第一章操作系统引论操作系统引论计算机系统(层次结构)操作系统在计算机系统中的地位定义1.1操作系统的目标有效性提高系统的资源利用率资源忙，而得到有效的利用数据有序而节省了存储空间提高系统的吞吐量合理组织工作流程，进一步改善资源利用率，提高系统吞吐量。可扩充性适应硬件和网络的发展要求，应采用新的结构如微内核结构和客户服务器模式，以方便增加新的功能模块，修改老的功能模块操作系统的作用用户与计算机硬件系统之间的接口OS作为接口的示意图(1)命令方式。OS提供了一组联机命令(语言)，用户可通过键盘输入有关命令，来直接操纵计算机系统。计算机系统资源的管理者裸机：完全无软件的计算机系统。推动操作系统发展的主要动力1.2操作系统的发展过程人工操作方式缺点：(1)用户独占全机。不出现资源被其他用户占用，资源利用率低；(2)CPU等待人工操作。计算前，手工装入纸带或卡片；计算完成后，手工卸取纸带或卡片；CPU利用率低脱机输入/输出(Off-LineI/O)方式脱机I/O方式的主要优点：减少了CPU的空闲时间。(2)提高I/O速度。单道批处理系统(SimpleBatchProcessingSystem)过程：一批作业以脱机方式输入到磁带上，在监督程序的控制下连续处理。单道批处理的主要问题多道批处理系统(MultiprogrammedBatchProcessingSystem)在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处：提高CPU的利用率。(2)可提高内存和I/O设备利用率。(3)增加系统吞吐量。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；批处理系统中作业处理及状态多道批处理系统的特征多道批处理系统的优点平均周转时间长。作业周转时间：从作业进入系统开始到完成并退出系统经历的时间。通常几小时，甚至几天无交互能力。修改和调试极为不方便单道和多道批处理的比较多道批处理系统的资源利用效率特征多道批处理系统需要解决的问题分时系统(Time-SharingSystem)人—机交互：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，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令。即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令，系统也应能全部地及时接收并处理。及时接收。系统配置多路卡，使主机能同时接收各用户从终端输入的数据。为每个终端配置缓冲区。分时系统的特征实时系统(real-timesystem)所谓“实时”，是表示“及时”，而实时系统是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。(1)多路性。(2)独立性。(3)及时性。(4)交互性。(5)可靠性。操作系统的分类微机操作系统微机操作系统是一种联机交互的单用户操作系统，它提供的联机交互功能与通用分时系统所提供的功能很相似。由于是个人专用，因此一些功能将会简单的多。然而，由于个人计算机的应用普及，要求微机操作系统提供更方便友好的用户接口和功能丰富的文件系统。单用户单任务的操作系统MS-DOS和单用户多任务的操作系统OS/2及Windows等都是微机操作系统。网络操作系统网络操作系统是为计算机网络而配置的。计算机网络是把不同地点上分布的计算机通过通信机构连接起来，实现资源共享。网络操作系统就是网络用户与计算机网络之间的接口，它除了具有通常操作系统的各种功能外，还应具有网络管理的功能，例如，网络通信、网络服务等。分布式操作系统分布式操作系统是为分布式计算机系统配置的，它将物理上分布的具有自治功能的数据处理系统或计算机系统互连起来，实现信息交换和资源共享，协作完成任务。分布式操作系统管理分布式系统中的所有资源，它负责全系统的资源分配和调度、任务划分、信息传输控制协调工作，并为用户提供一个统一的界面，用户通过这一界面实现所需要的操作并使用系统资源，至于操作定在哪一台计算机上执行或使用哪台计算机的资源则是操作系统完成的，用户不必知道。此外，由于分布式系统更强调分布式计算和处理，因此对于多机合作和系统重构、健壮性和容错能力有更高的要求。微机操作系统的发展单用户单任务操作系统单用户多任务操作系统多用户多任务操作系统1.3操作系统的基本特性并发(Concurrence)定义：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。同时访问方式允许多个进程“同时”访问的资源。如磁盘设备，重入码编写的文件。“同时”：宏观上同时，微观上交替地访问。定义：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体是实际存在的；后者是用户感觉上的东西。时分复用技术（空闲时间）虚拟的实