第一章学习笔记
1.1 操作系统的概念
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充,其主要作用是管理硬件设备,提高他们的利用率和系统吞吐量,并为用户和应用程序提供一个简单的接口,以便用户和应用程序使用硬件设备。
1.2 计算机操作系统的基本特征
并发、共享、虚拟、异步。
2.1 单道批处理系统
优点:同一批内各作业的自动依次更替,在一定程度上改善了主机CPU和I/O设备的使用效率,提高了吞吐量。
缺点:1.在程序执行I/O请求时,CPU处于空闲状态,浪费资源。 2.磁带或磁盘需要人工装卸,作业需要人工分类,监督程序易遭到用户程序的破坏。
2.2 多道批处理系统
多道批处理系统的产生标志着真正意义上的操作系统的产生
优点:资源利用率高,系统吞吐量大。
缺点:平均周转时间长,无交互能力。
3.1 分时操作系统的特点
多路性、独立性、及时性、交互性。
3.2 实时系统的特点
及时性要求高,系统可靠性高。
3.3 分时系统与实时系统比较
设计目标不同:前者为多用户提供开发环境,后者为特殊用途提供专用系统
交互性强弱不同:前者交互性强,后者弱
响应时间要求不同:前者要求低,后者要求高。
安全性要求不同:前者要求低,后者要求高。
4.1 操作系统的基本特征
并发—并行性:两个或多个事件在同一时刻发生。并发性:两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
共享—系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
虚拟—时分复用技术,空分复用技术。
异步—进程的异步性:进程是以人们不可预知的速度向前推进的
4.2 操作系统的主要功能
1.处理机管理功能
- 进程控制:创建进程,为它分配除处理机以外的所有资源。进程运行完成,撤消该进程,释放资源。
- 进程同步:协调并发进程的执行顺序。
- 进程通信:实现进程间的信息交换。
- 调度:按一定算法,从等待队列中选出一个,并使之投入运行。
2.存储器管理功能 - 提高存储器的利用率——内存分配
- 为并发运行提供良好的环境——内存保护
- 确保每个用户程序仅在自己的内存空间运行
- 绝不允许用户程序访问操作系统的程序和数据
- 便于用户使用——地址映射
- 逻辑地址转换为物理地址
- 为用户提供足够大的存储空间——内存扩充
3.设备管理功能 - 提高CPU和I/O设备的利用率——缓冲管理
- 为用户程序分配I/O设备——设备分配
- 完成用户程序请求的I/O操作——设备处理;
- 改善人机界面——虚拟设备
4.文件管理功能 - 文件存储空间的管理
- 目录管理——按名存取
- 文件读、写管理和保护
5.接口管理功能
脱机用户接口:作业级接口(作业控制语言)
联机用户接口:命令接口(键盘、解释程序)、图形接口