種資源共享方式。2023/2/6622.同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)方式系統(tǒng)中還有另一類(lèi)資源,允許在一段時(shí)間內(nèi)由多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”對(duì)它們進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。這里所謂的“同時(shí)”往往是宏觀上的,而在微觀上,這些進(jìn)程可能是交替地對(duì)該資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。典型的可供多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”訪(fǎng)問(wèn)的資源是磁盤(pán)設(shè)備。

并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)的兩個(gè)最基本的特征,它們又是互為存在的條件。一方面,資源共享是以程序(進(jìn)程)的并發(fā)執(zhí)行為條件的,若系統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行,自然不存在資源共享問(wèn)題;另一方面,若系統(tǒng)不能對(duì)資源共享實(shí)施有效管理,協(xié)調(diào)好諸進(jìn)程對(duì)共享資源的訪(fǎng)問(wèn),也必然影響到程序并發(fā)執(zhí)行的程度,甚至根本無(wú)法并發(fā)執(zhí)行。2023/2/663操作系統(tǒng)的基本特征1.3.1并發(fā)（Concurrence）1.3.2共享（Sharing）1.3.3虛擬（Virtual）1.3.4異步性（Asynchronism）2023/2/6641.3.3虛擬(Virtual)

操作系統(tǒng)中的所謂“虛擬”,是指通過(guò)某種技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。物理實(shí)體(前者)是實(shí)的,即實(shí)際存在的;而后者是虛的,是用戶(hù)感覺(jué)上的東西。相應(yīng)地,用于實(shí)現(xiàn)虛擬的技術(shù),稱(chēng)為虛擬技術(shù)。在OS中利用了多種虛擬技術(shù),分別用來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬處理機(jī)、虛擬內(nèi)存、虛擬外部設(shè)備和虛擬信道等。例如進(jìn)程管理的多道程序技術(shù)把一個(gè)物理CPU虛擬為多個(gè)邏輯上的CPU。在設(shè)備管理上,利用spooling技術(shù),把一臺(tái)物理上的I/O設(shè)備虛擬成多態(tài)邏輯上的I/O設(shè)備。CPU－－每個(gè)用戶(hù)（進(jìn)程）的“虛處理機(jī)“(分時(shí)系統(tǒng))存儲(chǔ)器－－虛擬存儲(chǔ)器打印設(shè)備－－將臨界資源變?yōu)橥瑫r(shí)訪(fǎng)問(wèn)資源2023/2/665操作系統(tǒng)的基本特征1.3.1并發(fā)（Concurrence）1.3.2共享（Sharing）1.3.3虛擬（Virtual）1.3.4異步性（Asynchronism）2023/2/6661.3.4異步性(Asynchronism)

在多道程序環(huán)境下,允許多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行,但只有進(jìn)程在獲得所需的資源后方能執(zhí)行。在單處理機(jī)環(huán)境下,由于系統(tǒng)中只有一個(gè)處理機(jī),因而每次只允許一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行,其余進(jìn)程只能等待。當(dāng)正在執(zhí)行的進(jìn)程提出某種資源要求時(shí),如打印請(qǐng)求,而此時(shí)打印機(jī)正在為其它某進(jìn)程打印,由于打印機(jī)屬于臨界資源,因此正在執(zhí)行的進(jìn)程必須等待,且放棄處理機(jī),直到打印機(jī)空閑,并再次把處理機(jī)分配給該進(jìn)程時(shí),該進(jìn)程方能繼續(xù)執(zhí)行?？梢?jiàn),由于資源等因素的限制,使進(jìn)程的執(zhí)行通常都不是“一氣呵成”,而是以“停停走走”的方式運(yùn)行。進(jìn)程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn),此即進(jìn)程的異步性。2023/2/667第一章操作系統(tǒng)引論1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.3操作系統(tǒng)的基本特征1.4操作系統(tǒng)的主要功能1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2023/2/6681.4操作系統(tǒng)的主要功能

操作系統(tǒng)是用戶(hù)與硬件之間的橋梁,它主要負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的所有資源,并負(fù)責(zé)它們的調(diào)度和使用,充分發(fā)揮這些資源的作用和方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)。 從資源管理的角度來(lái)看,操作系統(tǒng)的功能主要有1.4.1處理機(jī)管理功能1.4.2存儲(chǔ)器管理功能1.4.3設(shè)備管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5用戶(hù)接口2023/2/6691.4操作系統(tǒng)的主要功能1.4.1處理機(jī)管理功能1.進(jìn)程控制創(chuàng)建、撤銷(xiāo)、掛起等－－主動(dòng)改變進(jìn)程的狀態(tài);在現(xiàn)代OS中,進(jìn)行控制還應(yīng)具有為一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建和撤消線(xiàn)程的功能。

處理機(jī)管理的主要任務(wù)是對(duì)處理機(jī)進(jìn)行分配,并對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行有效的控制和管理。在多道程序環(huán)境下,處理機(jī)的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程為單位,所以對(duì)處理機(jī)的管理可理解為對(duì)進(jìn)程的管理。2023/2/6702.進(jìn)程同步協(xié)調(diào)并發(fā)進(jìn)程之間的推進(jìn)步驟,以協(xié)調(diào)資源共享;－－交換信息能力弱互斥方式諸進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)臨界資源時(shí)采用這種方式同步方式在相互合作完成任務(wù)的進(jìn)程之間由同步機(jī)構(gòu)對(duì)執(zhí)行次序加以協(xié)調(diào)2023/2/6713.進(jìn)程通信進(jìn)程之間傳送數(shù)據(jù),以協(xié)調(diào)進(jìn)程間的協(xié)作;－－交換信息能力強(qiáng),也可以用來(lái)協(xié)調(diào)進(jìn)程之間的推進(jìn)。包括直接通信方式和間接通信方式。如,輸入進(jìn)程、計(jì)算進(jìn)程、打印進(jìn)程之間的通信2023/2/6724.調(diào)度作業(yè)調(diào)度從外存調(diào)入內(nèi)存進(jìn)程調(diào)度是從內(nèi)存中的進(jìn)程就緒隊(duì)列中選一個(gè)分配處理機(jī)2023/2/6731.4操作系統(tǒng)的主要功能1.4.1處理機(jī)管理功能1.4.2存儲(chǔ)器管理功能1.4.3設(shè)備管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5用戶(hù)接口2023/2/6741.4.2存儲(chǔ)器管理功能1.內(nèi)存分配OS在實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配時(shí),可采取靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。靜態(tài)分配:每個(gè)作業(yè)的內(nèi)存空間是在作業(yè)裝入時(shí)確定的;在作業(yè)裝入后的整個(gè)運(yùn)行期間,不允許該作業(yè)再申請(qǐng)新的內(nèi)存空間,也不允許作業(yè)在內(nèi)存中“移動(dòng)”;

動(dòng)態(tài)分配:每個(gè)作業(yè)所要求的基本內(nèi)存空間,也是在裝入時(shí)確定的,但允許作業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中,繼續(xù)申請(qǐng)新的附加內(nèi)存空間,以適應(yīng)程序和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng),也允許作業(yè)在內(nèi)存中“移動(dòng)”。

管理目標(biāo):提高利用率、方便用戶(hù)使用、提供足夠的存儲(chǔ)空間、方便進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行。2023/2/675

為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配,在內(nèi)存分配的機(jī)制中應(yīng)具有這樣的結(jié)構(gòu)和功能:①內(nèi)存分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)用于記錄內(nèi)存空間的使用情況,作為內(nèi)存分配的依據(jù);②內(nèi)存分配功能:系統(tǒng)按照一定的內(nèi)存分配算法,為用戶(hù)程序分配內(nèi)存空間;③內(nèi)存回收功能:系統(tǒng)對(duì)于用戶(hù)不再需要的內(nèi)存,通過(guò)用戶(hù)的釋放請(qǐng)求,去完成系統(tǒng)的回收功能。2023/2/6762.內(nèi)存保護(hù)內(nèi)存保護(hù)的主要任務(wù),是確保每道用戶(hù)程序都只在自己的內(nèi)存空間內(nèi)運(yùn)行,彼此互不干擾。為了確保每道程序都只在自己的內(nèi)存區(qū)中運(yùn)行,必須設(shè)置內(nèi)存保護(hù)機(jī)制。一種比較簡(jiǎn)單的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制,是設(shè)置兩個(gè)界限寄存器,分別用于存放正在執(zhí)行程序的上界和下界。越界檢查都由硬件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,對(duì)發(fā)生越界后的處理,還須與軟件配合來(lái)完成。2023/2/677下界寄存器存放程序裝入內(nèi)存后的開(kāi)始地址（首址）上界寄存器存放程序裝入內(nèi)存后的末地址判別式：下界寄存器≤物理地址＜上界寄存器2023/2/6783.地址映射程序中的地址稱(chēng)為“邏輯地址”或“相對(duì)地址”,這些程序的地址都是從“0”開(kāi)始的,程序中的其它地址都是相對(duì)于起始地址計(jì)算的內(nèi)存中單元的地址稱(chēng)為“物理地址“或“絕對(duì)地址”,由內(nèi)存中的一系列單元所限定的地址范圍多道程序下,進(jìn)程裝入內(nèi)存后要由邏輯地址到內(nèi)存物理地址進(jìn)行變換,該功能應(yīng)在硬件的支持下完成。2023/2/6794.內(nèi)存擴(kuò)充借助于虛擬存儲(chǔ)技術(shù),從邏輯上去擴(kuò)充內(nèi)存容量,借助于虛擬存儲(chǔ)技術(shù)。改善了系統(tǒng)的性能,基本上不增加硬件投資。請(qǐng)求調(diào)入功能。置換功能。2023/2/6801.4操作系統(tǒng)的主要功能1.4.1處理機(jī)管理功能1.4.2存儲(chǔ)器管理功能1.4.3設(shè)備管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5用戶(hù)接口2023/2/6811.4.3設(shè)備管理功能設(shè)備管理的主要任務(wù)是,完成用戶(hù)進(jìn)程提出的I/O請(qǐng)求;為用戶(hù)進(jìn)程分配其所需的I/O設(shè)備;提高CPU和I/O設(shè)備的利用率;提高I/O速度;方便用戶(hù)使用I/O設(shè)備。2023/2/6821.緩沖管理匹配CPU和外設(shè)的速度,提高兩者的利用率（單緩沖區(qū)、雙緩沖區(qū)和公用緩沖池）最常見(jiàn)的緩沖區(qū)機(jī)制有單緩沖機(jī)制、能實(shí)現(xiàn)雙向同時(shí)傳送數(shù)據(jù)的雙緩沖機(jī)制,循環(huán)緩沖以及能供多個(gè)設(shè)備同時(shí)使用的公用緩沖池機(jī)制。2023/2/6832.設(shè)備分配根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求,分配I/O設(shè)備及相應(yīng)的控制器和通道。2023/2/6843.設(shè)備處理設(shè)備處理程序又稱(chēng)為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。其基本任務(wù)是用于實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信,即由CPU向設(shè)備控制器發(fā)出I/O命令,要求它完成指定的I/O操作;反之由CPU接收從控制器發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求,并給予迅速的響應(yīng)和相應(yīng)的處理。

處理過(guò)程是:設(shè)備處理程序首先檢查I/O請(qǐng)求的合法性,了解設(shè)備狀態(tài)是否是空閑的,了解有關(guān)的傳遞參數(shù)及設(shè)置設(shè)備的工作方式。然后,便向設(shè)備控制器發(fā)出I/O命令,啟動(dòng)I/O設(shè)備去完成指定的I/O操作。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)能及時(shí)響應(yīng)由控制器發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求,并根據(jù)該中斷請(qǐng)求的類(lèi)型,調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。對(duì)于設(shè)置了通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),設(shè)備處理程序還應(yīng)能根據(jù)用戶(hù)的I/O請(qǐng)求,自動(dòng)地構(gòu)成通道程序。2023/2/6854.設(shè)備獨(dú)立性和虛擬設(shè)備(1)設(shè)備獨(dú)立性 應(yīng)用程序獨(dú)立于物理設(shè)備,使得用戶(hù)編制的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)。(2)虛擬設(shè)備功能 每次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的物理設(shè)備,變?yōu)槟堋巴瑫r(shí)”供多個(gè)進(jìn)程共享的設(shè)備。(即多個(gè)對(duì)應(yīng)的邏輯設(shè)備)2023/2/6861.4操作系統(tǒng)的主要功能1.4.1處理機(jī)管理功能1.4.2存儲(chǔ)器管理功能1.4.3設(shè)備管理功能1.4.4文件管理功能1.4.5用戶(hù)接口2023/2/6871.4.4文件管理功能1.文件存儲(chǔ)空間