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笔记状态:完成

1.1 OS 的目标、作用和模型

操作系统在计算机系统中的地位:

紧贴系统硬件之上,所有其他软件之下(是其他软件的共同环境)。

OS 的目标

【讲解】

  1. 目的一:使计算机易于使用。

  2. 目的二:提高资源利用率。

    eg. 多道程序设计技术,充分利用 CPU

    内存中多道程序,一道程序因 I/O 请求得不到满足暂停执行时,CPU 就去执行另一道程序。

【教材】P2-3

  1. 方便性:便于用户使用。

    直接在计算机硬件(裸机,无 OS)上运行程序,必须使用机器语言编写程序;

    在配置了 OS 的计算机上运行的程序,可以使用高级语言编写程序,然后使用运行在OS 上的编译器提供的编译命令,将程序翻译成机器代码。

  2. 有效性:提高系统资源的利用率、提高系统的吞吐量。

    未配置 OS 的计算机系统中,许多设备(处理机、I/O)、资源无法得到充分利用。因此提高系统资源利用率是推动 OS 发展最主要的动力。

    OS 可以通过合理组织计算机的工作流程,加速程序的运行,缩短程序的运行周期,提高系统吞吐量。

    方便性和有效性是设计 OS 时最重要的两个目标。

  3. 可扩充性

    适应计算机硬件、体系结构和计算机应用发展的要求。

    可扩充性好坏与 OS 结构联系紧密:无结构 - 模块化结构 - 层次化结构 - 微内核机构……

  4. 开放性

    OS 可以遵循世界标准规范,特别是 OSI 开放系统互连国际标准。

    提供更好的兼容性。

OS 的定义

有效地控制和管理计算机软硬件资源,合理地组织计算机工作流程,以提高资源利用率,并为用户提供强有力的使用功能和灵活方便的使用环境的程序集合

总结:三个要点

  1. 控制和管理资源,合理组织工作流程 -> 提高资源利用率;
  2. 用户使用方便(功能、环境);
  3. 是一个程序集合(软件);

1.2 OS 的发展过程

概述

50 年代末,随着第二代晶体管计算机的发展,逐渐形成和发展起来。

  1. 计算机发展初期:无 OS,手工操作阶段;

  2. 第二阶段(50 年代):早期的批处理系统;(还不能称为操作系统)

  3. 第三阶段(60 年代):日趋成熟、形成的重要阶段;

    OS 的三个基本类型出现:多道批处理系统、分时系统、实时系统。

  4. 第四阶段:沿两个方向进一步发展。

    应用于微机的 OS,如 MS DOSWindowsLinux

    随计算机系统结构发展的 OS,出现并行机(多处理机)OS、网络 OS、分布式OS

1.2.1 无操作系统的计算机系统(计算)

人工操作方式

工作方式

将穿孔的纸带/卡片装入纸带/卡片输入机,然后启动输入机,将程序和数据输入计算机,最后启动计算机计算,计算结果还是用纸带打印出来。程序运行完毕并取走计算结果后,下一个用户才能上机

特点
  1. 用户独占全机;(独占性)

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