东北大学操作系统中文课件知识点第一章

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操作系统第1章

操作系统原理——前言

什么是操作系统（操作系统的定义，考试的重点）

中断（interrupt）：

I/O结构    异步（Asynchronous）

存储结构（Storage Structure）

操作系统结构（Operating System Structures）

操作系统结构（Operating System Structures）

虚拟机（Virtual Machines）：

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操作系统第1章

操作系统原理——前言

描述（Description）：操作系统是计算机系统的重要（essential）组成部分。本课程探讨（examines）操作系统设计与实作（design and implementation.）中的重要问题。

将特别强调(emphasis)三个主要的操作系统子系统：

        进程管理（process management）

        内存管理(memory management)

        I/O系统(I/O systems)

引用的域(Domains referred to)

        计算机组织/硬件(Computer organization/hardware)

        C或Java编程语言(Programming language as C or Java)

        软件设计(Software design)

        基本数据结构(Basic data structures)

        算法(Algorithms )

        网络(Networks)

学习路线图

        计算机系统结构

        什么是操作系统

        操作系统的发展与分类

        操作系统结构

计算机系统结构（Computer System Structure）：计算机系统可分为四个部分：

硬件–提供基本的计算资源

       CPU、内存（memory）、I/O设备

操作系统

       控制和协调各种应用程序和用户之间的硬件使用

应用程序——定义使用系统资源解决用户计算问题的方式

              文字处理器、编译器（compilers）、网页浏览器、数据库系统、电子游戏

用户——

                     人、机器、其他计算机

什么是操作系统（操作系统的定义，考试的重点）

       操作系统是在计算机用户和计算机硬件之间起中介作用的程序。（老师说：操作系统是计算机的管理程序，向下管理着计算机的硬件资源，向上为应用程序提供运行环境，并且为用户提供一些简洁方便的用户界面，此外，操作系统还应该是底层的系统资源的分配器以及程序运行的管理程序）

操作系统的目标：

（1）执行用户程序，使解决用户问题更容易。

（2）使计算机系统便于使用。

（3）有效地使用计算机硬件。

操作系统的作用：

（1）OS是一个资源分配器，管理所有资源，决定有效和公平使用资源的冲突请求

（2）OS是一个控制程序，控制程序的执行以防止错误和不当使用计算机

          注：“在计算机上一直运行的一个程序”是内核（kernel）。内核模式所有其他的东西要么是系统程序要么是应用程序。

操作系统的发展与分类

——大型机计算机系统（Mainframe Computer System）

——Batch processing System,批处理系统

——Multiprogrammed System多道程序系统

——Time-Sharing System分时系统

——桌面操作系统（Desktop Operating System）

——多处理器系统：整个计算机系统，一般有多个处理器，多个处理器芯片组成的。

       ————并行系统（紧耦合系统，Parallel Operating System）

       ————分布式系统（松耦合系统，Distributed Operating System）

       ————集群系统（Clustered Operating System）

——实时系统（Rreal-Time Operating System）

——手持系统（handheld Operating System）

Batch processing System,批处理系统，

        由晶体管代替真空管时出现的一类操作系统，第一个特点（最为重要的特点）：“每一个时间内只能执行一个作业”，另一个特点：“自动地先运行一个作业，然后这个作业运行完后，再去运行下一个作业，它会自动地切换下一个作业”。

它的主要任务是自动地将控制权从一个作业转移到下一个作业。

批处理系统操作步骤：

（1）程序员准备工作

（2）程序员把工作交给计算机操作员

（3）操作员将程序分批排序并运行

（4）发回输出

批处理系统存在的问题，相关概念：CPU Burst（CPU区间）, IO Burst（IO区间）

因为机械I/O设备的速度本质上比电子设备的速度慢，所以CPU经常处于空闲状态。

多道程序系统（Multiprogrammed System）:

        由小规模集成电路代替晶体管计算机时出现的一类操作系统。通过磁盘技术直接访问多个作业，操作系统可以进行作业调度(job scheduling)，有效地利用资源和执行任务。

        Job pool（作业池—使用磁盘技术）: 将所有作业保留

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