1、- 1 -一、什么是操作系统系统软件有效控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源；合理组织计算机系统的工作流程，以使这些资源得到有效利用；提供用户与计算机硬件系统之间的接口，使计算机系统更易于使用。操作系统是一个系统软件，它能有效地管理和控制计算机系统中的各种硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序和数据的集合。 操作系统的目标和地位目标：有效性 1方便性 2可扩充性 3开放性 4自世界上第一台计算机 ENIAC (1800 平方英尺) 于 1946 年问世以来，计算机在运算速度、存储容量、外设功能、元件工艺及系统结构等方面都有了惊人的发展。电子管时代，晶体管、集成电路、大规
2、模集成电路时代(4658) (5864) (6474) (70 年代中至今)巨型、微型、网络化、智能化几个方向发展与硬件发展相似，可将 OS 的演变和发展过程划分为四个时代：单道批处理时代 1多道批处理 2分时、实时系统时代 3同时具有多方面功能的多方式系统时代和分布式系统时代 4二、操作系统基本类型批处理操作系统分时操作系统实时操作系统1.批处理操作系统所谓“批处理”就是指计算机系统对一批作业自动进行处理的一种技术。单道批处理系统对作业的处理是成批进行，且在内存中始终保持一道作业特点：自动性、顺序性、单道性多道批处理系统多道程序设计同时把多个作业放入内存并允许它交替执行，共享系统中的各类资源
3、。特点：多道、宏观上并行、微观上串行多道引入的优点：提高 CPU 利用率 1提高内存和 I/O 设备利用率 2提高了系统吞吐量 3- 2 -多道批处理系统多道批处理系统：批处理中引入多道程序设计技术特点：多道、无序性、调度性优点：资源利用率高、系统吞吐量大缺点：平均周转时间长、无交互能力适用范围：计算机量大的成熟的作业。2.分时操作系统所谓“分时”指将 CPU 的时间划分成长短相同（或基本相同）的时间段，称为“时间片”，通过操作系统的管理，把这些时间片依次轮流分配给各个用户使用。分时系统的产生概念：指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户共享主机中的资源，各个用户都可通过
4、自己的终端以交互方式使用计算机。是用户的需求：人机交互性 1共享主机 2便于用户上机 3分时操作系统特点：多路性、独立性、及时性，交互性应用：Unix 操作系统适用范围：计算机量小的不成熟的作业。3.实时操作系统 引入：要求及时处理的场合所谓“实时”是指能够及时响应随机发生的外部事件，并对该事件做出快速处理的一种能力。实时操作系统指系统能及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。特点：响应及时、可靠性高。应用：实时控制系统（自动控制、化工，炼油生产）实时信息处理（机票定购系统，情报检索系统）适用范围：专用系统，其确切的功能由其应用的领域决定，不
5、强调资源的利用效率。实时、分时的比较多路性：相同 1独立性：相同 2及时性：实时系统要求更高 3交互性：分时系统交互性更强 4可靠性：实时系统要求更高 5- 3 -三、操作系统特征并发性：并行：指两个或多个事件在同一时刻发生；并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。共享性：系统中的资源可供内存中多少个并发执行的进程共同使用。虚拟性：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。异步性（不确定性）：多个并发进程共享资源、相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”。四、操作系统的功能处理机管理 1存储器管理 2设备管理 3文件管理 45 用户接口处理机管理：进程
6、控制，进程同步，进程通信，调度存储器管理：内存分配，内存保护，地址映射，内存扩充设备处理： 缓冲管理，设备分配，设备处理文件管理：文件存储空间的管理，目录管理，文件读/写管理和保护五、常见 OS 简介1. DOS 是配置在 IBM-PC 及兼容机上的磁盘操作系统。 单用户、单任务( DOS: Disk Operating System )用于控制和管理计算机系统的软、硬件资源，DOS 于 1981 年公布以来，其功能不断增强，版本不断更新。2. UNIX 及其变种（Linux ） ，多用户、多任务是从中小型机上移植下来的一个多用户操作系统，这个操作系统具有许多 DOS 没有的功能，是最常用的操
7、作系统之一。例：在 UNIX 上的 关系型数据库，在银行系统广泛应用开发程序。3. Windows 单用户、多任务 是一个具有非常新颖用户界面和多媒体处理功能的系统a. 图形的用户界面具有 b. 多任务处理功能 构成完整的操作环境。c. 硬件独立性Windows1.0/Windows2.0/3.0/3.1/NT3.1/3.2/95/NT4.0/98/ME/ 2000/ XP/ Server 2003/ Vista/windows7- 4 -1.操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它管理和控制计算机系统的硬件和软件资源。2.从用户的观点看，操作系统是（D ）A.由若干层次的程序按一定的结构组成
8、的有机体B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.用户与计算机之间的接口3.实时操作系统必须在（C）内处理完来自外部的事件。A.响应时间B.周转时间C.规定时间D.调度时间C.及时响应4.（B）不是设计实时操作系统主要追求的目标。A.安全可靠B.资源利用率C.及时响应D.快速处理5.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（B） 。允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（A） 。计算机系统能及时处理过程控制数据并作出响应的操作系统称为（C） 。A.批处理操作系统 B.分时操作系统C.实时操作系统6.订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过
9、中断回答用户，所以它是一个（D）A.分时系统B.多道批处理系统C.计算机网络D.实时信息处理系统7.下面关于并发性的论述中，正确的是（C ）A.并发性是指若干事件在同一时刻发生。B.并发性是指若干事件在不同时刻发生。C.并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生。D.并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生。- 5 -名词解释并行、并发 1操作系统（清华大学） 2CPU 的利用率（大连理工大学） 3可移植性、兼容性 4多用户分时和多道批处理（北京理工大学） 5CPU 的利用率指在给定时间间隔内， CPU 的适用时间与系统总的消耗时间之比，是衡量操作系统性能指标的一个重要参数。可移植性指把一个操作系统
10、从一种硬件环境移植到另一种硬件环境时系统仍能正常工作的能力。兼容性主要指软件的兼容性，指操作系统执行为其他操作系统或为同一系统的早期版本所编写的软件的能力。多用户分时是分时系统，多用户采用人机对话的方式控制其作业的运行。操作系统为了及时响应个用户的请求，通常采用时间片轮转的方式调度用户程序运行。给用户的感觉是：该系统具有同时性、独占性、交互性和及时性。多道批处理是一个脱机处理系统，每个用户将程序、数据及控制程序运行的作业说明书或作业控制卡一并交给系统，由系统进行批自动处理该系统与多用户分时相比，通常系统的资源利用率高，系统吞吐量但各个作业的周转时间较长，也不体统用户与作业交互的办法。思考题什么
11、是操作系统？操作系统在计算机系统中所起的作用是什么“？ 1操作系统具有哪几大特征？它们之间有何关系? 2采用多道程序设计的主要优点是什么？ 3(1)并发和共享是 os 最基本的特征 。为了提高计算机资源的利用率， os 必然要采用多道程序设计技术，使多个程序共享系统的资源，并发地执行。（2）并发和共享互为存在的条件。一方面，资源的共享是以程序的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效的管理协调好诸进程对共享资源的访问，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。（3）虚拟技术以并发和资源共享为前提。为了使并发进程能更方便、更有效地共享资源，os 常采用多种虚拟技术来逻辑上增加 cpu 和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限的资源的争用问题。（4）异步性是并发和共享的必然结果。OS 允许多个并发进程共享资源、相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，这必然导致异步性特征的产生。
