操作系统第一章绪论PPT课件

运行方式二：两个作业交替执行
3、设计目的：
对内管理，合理组织计算机工作流程—提高资源利用率
对外方便用户（通过命令方式，例如：DOS；系统调用）
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操作系统定义
二、操作系统在计算机系统中的位置、作用
用户 用户
用户 用户
……
1.0
绪 论
应 管理信息系统、飞机订票系统、 测试工具、编辑工具、项目管 支 用 银行系统、地理信息系统、 理、工具、D FD 编辑器、语言转撑
软件：程序、数据
包括：系统软件：OS、语言处理程序（MASM、
编译程序）、连接装配程
序、多种工具软件等。
应用软件：为多种应用目的而编制的
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程序
一、什么是操作系统
2、工作流程：
1.0 I(input data)
C(computer） O（output）
绪
论
例如：两个作业的运行
运行方式一：两个作业顺序执行
电信号 纸带输入机
计算机
作
系 统
电信号
结果 电传管 （人）
的 形
缺点:输入、纸带、电传都可能出错
成
多个用户不能同时使用
2.特点：
•用户独占全机----资源利用率低
•机等人：CPU等待人工操作（装带、卸带时）
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1.1.2 脱机输入输出技术
1.引入：
1.1
为缓解人机矛盾，CPU速度与I/O设备
操
速度不匹配的矛盾。
成特定的任务。
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从结构上看：操作系统是系统应用程序，是用户程序与物理计算机之 间的接口。
1.1 操作系统的形成
推动操作系统发展的主要动力
➢不断提高计算机资源利用率 ➢方便用户 ➢器件的不断更新换代 ➢计算机体系结构的不断发展
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1.1.1 人工操作阶段
1.操作方式
1.1 操
程序 数据
穿孔机
纸带 （人）
系
理。
统
的 形
优点：实现作业自动转接，克服了机等人。
成
缺点：输入时，主机空闲；计算时，外围设备空
闲——计算机使用效率仍然不高。
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脱机输入输出技术
1.1.3 批处理技术（单道批处理技术）
3.单道批处理技术的特征
1.1
➢ 自动性
操
作 系
➢ 顺序性
统
的
➢ 单道性
形
成
13
1.1.4 多道批处理技术
一、多道批处理技术
作
系
2.脱机输入输出方式
统
的 形 成
纸带机 光电机
外
外
围
磁
主
磁
围
输
盘
机
盘
输
打印机 电传管
… …
卡片机
入 机 （人）
入 （人） 机
纸带机
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批处理技术
1.1.2 脱机输入输出技术
2.脱机输入输出方式
1.1
程序和数据的输入和输出都是在外围机
操
的控制下完成的，或者说是在脱离主机情
作 系
况下进行的，故称为脱机输入输出方式
统
（反之为联机输入输出方式）。
的 形
优点：
成
➢减少了CUP的空闲时间，缓解了人机矛盾。
➢缓和了CUP和I/O设备速度不匹配的矛盾，进一步减少 CPU空闲时间。
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1.1.3 批处理技术（单道批处理技术）
1.作业：用户在一次上机时，要求计算机
1.1
所做工作的总和；由作业步完成。
操
作业步：作业中较为独立的部分
本
• 分配处理机（进程调度）；
类
型
• 内存同时有多道作业；
• 不一定 FCFS
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1.2.1 批处理系统
二、特征
1.2
1.资源利用率高。
操
作 系
2. 系统吞吐量大。
统
的 基
3. 平均周转时间长。
本
类
4. 无交互能力。
型
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1.2.2 分时系统
一、 分时系统(Time-Sharing System)的产生
作
系 统
例如：
EDIT Step1
的 形
ASM Step2
成
作业
LINK Step3
SAVE Step4
RUN Step5
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1.1.3 批处理技术（单道批处理技术）
2.批处理技术
1.1
在磁带中有若干作业（一批作业），配有专门
操
编制的监督程序，主机一启动，以监督程序自动
作
完成作业的切换，使作业自动的一个接一个的处
程序 B I/O 完成 C I/O 完成 C 再被调度
程序D 程序 D I/O 请求
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(b) 四道程序运行情况
1.1.4 多道批处理技术
二、多道程序处理技术需解决的问题。
1.1
➢处理机管理问题：CPU分配和回收
操
作
➢内存管理问题：内存分配、扩充和回收
系
统
➢I/O设备的管理问题
的 形
➢文件管理问题
第一章 操作系统引论
1.0 绪论 1.1 操作系统的形成 1.2 操作系统的基本类型 1.3 操作系统的特征和功能 1.4 操作系统的发展
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
1.0 绪论
1.1
1.引入：提高资源利用率。
操
作
2.思想：内存中同时存放几道相互独立
系
的程序，一个I/O时，另一个用CPU，
统 的
多道程序合理搭配交替运行，充分利
形
用资源，提高效率。
成
3.图例：
14
1.1
操 作 系 统 的 形 成
1.1.4 多道批处理技术
用户程序 监督程序
I/O 中断请求 启动 I/O
I/O 操作
一、什么是操作系统
操作系统是为了达到方便用户和提高资源利 用率的目的而设计的，控制和管理计算机硬件 和软件资源，合理地组织计算机工作流程的程 序的集合。
3
一、什么是操作系统
1、计算机系统组成：
1.0
硬件：系统本身和用户作业赖以活动的物质基础
绪 论
和工作系统。包括：CPU（运算器和控制器）、
存储器、输入/输出设备
成
➢作业管理问题
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1.1 操作系统的形成
结论： 操作系统是在不断改善计算机系统性能
和提高资源利用率，方便用户的过程中诞 生的。多道程序设计技术的出现，标志着 操作系统的诞生。
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1.2.1 批处理系统
一、类型
1.2
1、单道：
操
• 内存任何时候只有一道作业；
作 系
• FCFS
统
2、多道：
的 基
• 先分配除处理机以外的硬件资源；
t1 t2
I/O 中断请求
I/O 完成 结束中断
启动 I/O
t3 t4
t5 t6
I/O 完成
结束中断
t7 t8
(a) 单道程序运行情况
程序 A I/O 请求
程序 A I/O 完成 程序 A再被调度
程序A
程序A
程序B 程序C
程序D 调度程序
程序 B I/O 请求 程Leabharlann BaiduB
程序 C I/O 请求 程序C
A 完成
软 C AD 系统、数字计算软件包……换工具、界面测试工具…… 软
件
系 统
语言编译程序、连接装配程序、 数据库管理系统、网络软件……
件
软
操作系统
件
计算机硬件
图 1 -1 ： 计 算 机 系 统 的 层 次 关 系
所有系统应用程序及更上层的用户程序都在操作系统虚拟机上运行，
它们受操作系统的统一管理和控制，通过操作系统使用各种系统资源来完