全套课件 《操作系统教程》-彭德林

1.1.2 操作系统的发展
1.1.2.1 无操作系统阶段 自1946年第一台数字电子计算机的诞生到上个世纪
五十年代中期的计算机，都是电子管计算机，此时还 没有操作系统，属于操作系统发展的第一阶段。这一 时期操作计算机的主要方式有以下二种 ：
1.人工操作方式: 这种人工操作的特点是：
（1）程序设计直接编制二进制目标程序。 （2）输入输出设备主要是纸带和卡片(如图1.4所示)。 （3）CPU要等待人工操作，程序员亲手上机操作，程序运
行和结果输出都是以手工方式进行。
（4）单用户方式，用户独占CPU和系统资源。
2. 脱机输入输出方式 采用脱机输入输出的方式与人工操作方式相比，有
如下优点：
（1）减少了CPU空闲时间。 （2）提高了输入输出速度。 1.1.2.2 单道批处理系统阶段
从上个世纪五十年代中期至六十年代中期,这一阶段 是计算机硬件发展的晶体管时代，此时出现了单道批 处理系统。
操作系统教程
第1章 操作系统概述
主要内容： 明确计算机操作系统的基本概念、操作系统在计算
机系统中的地位和特点，叙述操作系统的功能和分类， 简要介绍几种典型的操作系统。 学习任务： 1.1 初识操作系统的概念及发展 1.2 了解操作系统的分类 1.3 掌握操作系统的特性和功能 1.4 认知几种典型的操作系统
1.单道批处理系统 由于系统对作业的处理是成批进行，并且在内存中
只保持一道作业，所以也称为单道批处理系统。
2. 单道批处理系统的特征
自动性：作业是被自动处理。
顺序性：作业是一个一个被处理的。
单道性：内存中始终是保持一道作业。
1.1.2.3 多道程序设计阶段
• 二十世纪六十年代中期至八十年代，是计算机硬件体 系结构发展的集成电路时代，而此时计算机操作系统 的发展，则进入了以多道程序设计技术为主的阶段。
系统软件主要用来管理计算机本身的操作 ；应用软件
则是计算机提供给用户用来解决具体问题的工具
图 1.1 计算机系统组成
1.1.1.2 操作系统的定义
可见，操作系统是计算机系统中的一个系统软件，
是一些程序和模块的集合，它们以最有效合理的方式 组织和管理计算机的软硬件资源，合理地组织计算机 的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务 功能，使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机， 使整个计算机系统能高效地运行，从而在计算机与用 户之间起到接口的作用。
1.1 初识操作系统的概念及发展
1.1.1 操作系统的基本概念
1.1.1.1 计算机系统的组成 完整的计算机系统是由计算机硬件系统和软件系统
组成的（如图1.1所示） 1. 硬件系统的组成
计算机硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输 入设备和输出设备组成。 2. 软件系统的组成
计算机软件系统主要由系统软件和应用软件组成。
1.2 操作系统的分类
1.2.1 批处理操作系统
批处理操作系统是随着计算机硬件的发展而出现的， 是为了提高计算机的工作效率，除去人对计算机系统运行 的干预，解决人机矛盾而提出的一种计算机成批处理的操 作过程。
依据系统的复杂程度和出现时间的先后，可以把批处 理操作系统分类为单道批处理系统和多道批处理系统两种。
户一旦把作提交给系统后就失去了对自己作业的控制， 系统将根据作业说明书来控制作业的执行，这对程序的 修改和调试是非常不便的。作业的平均周转时间长，由 于作业要排队，依次进行处理，因而周转时间较长。特 别对于排在队尾作业其运行请求会被长期推迟响应。
1.2.2 分时操作系统
1.2.2.1 分时系统的提出 分时操作系统是在批处理系统的基础上，采用分时
1.2.1.1 单道批处理系统
1. 单道批处理系统（Simple Batch Processing System）的 处理过程（如图所示）
开始
还有作业吗？ 否
停止
运行目标程序
是
把作业的源程序转换为目标程序
是 源程序有错吗？ 否
装配目标程序
单道批处理系统的处理流程
2. 单道批处理系统的特征 （1）自动性。 （2）顺序性。 （3）单道性。 （4）存储器保护。 单道批处理系统的缺点：
一次仅能运行一个作业，这对于价格昂贵的计算机系 统来说，只有一个部件工作，其余部件均处于闲置状 态，资源利用率很低。
1.2.1.2 多道批处理系统
在批处理系统中引入多道程序设计后，具有以下特征：
（1）多道性。 （2）并行性。
（3）串行性。 （4）无序性。 （5）调度性。
（6）系统开销小。 多道批处理系统的缺点是：用户没有交互能力，用
1.2.3.1 实时控制系统 实时控制指微型计算机在实时过程控制和提供环境监 督中的应用。过程控制系统是从传感器获得输入的数 字或模拟信息进行分析处理后，激发一个活动信号， 从而改变可控过程，以达到控制的目的。
1.2.3.2 实时信息处理系统 • 其主要特点是： • 1. 实时响应 • 2. 整体性 • 3. 高可靠性和安全性
1.1.2.4 现代操作系统的பைடு நூலகம்成
• 操作系统到20世纪80年代已趋于成熟。批处理操作系 统、分时操作系统、实时操作系统是操作系统的三个 基本类型。随着计算机硬件技术和软件技术的发展， 又出现了多处理机操作系统、微机操作系统、网络操 作系统、分布式操作系统以及嵌入式操作系统等多种 类型的现代操作系统。
直到用户完成预计的全部工作为止。
1.2.2.3 分时系统的特征 1. 交互性 2. 及时性 3. 独占性 4. 同时性（多路性）
1.2.3 实时操作系统
实时操作系统是指系统能够及时（规定时间内）对 外部输入的信息（一般为一些随机事件）进行响应， 并以足够快的速度完成对信息处理的一类操作系统。
实时系统按其使用方式不同可以分为两类：实时控制 系统和实时信息处理系统。
技术提出的一种新类型的操作系统。
1.2.2.2 分时的实现
配置了分时操作系统的计算机采用主从式多终端的 计算机体系结构，一台主机连接着多个带有显示器、键 盘及控制器的本地或远程终端，每个用户可以通过终端 以交互方式向系统发出命令，共享系统资源，请求完成 某项工作，系统则分析从终端设备发来的命令，完成用 户提出的需求，之后，用户又根据系统提供的运行结果， 向系统提出下一步请求，就这样重复上述交互会话过程，