Os-1
os-1
• 8、OS的基本功能
处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口
• 9、OS的结构设计
层次结构
OS内核 隐藏性 系统调用
• 6、OS的基本类型
批处理系统（Bath Processing System） 分时系统(Time Sharing System) 实时系统(Real Time System)
它们的工作方式和特点？
A: 2 CPU 10 I/O 2 CPU
B: 10 2 2
CPU I/O CPU
• 7、OS的基本特性
C/S结构 微内核结构
• 10、作业 P33: 2、13、14(1)、15(1)、21
计算机操作系统
教材:
《计算机操作系统》(第三版),汤小丹等编著,西安电子科 技大学出版社,2007.5
课外参考教材:
1பைடு நூலகம்《operating systems Design and implementation 》 (Second Edition), Andrew S. Tanenbaum 等编著,清华 大学出版社,1997.9 2. .《操作系统概念 》(第六版),郑扣根译,高等教育出版 社,2004.1
第一章 OS引论
• 1、什么是OS（Operating Systems) 现代计算机系统配置的第一个大型软件,如 果它满足:
管理计算机系统的硬件和软件 控制计算机系统的工作流程 为用户提供安全、方便的操作环境 提高计算机系统的利用率
称该软件为计算机操作系统。
1-3章习题(附答案)
OS 1-3章习题3.操作系统是一种（A），它负责为用户和用户程序完成所有（B）的工作，（C）不是操作系统关心的主要问题。
A：（1）应用软件；（2）系统软件；（3）通用软件；（4）软件包。
B：（1）与硬件无关并与应用无关；（2）与硬件相关而与应用无关；（3）与硬件无关而与应用相关；（4）与硬件相关并与应用相关。
C：（1）管理计算机裸机；（2）设计、提供用户程序与计算机硬件系统的接口；（3）管理计算机中的信息资源；（4）高级程序设计语言的编译。
4.在OS总采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、内存和I/O设备的（A）。
为实现多道程序设计需要有（B）。
A：（1）灵活性；（2）可靠性；（3）兼容性；（4）利用率。
B：（1）更大的内存；（2）更快的CPU；（3）更快的外部设备；（4）更先进的终端。
5.推动批处理系统形成和发展的主要动力是（A），推动分时系统形成和发展的主要动力是（B），推动微机OS发展的主要动力是（C）。
A，B：（1）提高计算机系统的功能；（2）提高系统资源利用率-A；（3）方便用户-B；（4）提高系统的运行速度。
C：（1）方便用户；（2）计算机硬件的不断更新换代；（3）便于微机联网；（4）提高资源的利用率。
6.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计批处理操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（C）。
A，B，C：（1）灵活性和可适应性；（2）交互性和响应时间-A；（3）周转时间和系统吞吐量-B；（4）实时性和可靠性-C。
7.在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择（A）多个作业投入运行；为了提高吞吐量，系统总是想方设法缩短用户作业的（B）。
A：（1）适应于内存容量的；（2）计算量大的；（3）I/O量大的；（4）计算型和I/O型均衡的。
B：（1）周转时间；（2）运行时间；（3）提交时间；（4）阻塞时间。
8.从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述。
计算机操作系统笔记第一章
------------- ——第一章 --------- ——-------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，其主要作用是管理好这些设备。
操作系统的目标与应用环境有关。
操作系统的目标：1. 方便性 2. 有效性：提高系统资源的利用率，系统的吞吐量 3. 可扩充性4. 开放性：系统能遵循世界标准规范。
操作系统是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源，合理地堆各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
OS作为用户与计算机硬件系统之间接口的含义是：OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。
或者说，用户在OS帮助下能够方便、快捷、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
OS是铺设在计算机硬件上的多层软件的集合，它们不仅增强了系统的功能，还隐藏了对硬件操作的具体细节，实现了对计算机硬件操作的多个层次的抽象模型。
用户通过命令方式，系统调用方式，图标-窗口方式来实现与操作系统的通信。
处理机管理是用于分配和控制处理机。
主要功能：创建和撤销进程，对诸进程的运行进行协调，实现进程之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程。
进程控制。
进程同步：主要任务是为多个进程(含线程)的运行进行协调，进程互斥式，进程同步式。
进程通信：任务是实现相互合作进程之间的信息交换。
存储器管理主要负责内存的分配和回收。
主要任务：为多道程序的运行提高良好的环境，提高存储器的利用率，方便用户使用，并能从逻辑上扩充内容。
功能：内存分配：主要任务是：(1) 为每道程序分配内存空间，使它们“各得其所”。
(2) 提高存储器的利用率，尽量减少不可用的内存空间( 碎片)。
(3) 允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要。
(静态分配方式：固定内存大小位置，动态分配方式) 内存保护：主要任务是：①确保每道用户程序都仅在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰。
②绝不允许用户程序访问操作系统的程序和数据，也不允许用户程序转移到非共享的其它用户程序中去执行。
^1是什么意思
^1是什么意思
^1是什么意思？
关于1，很多人都知道是一的意思。
其实在我们中国文化中还有一个名词和它相同——-1，在数学里面它代表了数字“0”。
那么这又代表着什么呢？为此我专门查找了资料，终于明白了它的真正含义：它是指：当前操作系统（ OS）中所能达到的最大公约数（根号下面的）。
“^”，就像是国际单位制中的“米”，是一个具体的标准量值。
而它与“^1”之间，只不过是一个符号上的差别罢了！如果你要问：“^1”是什么意思？我可以肯定地告诉你：“^1”也是一样的。
因为在计算机领域内，“^1”已经成为了一种习惯用法，并且被广泛应用。
例如：在计算机中，当你按下“ F1”键时，电脑会自动进入“ DOS”模式；但当你再次按下“ F1”键后，电脑则会直接进入“ Windows98”桌面。
这说明“^1”已经成为了一种默认设置。
另外，在“ DOS”模式下运行“ Win95”程序，将会出现“无法启动”的错误提示信息等等……
“^”，对于计算机来讲，就好比是一把钥匙，打开了计算机世界的大门。
虽然，它仅仅是一个符号，却给予了我们太多的惊喜、震撼甚至感叹！它让我们看见了一个更加精彩纷呈的世界，让我们享受到了一场视觉盛宴。
从某种角度来讲，“^”是计算机科技发展史上的一座丰碑，它凝聚着许多人的心血和汗水，闪耀着智慧的光芒。
- 1 -。
OS1光纤
光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。
国际布线标准ISO/IEC 11801把多模光纤分为3 种：OM1、OM2、OM3。
OM1 指传统62.5μm 单模光纤;OM2 指传统50μm 多模光纤;OM3 指新增的50μm 万兆多模光纤;把单模光纤分为2 种：OS1、OS2。
OS1 指满足光纤标准G.652A 和G.652B 的光纤,俗称：B1，即传统的单模光纤;OS2 指满足光纤标准G.652C 和G.652D 的光纤,俗称B1.3，也称单模零水峰光纤或单模低水峰光纤。
随着光纤工艺日益成熟，OS1 将逐渐被OS2 所代替。
但是目前已发布的以太网技术标准中，并没有区分OS1、OS2，预计在下一代40G、100G 标准中会把二者进行区分，O S2型单模光纤能够更好的应用于下一代以太网标准。
OM1指850/1300nm满注入带宽在200/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤。
OM2指850/1300nm满注入带宽在500/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤。
OM3和和OM4是850nm激光优化的50um芯径多模光纤，在采用850nm VCSEL的10Gb/s以太网中，OM3光纤传输距离可以达到300m,OM4光纤传输距离可以达到550m。
G.651光纤:渐变多模光纤，工作波长为1.31μm和1.55μm，在1.31μm处光纤有最小色散，而在1.55μm处光纤有最小损耗，主要用于计算机局域网或接入网。
G.652光纤：常规单模光纤，也称为非色散位移光纤，其零色散波长为1.31μm，在1.55μm处有最小损耗，是目前应用最广的光纤。
G.653光纤：色散位移光纤，在1.55μm处实现最低损耗与零色散波长一致，但由于在1.55μm处存在四波混频等非线性效应，阻碍了其应用。
G.654光纤：性能最佳单模光纤，在1.55μm处具有极低损耗（大约0.18dB/km）且弯曲性能好。
TinyOS学习笔记1
TinyOS学习笔记1-TinyOS安装1、Ubuntu系统的安装安装TinyOS可以在Windows中利用Cygwin进行安装，经过测试在XP中可以正确安装，但是安装的步骤过于麻烦，可以参考官方网站的安装步骤。
在Win7中安装后有问题，不能正确编译。
因此最好使用Linux系统来安装TinyOS，安装过程简单。
安装Ubuntu系统1.Ubuntu的官方网站下载iso镜像，我安装的是10.04版本2.可以有两种方式进行Ubuntu安装。
（1）传统方式安装：在系统中划分出空闲分区，利用U盘制作启动盘，官网有，可下载。
重启系统选择U盘启动。
进行安装。
（2）wubi方式进行安装：以文件形式进行安装，下载wubi，将镜像与wubi放于同一文件夹。
点击wubi进行安装。
3.更新Ubuntu更行Ubuntu时需要注意，更新时grub不更新。
利用wubi安装，我选择了更新grub，重新启动系统出现错误。
解决方法如下：1.另一台电脑，到Ubuntu网站下载镜像，安装到U盘中，制作启动盘。
2.开机，选择从U盘启动，在Boot里设置不好使，像我的ASUS A8,开机按ESC，选择U盘启动。
3.看到Ubuntu的欢迎界面，选择第一项，进入U盘中的Ubuntu系统。
4.在终端中，输入sudo apt-get install lilosudo lilo -M /dev/SD a mbr5.重启系统，问题解决4.使用root登录系统2、在Ubuntu系统下安装TinyOS我安装的时TinyOS2.1.1，安装过程参考TinOS官网的安装指导，但有问题，具体步骤如下：1）在系统的“/etc/apt/sources.list”中，添加如下代码：deb /tinyo ... lt;distribution> main<distribution>可以为（edgy,feisty,gutsy,hardy,jaunty,k ARM ic,lucid）例如 deb /tinyos/dists/ubuntu hardy main以上的源可能有问题，在安装是提示tinyos-2.1.1依赖的包找不到或无法安装，更新源如下解决此问题：deb /tinyos/dists/ubuntu hardy maindeb /tinyos oneiric main2）更新知识库，打开终端，输入sudo apt-get update3）安装TinyOSsudo apt-get install tinyos提示可选的tinyos的版本，选择最新的版本2.1.1sudo apt-get install tinyos-2.1.14）设置环境变量在～/.bashrc或者～/.profile中加入如下代码#Sourcing the tinyos environment variable setup scriptsource /opt/tinyos-2.1.1/tinyos.sh可用如下方法打开～/.bashrc或者～/.profilegedit ～/.bashrc添加成功后需要重新启动终端5)测试是否安装成功cd /opt/tinyos-2.1.1/apps/Blink/（若当前文件夹没有权限创建文件，将Blink复制到当前用户的目录进行运行）make telosb显示如下则安装成功：mkdir -p build/telosbcompiling BlinkAppC to a telosb binaryncc -obuild/telosb/main.exe -Os-O -mdisable-hwmul -fnesc-separator=__ -Wall -Wshadow -Wnesc-all-target=telosb -fnesc-cfile=build/telosb/app.c -board=-DDEFINED_TOS_AM_GROUP=0x22-DIDENT_APPNAME=/"BlinkAppC/"-DIDENT_USERNAME=/"root/"-DIDENT_HOSTNAME=/"ubuntu/"-DIDENT_USERHASH=0xa3473ba6L-DIDENT_TIMESTAMP=0x4c566efbL-DIDENT_UIDHASH=0xd972ea96L BlinkAppC.nc -lmcompiled BlinkAppC to build/telosb/main.exe2648 bytes in ROM54 bytes in RAMMSP430-objcopy --output-target=ihexbuild/telosb/main.exe build/telosb/main.ihexwriting TOS imageTinyOS学习笔记2-TinyOS的IDE-Yeti23.测试TinyOS中的Toosim∙make micaz sim∙提示找不到python2.5∙查看本机python的版本，我的版本为2.6∙进入/opt/tinyos-2.1.1/support/make/sim.extra∙修改python的版本PYTHON_VERSION=2.6∙重新make micazsim∙提示*** Successfullybuilt micaz TOSSIM library.则可运行tossim。
OS-Chapter1a
Chapter-1IntroductionI.Choose the best answer for the following questions1.The function of OS is_______.A. explain and execute source programB. compile source progeramC. switch codingD. control and manage system source2.The goal of a time-sharing operating system pursuesis_______.A. Response immediatelyB. Multi-threadC. VelocityD. Parallel execute3.Which one is not the issue of handheld system?A. Limited memoryB. Slow processorC. Small display screensD. Not a real-time system？？？？？4.Which operating system allows interaction between user and process?A. Batch mode OSB. Multiprogrammed batch OSC. Time-shared OSD. Real-time OS6.Which of the following application should not be classified as batch-oriented?A. Word processingB. Generating monthly bank statementsC. Generate employee w-2 tax formsD. Computing pi to million decimal placesAnswer the following questions briefly1.Write some types of operating system usually used (at least four types).2.Description several advantages of parallel system.3.Description some advantages of distributed system.Key Points Of Reference Answer1.Write some types of operating system usually used. (at least four types)∙Simple Batch Systems∙Multiprogramming Batched Systems∙Time-Sharing Systems∙Parallel Systems/Multiprocessor Systems∙Real-Time Systems∙Distributed Systems2.Description several advantages of parallel system.∙Increased throughput∙Economical∙Increased reliability3.Description some advantages of distributed system.∙Resources Sharing∙Computation speed up∙Reliability∙Communications。
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）第⼀章1．设计现代OS的主要⽬标是什么？答：（1）有效性（2）⽅便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯？答：（1）OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象；在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件，实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展：（1）不断提⾼计算机资源的利⽤率；（2）⽅便⽤户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机，在外围机的控制下，把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。
该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进⾏的。
⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间；⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业；主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机，独⽴地处理⾃⼰的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。
解决⽅法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存⽤户键⼊的命令或数据。
OS第1章 操作系统引论(10软工)
11-12(2)
10软工专业 软工专业
用 应用程序 系统调用
户
命令 图标、窗口 操作系统Fra bibliotek计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
11-12(2) 10软工专业 软工专业
(1) 命令方式。 命令方式。 (2) 系统调用方式。 系统调用方式。 (3) 图形、窗口方式。 图形、窗口方式。
11-12(2)
I/O
输出设备
1.2.2 单道批处理系统
1. 单道批处理系统 单道批处理系统(Simple Batch Processing System)的处理过程 的处理过程
开始 还有下 一个作业？ 否 停止 是 源程序 有错吗？ 是 把下一个作业的源 程序转换为目标程 序
否
运 行 目标程序
装 配 目标程序
图11-12(2) 10软工专业 1-3 单道批处理系统的处理流程 软工专业
11-12(2) 10软工专业 软工专业
2. 分时系统实现中的关键问题 (1) 及时接收。 (2) 及时处理。
11-12(2)
10软工专业 软工专业
3. 分时系统的特征 (1) 多路性。 (2) 独立性。 (3) 及时性。 (4) 交互性。
11-12(2)
10软工专业 软工专业
1.2.5 实时系统
11-12(2)
10软工专业 软工专业
1.4.5 用户接口
1. 命令接口 2. 程序接口 3. 图形接口
10软工专业 软工专业
2. OS作为计算机系统资源的管理者 作为计算机系统资源的管理者 作为 3. OS用作扩充机器 用作扩充机器
11-12(2)
10软工专业 软工专业
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力
os1 os2标准
os1 os2标准
OS1和OS2标准是指光纤通信领域中的两种不同类型的光纤。
下面我会分别从多个角度来介绍这两种标准。
首先，我们来看OS1标准。
OS1是一种单模光纤标准，通常用
于长距离传输。
它的核心直径较小，通常为9微米，这使得光线能
够以更直接的方式传输，从而减少了信号衰减和色散。
OS1标准的
光纤适用于需要高带宽和远距离传输的应用，比如长距离电话线路、数据中心互连以及广域网等。
接下来，我们来看OS2标准。
OS2也是一种单模光纤标准，但
与OS1相比，它的核心直径更小，通常为8.5微米。
这使得OS2标
准的光纤能够支持更长的传输距离和更高的数据传输速率。
OS2标
准的光纤通常用于需要超长距离传输和高速数据传输的应用，比如
跨大陆的网络连接、城域网以及数据中心互连等。
从标准的角度来看，OS1和OS2标准都是由国际标准化组织（ISO）和美国国家标准协会（ANSI）制定的，它们都符合一系列严
格的规范和测试要求，以确保光纤的质量和性能。
从应用角度来看，OS1和OS2标准的光纤在实际应用中有着不同的优势和适用范围。
OS1标准的光纤适用于一般的长距离传输和数据中心互连等场景，而OS2标准的光纤则更适合于需要超长距离传输和高速数据传输的特殊应用场景。
总的来说，OS1和OS2标准都是单模光纤标准，它们在核心直径和适用范围上有所不同，但都在光纤通信领域发挥着重要作用。
选择合适的光纤标准取决于具体的应用需求和传输距离，以及对带宽和数据传输速率的要求。
金属有机化学：第五章 膦配体 (2)
Ligand
H3PO4
P(CF3)3 PPh3
PEt3 NaPPh2 PMePh2
PPr3 PMe2Et PMe3 P(CN)3
PH3 KPH2
Chemical Shift (ppm)
0 (reference)
-2 -6
-20 -24 -28 -33 -50 -62 -135 -238 -255
• 膦配体的空间位阻也可以在很大的范围内变化（从很小到非 常大）
• 多种多样的鳌合膦配体（双齿、三齿、四齿、五齿、六齿等 ）可与金属中心形成特定的立体配位模式（顺式、桥联、面 式、桥联&鳌合等）
三齿 面式配位 类似蝎型Tp配体
四齿 桥联两金属中心 每个金属处鳌合
• PR3配体中R基团的电负性逐渐增大（C < N < O < F），R基 团中用来与P原子成键的轨道能量逐渐降低，则：
PCl3
PMe3
HOMO 能量
-8.36 eV
-6.23 eV
3）TiCl4金属中心为d0电子构型，只能接受电子，不能与配体 形成有效的反馈p键。因此预计TiCl4(PMe3)能稳定存在，而 PCl3不能和TiCl4形成配位键。
TiCl4(PMe3)
TiCl4 --- PCl3
结论：在通过比较化学键键长来说明化学键的强弱时， 必须注意用于比较的化学键具有相似成键方式。
则ci(tBu) = 0
R -OEt -OMe -H -OPh -C6F5 -Cl
-F -CF3
ci(cm-1)
6.8 7.7 8.3 9.7 11.2 14.8 18.2 19.6
问题： 将下列膦配体按给电子能力从强到弱的顺序排列
OS1单模光纤所用于波段主要为O波段
OS1单模光纤所用于波段主要为O波段（原始波段-Original）：1325-1360nm 和C波段（常规波段-Conventional）：1530-1560nm。
而OS2单模光纤由于克服了1383nm的水峰影响，它的可应用波段则扩展为四个，即：O波段（原始波段-Original）：1325-1360nm、E波段（扩展波段-Extended）：1360-1460nm、S波段（短波段-Short）：1460-1530nm和C波段（常规波段-Conventional）：1530-1560nm，至于L波段（长波段-Long）：1650-1675nm和U波段（超长波段-Ultralong）：1625-1675nm则在该标准的OS2光纤中没有定义。
除了波长的应用不同外，2者的传输距离以及信道带宽也也一样。
两者传输波长不一样，OS2 是零水峰光缆，克服了一般光缆在某个波长上不能传输的障碍，波长范围更广，传输距离更远。
具体是，OS1 万兆可以跑2000米，OS2万兆可以跑10000米，这个是Bicsi 里边参考的OM1，OM2，OM3，OM4和OS1，OS2纤维In ISO/IEC 11801:2002 and EN50173:2002, four types of optical fibre are specified to support various classes of applications, three multimode optical fibre types (OM1, OM2, and OM3) and one singlemode type (OS1).在ISO / IEC 11801:2002和EN50173标准：2002年，四个类型的光纤，以支持指定的应用程序的各个阶级，三个多模光纤（OM1，OM2，与OM3）和一个单模类型（OS1）纤维类型。
In the draft Ammendment 2 to ISO/IEC 11801:2002 there is the addition of OS2 fibre.修正案草案在2到ISO / IEC 11801:2002存在着OS2纤维增加。
os1概述
系统命令：如命令行、菜单式、命令脚本式、
图形用户接口GUI——用户接口 包括联机命令方式和图形用户方式。 系统调用：形式上类似于过程调用，在应用编 程中使用——程序接口。
操作系统
22/32
Lifang 2010
2)(从资源管理观点看）OS是计算机系统资源的管理者
管理对象（四大资源）：
处理器、存储器、I/O设备、信息（数据和程序）
操作系统原理 Principles of Operating System
李芳
64426960（O） Email: lifang@
操作系统
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Lifang 2010
操作系统课程在计算机教育科学体系中的位置
计算机基础
高级语言程序设计 编译原理
算法设计与分析 数据库系统 人工智能 软件工程 人机界面设计
操作系统
31/32
Lifang 2010
today
小
结
如何学习操作系统原理？
第一章 概述
一.什么是操作系统 操作系统的地位 操作系统定义 操作系统的作用-->几大功能 操作系统的四大特征 next 二.操作系统的发展…
操作系统
32/32
Lifang 2010
Windows NT, Windows 2000/XP UNIX: BSD UNIX,IBM AIX,SUN Solaris, Linux
操作系统
15/32
Lifang 2010
计算机系统的组成
应用软件
软件 系统软件 计算机系统 (层次结构) 操作系统 语言处理程序 数据库系统
硬件及固件（裸机）
4)编程时借鉴操作系统的设计思想和算法
操作系统是目前最复杂的软件成分,操作系统中所用的 许多概念和技巧可应用到其他领域。
光学 第1章 光的干涉
将波数 k 2 代入得： 0
k(n2r2 n1r1) (01 02 )
此项意义？ 仅由初位相差决定，相干光 01 02 常量
20
2.光程、光程差 为方便计算光经过不同介质时引起的位相差，引入光程的概念。
光程： nr
真空中：n 1, r
讨论：介质中：
nr
c
r
ct
物理意义：介质中的光 程等于相同时间内光在
I A2 (与折射率 n有关).......... ..... .......... .......... ........ (4)
5
6.波动方程及时空周期性（附录1.2的内容）
(1)波动方程（以单色简谐波为例）
设一列光波沿着 x 轴正方向传播，选波源为坐标原点 x=0，则振源
的振动状态可表示为
10
1.2 光的叠加和干涉
波动的独立性、叠加性和相干性 相干叠加与非相干叠加
11
一.波动的独立性、叠加性和相干性
1. 独立性：几列波同时在媒质中传播，不管它们是否相遇，都各自以 原有的振幅、波长和频率独立传播，彼此互不影响。
2. 叠加原理：几列波源产生的波在空间某点处相遇，该点的振动将是 各个波所引起的分振动的合成。之后,各个波将保持其原有的特性向前 传播。这种波动传播过程中，各个分振动独立参加叠加的事实称为波 的叠加原理。波的叠加性是以其独立性为前提的。
T
x
0
T ---反映了波动的时间周期性，ωT=2π。
(3)空间周期性
在同一时刻 t，在波的传播方向上和P点相隔λ的Q点，其振动状态和P 点的振动状态一样，即
EP
Acost
x
0
Acost
x
0
EQ
OS1操作系统概论PPT课件
单道批处理系统的特点：
单道批处理系统的内存中只有一道作业，可以成批处理作 业。
自动性 顺序性 单道性
优点：作业自动转换，提高CPU的利用率 缺点：还没有真正形成对作业的控制和管理。作业独占
CPU，CPU等待I/O使得CPU利用率低。
23
卡片
卡 片 阅 读 机
IBM 1401
早期批处理系统
45
3. 共享性(Sharing) 操作系统是多道程序的管理机构。它使多个
用户作业共享有限的计算机系统资源。由于资源 是共享的，就必然会导致如何在多个作业之间合 理地分配和使用资源，并且如何充分发挥计算机 系统资源的利用效率的问题。从这个意义上讲， 操作系统就是一个计算机系统的资源管理程序。
计算机系统的所有资源都是共享的，共享分为互 斥共享和同时共享。
操作系统
Operating System
计算机教研室 2018年3月
课程特点及要求
计算机操作系统课程特点是： 1）涉及较多硬件知识的系统软件课程，在计算机
软硬件的体系结构上起到承上启下的作用。 2）概念多（进程，作业，文件/文件系统，死锁，
中断等）、原理性强、较抽象。
2
课程介绍
操作系统课程的重要性/目的
41
我们也可以从以下3个方面来理解操作系统的概念 (1) 从用户使用角度来看： 既可以直接用命令控制
，也可以通过系统编程调用。 (2) 从资源管理角度来看：操作系统提高系统资源利
用率。 (3) 从发展的角度来看：操作系统可以是一台虚拟机
，它是计算机硬件的首次扩充，又是扩展。
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1.2.2 操作系统的地位
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多道批处理系统特征
（1）多道性
增霸卡说明书
1.简易安装1.1 安装发送端如果您在使用蓝芯防毒卡前计算机已经安装了操作系统,并且您不希望重新安装操作系统，直接安装保护系统。
1.1.1选择简易安装计算机自检后，进入蓝芯防毒卡第一次安装界面（图4-1）（图4-1）采用“简易安装”：将保留硬盘所有分区数据,可以选择对任意分区进行保护。
选择简易安装后点击界面进入到如下界面（图4-2）：（图4-2)蓝芯防毒卡会自动读取出现有操作系统的分区大小，启动分区C盘默认为A属性立即还原性启动分区，分区名称默认为OS1可修改，容量不可修改，文件系统格式不可修改，保护方式可修改,暂存区将采用动态暂存策略。
1.对于一些新的Windows操作系统，第一分区会是100MB的引导分区，请将真正的C盘改成A型,100MB分区改成P型，如(图4-3）（图4—3）（图4—4）选择对应的网卡类型和硬盘接口类型，点击“完成”.（图4-5）点击确定后，电脑自动重启，出现画面如下图（图4—6）（图4-6）蓝芯防毒卡底层驱动安装完成。
1.1.2安装蓝芯防毒卡系统驱动请参照 3。
1。
3安装蓝芯防毒卡系统驱动。
1.2 网络克隆接收端请参照 3。
2网络克隆接收端1.2.1.1开放模式在开放模式下,用户对操作系统数据所作任何修改都将直接被写入磁盘。
对于立即还原方式保护的操作系统，如果用户还没有安装蓝芯防毒卡Windows上层驱动，那么用户总是以开放模式进入此操作系统（Ctrl+K，Ctrl+R，Ctrl+B功能失效）.1.2.1.2保护模式在保护模式下，用户（或者病毒)对操作系统数据所作的任何改动都将被写入蓝芯防毒卡缓存中。
如果计算机重新启动,再次进入同一操作系统，这些改动将被还原。
1.2.1.3总管模式总管模式是一种特殊的工作模式,当操作系统支持增量拷贝后，为了不破坏增量拷贝的统一性，蓝芯防毒卡将暂时关闭“开放模式”,取而代之用总管模式。
总管模式下，用户修改的数据会存到特殊的地方，用户所有操作都和开放模式一样效果.蓝芯防毒卡在上层驱动程序安装后，将会在Windows任务栏添加一个图标（蓝芯防毒卡托盘)，用户可以根据此图标的形状或者将鼠标移至托盘上面或者鼠标双击蓝芯防毒卡托盘来获悉当前操作系统工作模式，以及蓝芯防毒卡缓存的使用情况,如下图:（图6—1)1.2.2保护还原术语定义1.2.2.1还原也称“立即还原"；在操作系统处于保护模式的情况下，用户可以在操作系统做任意操作，重新启动后，再次进入该系统时,系统将恢复到用户操作前的状态。
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操作系统的非形式化定义（关键点）：系统软件，程 序模块的集合，资源管理和用户接口功能
1.1.3 操作系统举例
• MS OS: MS DOS, MS Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, Windows 2000 • UNIX: BSD, SRV4, OSF1, SCO UNIX, AIX, Solaris, Linux • NOS: Novell Netware • RTOS: VxWorks, pSoS, Nucleus
• Linux内核代码报告：10%
– 要求：接口功能描述、数据结构分析、流程 图、代码注释）
第一章 绪论
1.1 什么是操作系统 1.2 操作系统的发展历史 1.3 操作系统的分类 1.4 操作系统的特征 1.5 操作系统的功能 1.6 操作系统的结构 1.7 常用的操作系统
1.1 什么是操作系统
1.3 操作系统的分类
操作系统分类主要讨论操作系统的内部特征。
1.3.1 批处理操作系统 1.3.2 分时操作系统 1.3.3 实时操作系统 1.3.4 多处理操作系统 1.3.5 网络操作系统 1.3.6 分布式操作系统 1.3.7 个人计算机操作系统
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1.3.1 批处理操作系统 (Batch Processing Operation System)
– 中断处理过程：中断请求，中断响应，中断点（暂停当前任务并保 存现场），中断处理例程，中断返回（恢复中断点的现场并继续原 有任务 – 可处理算术溢出和非法操作码，死循环（利用时钟中断进行超时限 定）
• 监督程序发展为执行系统(executive system)，常驻内存
单道批处理的主要问题
• CPU和I/O设备使用忙闲不均（取决于当 前作业的特性）。
参考书(续)
• Uresh Vahalia, UNIX高级教程—系统技术内幕， 清华大学出版社，1999年5月； • David A. Solomon, Mark E. Russinovich, Inside Microsoft Windows 2000, 3rd Edition, Microsoft Press, 2000，ISBN 0-7356-1021-5 • David A. Solomon, Windows NT 技术内幕，清 华大学出版社，1999年7月
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1.2.1 推动操作系统发展的主要动力
―需求推动发展”
(1) 提高资源的利用率和系统性能：计算机 发展的初期，计算机系统昂贵，用作集 中计算 (2) 方便用户：用户上机、调试程序，分散 计算时的事务处理和非专业用户（商业 和办公、家庭） (3) 器件的发展：CPU的位宽度（指令和数 据）、快速外存
• 主要矛盾
– 计算机处理能力的提高，手工操作的低效率 （造成浪费）； – 用户独占全机的所有资源；
• 提高效率的途径
– 专门的操作员，批处理
1.2.3 单道批处理系统 (simple batch processingm, ,uniprogramming)
50年代末 ~ 60年代中（晶体管）：利用磁带把若干个作业 分类编成作业执行序列，每个批作业由一个专门的监督程 序（Monitor）自动依次处理。可使用汇编语言开发。
通道和中断技术
60年代初，发展了通道技术和中断技术，这些技术的出现 使监督程序在负责作业运行的同时提供I/O控制功能。
• 通道：用于控制I/O设备与内存间的数据传输。启动后可独 立于CPU运行，实现CPU与I/O的并行。
– 通道有专用的I/O处理器，可与CPU并行工作 – 可实现 I/O联机处理
• 中断是指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。
• 作业的处理流程
– 作业提交：作业的输入； – 作业执行 – 作业完成：作业的输出；
运行
完成
作业调度 用户 提交 收容 就绪 执行 作业录入 作业调度 等待
图1 批处理系统中作业处理及状态
单道(uniprogramming)和多道批处理的比较
单道 内存使用 作业次序 每次一个作业 顺序，先进先出 多道 每次多个作业（充分利用内存） 无确定次序
• 系统命令（命令行、菜单式、命令脚本 式、图形用户接口GUI）； • 系统调用（形式上类似于过程调用，在 应用编程中使用）。
操作系统的作用(3)
OS是扩展机(extended machine)/虚拟机(virtual machine)。
• 在裸机上添加：设备管理、文件管理、 存储管理（针对内存和外存）、处理机 管理（针对CPU）； • 另外，为合理组织工作流程：作业管理、 进程管理。
两种批处理方式(2) 脱机批处理
利用卫星机完成输入输出功能。主机与卫星机可并行工作。
• 卫星机：完成面向用户的输入输出（纸带或卡片）， 中间结果暂存在磁带或磁盘上。 • 作业控制命令由监督程序(monitor)来执行，完成如 装入程序、编译、运行等操作。 • 优点：同一批内各作业的自动依次更替，改善了主 机CPU和I/O设备的使用效率，提高了吞吐量。 • 缺点：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（由人工干预 才可恢复）。
操作系统
主讲教师：向勇 电话：6278.5609 Email：xyong@ 助教：张凯捷、杨敏
2001-02-19 1
参考书
• William Stallings, Operating Systems(3rd edition), 清华大学出版社, 1998年6月 • 张尧学，史美林，计算机操作系统教程，清华 大学出版社，1993年9月
– 对计算为主的作业，外设空闲； – 对I/O为主的作业，CPU空闲；
1.2.4 多道批处理系统 (multiprogramming system)
60年代中 ~ 70年代中（集成电路），利用多道批处理提高资 源的利用率。
• 多道批处理的运行特征
– 多道：内存中同时存放几个作业； – 宏观上并行运行：都处于运行状态，但都未运行完； – 微观上串行运行：各作业交替使用CPU； 在当前运行的作业需作I/O处理时，CPU转而执行另一个作 业。（I/O完成后是否立刻恢复执行？要等到其他程序再次 I/O时）
1.2.5 分时系统 (time-sharing system)
70年代中期至今
• ―分时”的含义分时是指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。
– 多个用户分时：单个用户使用计算机的效率低，因而允许 多个应用程序同时在内存中，分别服务于不同的用户。有 用户输入时由CPU执行，处理完一次用户输入后程序暂停， 等待下一次用户输入－－时走时停 – 前台和后台程序(foreground & background)分时：后台程序 不占用终端输入输出，不与用户交互－－现在的图形用户 界面(GUI)，除当前交互的程序(输入焦点)之外，其他程序 均作为后台 – 通常按时间片(time slice)分配：各个程序在CPU上执行的 轮换时间。
多道批处理系统的特点
• 优点：
– 资源利用率高：CPU和内存利用率较高； – 作业吞吐量大：单位时间内完成的工作总量大；
• 缺点：
– 用户交互性差：整个作业完成后或中间出错时， 才与用户交互，不利于调试和修改； – 作业平均周转时间长：短作业的周转时间显著增 长；
批处理：交互性差－－提高对CPU利用率； 分时处理：用户与应用程序随时交互，控制程序运行，适于商 业和办公事务处理－－缩短响应时间
1.2 操作系统的发展历史
1.2.1 推动操作系统发展的主要动力 1.2.2 手工操作 1.2.3 单道批处理系统(simple batch processing) 1.2.4 多道批处理系统(multiprogramming system) 1.2.5 分时系统(time-sharing system) 1.2.6 实时系统(real-time system)
多道程序系统和多处理系统(multiprocessing system)的区别： 前者指多个程序同时在内存中交替运行，后者指多个处理 器。
• 批处理中的作业的组成：
– 用户程序 – 数据 – 作业说明书（作业控制语言）
• 批：
– 供一次加载的磁带或磁盘，通常由若干个作业组装 成，在处理中使用一组相同的系统软件（系统带）
两种批处理方式(1) 联机批处理
• 用户提交作业：以纸带或卡片为介质； • 操作员合成批作业：结果为磁带介质； • 批作业处理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ对批作业中的每个作业进行相同的 处理：从磁带读入用户作业和编译链接程序，编 译链接用户作业，生成可执行程序；启动执行； 执行结果输出。 • 这时的问题：慢速的输入输出处理仍直接由主机 来完成。输入输出时，CPU处于等待状态。
抢先式和非抢先式
• 抢先式和非抢先式(preemptive & nonpreemptive)：出让CPU是OS强迫或程序 主动
– 抢先式：OS强近出让CPU； – 非抢先式：程序主动出让CPU；
分时系统的特点
• 人机交互性好：在调试和运行程序时由 用户自己操作。 • 共享主机：多个用户同时使用。 • 用户独立性：对每个用户而言好象独占 主机。
现在的许多操作系统都具有分时处理的功能，在分时系 统的基础上，操作系统的发展开始分化，如实时系统、 通用系统、个人系统等。
1.2.6 实时系统(real-time system)