操作系统第一章概论

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操作系统学习指导与习题(含答案)

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三种基本状态可经一定的触发条件而转换。
进程是资源分配的基本单位,同时进程也可作为独立运行的基本单位,用户可以从进程
的观点来研究操作系统。但由于系统资源数量的有限,必然导致诸进程间竞争资源。用户进
程和系统进程之间、同一用户作业的内部进程之间、不同用户各作业的进程之间、各系统进
程之间都存在资源竞争问题。竞争资源的进程间存在着两种关系:(1)资源共享。虽然诸进
变迁、进程的组成、进程控制块的内容及作用);进程的控制(包括进程的建立、进程的撤消、
进程的阻塞、进程唤醒等);原语的含义、作用及内容;临界资源、临界区的基本概念;进
程互斥与同步的基本概念;P、V 操作的控制机理;进程间的通信;常用进程调度算法;死
锁的基本概念;产生死锁的原因和预防死锁产生的具体措施等。
计算机激光照排系统
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
10. 若操作系统看作是计算机资源的管理者,则下列不属于操作系统管理的资源的是
__________。
A. 程序
B. 内存
C. CPU
D. 中断
11. 操作系统的功能是进行文件管理、处理器管理、作业管理、设备管理和(
)管
理。
A. 存储器
B. 进程
C. 系统
户有着密不可分的关系,它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间。 紧挨着硬
件的就是操作系统,它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理,如处理机、
存储器、输入/输出设备、数据与文档资源、用户作业等,并向用户提供若干服务,通过这
些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来,为用户提供一个透明的操作环境。
于低级通信方式,该方式以控制进程并发执行为主要目的,而利用通信原语进行高级通信则

(完整版)自考02326操作系统(2018版)课后习题答案

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第一章操作系统概论1.什么是操作系统?请说明操作系统在计算机系统中的作用和地位。

操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合:它们能够有效地组织和管理计算机中的硬件和软件资源,合理地控制计算机工作流程,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,并使整个计算机系统能高效地运行。

2.操作系统管理计算机系统的哪些资源?硬件和软件资源。

3.请从资源管理角度说明操作系统的主要功能。

进程管理(处理器管理)、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理4.操作系统有哪些基本特征?并发性:计算机系统中同时存在若干个正在运行着的程序;共享性:操作系统程序和多个用户程序共享系统中的各种资源随机性:操作系统的运行是在一种随机的环境下进行的5.比较Windows、UNIX、Linux操作系统的体系结构,有什么异同?Windows体系结构是分成的模块系统,主要层次有硬件抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统集合;UNIX操作系统的系统架构图,其最里层是硬件,作为整个系统的基础;其次是操作系统内核,包括进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理四个资源管理功能;往外一层是系统调用接口,及操作系统与用户的接口shell以及编译程序等;最外层是应用程序Linux系统有四个主要部分,及内核、shell、文件系统和用户程序。

6.Android操作系统有什么特点?Android操作系统分为四层,从高层到低层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。

以Linux为核心的手机操作平台,是一款开放式操作系统7.手机操作系统通常提供哪些功能?8.请叙述各种类型操作系统的工作方式及特点。

一般把操作系统分为三种基本类型,即批处理操作系统、分时系统和实时系统(1)批处理操作系统批处理操作系统分为简单批处理系统和多道批处理系统两种类型。

用户将作业交给系统操作员,系统操作员在收到作业后并不立即将作业输入计算机,而是在收到一定数量的作业后,组成一批作业,再把这批作业输入到计算机中。

(完整版)操作系统第五版费祥林_课后习题答案解析参考

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第一章操作系统概论1、有一台计算机,具有IMB 内存,操作系统占用200KB ,每个用户进程各占200KB 。

如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ,若增加1MB 内存,则CPU 的利用率提高多少?答:设每个进程等待I/O 的百分比为P ,则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ,当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的,故CPU 的利用率为1-Pn。

由题意可知,除去操作系统,内存还能容纳4 个用户进程,由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故:CPU利用率=l-(80%)4 = 0.59若再增加1MB 内存,系统中可同时运行9 个用户进程,此时:cPu 利用率=l-(1-80%)9 = 0.87故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % :87 %/59 %=147 %147 %-100 % = 47 %2 一个计算机系统,有一台输入机和一台打印机,现有两道程序投入运行,且程序A 先开始做,程序B 后开始运行。

程序A 的运行轨迹为:计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ,结束。

程序B 的运行轨迹为:计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ,结束。

试说明(1 )两道程序运行时,CPU有无空闲等待?若有,在哪段时间内等待?为什么会等待?( 2 )程序A 、B 有无等待CPU 的情况?若有,指出发生等待的时刻。

答:画出两道程序并发执行图如下:(1)两道程序运行期间,CPU存在空闲等待,时间为100 至150ms 之间(见图中有色部分)(2)程序A 无等待现象,但程序B 有等待。

程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间(见图中有色部分)3 设有三道程序,按A 、B 、C优先次序运行,其内部计算和UO操作时间由图给出。

试画出按多道运行的时间关系图(忽略调度执行时间)。

完成三道程序共花多少时间?比单道运行节省了多少时间?若处理器调度程序每次进行程序转换化时lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。

第1章 操作系统概论

第1章 操作系统概论
操作系统是一组控制和管理计算机硬件 和软件资源,合理地组织计算机工作流 程,以及方便用户的程序的集合。
操作系统的发展续
由于批处理系统没有人机交互性,后来 又出现了分时系统、实时系统;
近年来又出现了个人计算机操作系统、 网络操作系统、分布式操作系统、嵌入 式操作系统等。
推动操作系统发展的因素主要可归结为:
上没有配置操作系统,人们使用计算机采用手工操作方
式。 用户使用计算机的过程大致如下:
先将程序纸带(或卡片)装入输入机, 然后启动输入机把程序和数据送入计算机, 接着通过控制台开关启动程序运行, 当程序运行完毕,由用户取走纸带和计算结
果。
手工操作方式的特点
手工操作方式的特点:
用户独占计算机资源,资源利用率低 CPU等待人工操作
合理地组织计算机系统的工作流程,以提 高资源利用率并改善系统性能。
研究操作系统的两个观点
从用户观点看:操作系统是用户与计算 机硬件之间的接口。为用户使用计算机 提供服务。
从资源管理观点看:操作系统是计算机 系统资源的管理者。
OS管理的计算机系统资源
操作系统管理的计算机系统软硬件资源包 括:
对数据进行算术运算和逻辑运 算
运算器
存储二进制信息
输入 设备
存储器
输出 设备
控制器
按程序要求控制各功能 部件协调一致工作
将计算机中的二进制转 为用户可识别的信息
计算机系统的层次关系
计算机硬件和软件以及软件的各部分之间形 成了一种层次结构的关系。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软 件,是对硬件的首次扩充。它位于硬件与其 它软件之间,是所有其他软件运行的基础。
应用程序 编译程序 编辑程序
操作系统 裸机

全国计算机等级考试四级网络工程师操作系统原理部分

全国计算机等级考试四级网络工程师操作系统原理部分

操作系统原理第一章操作系统概论1.1操作系统的概念操作系统的特征:并发性,共享性,随机性。

研究操作系统的观点:软件的观点,资源管理的观点,进程的观点,虚拟机的观点,服务提供者的观点。

操作系统的功能:1.进程管理:进程控制,进程同步,进程间通信,调度。

2.存储管理:内存分配与回收,存储保护,内存扩充。

3.文件管理:文件存储空间管理,目录管理,文件系统安全性。

4.设备管理5.用户接口UNIX是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。

1969年AT&T公司Kenneth L.Thompson 用汇编语言编写了Unix第一个版本V1,之后Unix用C语言编写,因此事可移植的。

1.3操作系统分类1.批处理操作系统:优点是作业流程自动化较高,资源利用率较高,作业吞吐量大,从而提高了整个系统的效率。

缺点是用户不能直接与计算机交互,不适合调试程序。

2.分时系统:特点是多路性,交互性,独占性,及时性。

3.实时操作系统4.嵌入式操作系统5.个人计算机操作系统6.网络操作系统7.分布式操作系统8.智能卡操作系统1.4操作系统结构1.整体式结构2.层次结构3.微内核(客户机/服务器)结构:①可靠,②灵活(便于操作系统增加新的服务功能),③适宜分布式处理的计算机环境第二章操作系统运行机制2.1中央处理器寄存器:用户可见寄存器:数据寄存器(通用寄存器),地址寄存器,条件码寄存器。

控制和状态寄存器:程序计数器,指令寄存器,程序状态字。

目态到管态的转换唯一途径是通过终端和异常。

管态到目态的转换可以通过设置PSW指令(修改程序状态字)实现。

PSW包括:①CPU的工作状态代码②条件码③中断屏蔽码2.2存储体系存储器设计:容量,速度,成本存储保护:①界地址寄存器(界限寄存器):产生程序中断-越界中断或存储保护中断②存储键2.3中断与异常机制分类:中断:时钟中断,输入输出(I/O)中断,控制台中断,硬件故障中断异常:程序性中断,访管指令异常2.4系统调用系统调用程序被看成是一个低级的过程,只能由汇编语言直接访问。

【完整】02326操作系统(2017版)课后习题答案

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第一章操作系统概论1.什么是操作系统?请说明操作系统在计算机系统中的作用和地位。

操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合,他们能够有效地组织和管理计算机中的硬件和软件资源,合理地控制计算机工作流程,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、有效的使用计算机,并使整个计算机系统能高效运行。

2.操作系统管理计算机系统的哪些资源?硬件和软件资源。

3.请从资源管理角度说明操作系统的主要功能。

进程管理(处理器管理)、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理4.操作系统有哪些基本特征?并发性:计算机系统中同时存在若干个正在运行着的程序。

共享性:操作系统程序和多个用户程序共享系统中的各种资源。

随机性:操作系统的运行是在一种随机的环境下进行的。

5.比较Windows、UNIX、Linux操作系统的体系结构,有什么异同?Windows体系结构是分成的模块系统,主要层次有硬件抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统结合UNIX操作系统的系统架构图,其最里层是硬件,作为整个系统的基础;其次是操作系统内核,包括进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理四个资源管理功能;往外一层是系统调用接口,及操作系统与用户的接口shell以及编译程序等;最外层是应用程序Linux系统有四个主要部分,及内核、shell、文件系统和应用程序6.Android操作系统有什么特点?Android操作系统分为四层,从高层到低层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。

以Linux为核心的手机操作平台,是一款开放式操作系统。

7.手机操作系统通常提供哪些功能?实时性、可靠性、易于链接8.请叙述各种类型操作系统的工作方式及特点。

一般把操作系统分为三种基本类型:批处理操作系统,分时系统和实时系统(1)批处理操作系统批处理操纵系统分为简单批处理系统和多道批处理系统两种类型。

用户将作业交给系统操作员,系统操作员在收到作业后并不立即将作业输入计算机,而是在收到一定数量的作业后,组成一批作业,再把这批作业输入到计算机中。

第1章操作系统概论

第1章操作系统概论
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1.执行的系统软件,已经存在很多年,其功能和内涵 也在不断丰富和扩充,所以至今仍无法给出一个严格和统一的定义。但比较公认的 定义是:管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,合理组织 计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行环境的最基本的系 统软件。
南京工程学院
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地址:江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号 邮编:211167
1.1.2 操作系统的形成和发展
1946年诞生第一台计算机至今,计算机经历了60多年的发展时期,操作系统 伴随计算机硬件的发展及应用的日益广泛而发展。最初的计算机系统上没有操作系 统,软件的概念也不明确。随着处理器集成技术、中断技术和通道技术等硬件技术 的不断发展,促进了软件概念的形成,从而也推动了操作系统的形成和发展。而操 作系统等软件的发展反过来也促进了硬件的发展。粗略地说,操作系统的发展是由 人工操作阶段过渡到早期批处理阶段而具有其雏形,而后发展到多道程序系统时才 逐步完善的。
3
操作系统的主要目标可归结为以下几个:
1. 方便使用:操作系统通过对外提供各种接口,尽可能简化用户操作,提高计 算机系统的易用性。例如,用户可以直接输入命令或点击屏幕上显示的菜单,操作 程序的运行和计算机的使用;而计算机软件开发人员可以在程序中利用系统调用直 接对磁盘的文件或外部设备上检测数据进行读写操作。
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卡片 纸带
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图1-1人工操作方式的计算过程
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8
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2. 批处理系统
早期批处理系统借助于作业控制语言(Job Control Language, JCL)对人工 操作方式进行了变革。用户可以通过脱机方式控制和实用计算机,通过作业控制卡 来描述对作业的加工和控制步骤,并把作业控制卡连同程序、数据一起提交给操作 员,操作员收集到一批作业后一起把它们放到卡片机上输入计算机。计算机上则运 行一个驻留内存的执行程序,以对作业进行自动控制和成批处理。显然,这种系统 能实现作业到作业的自动转换,缩短作业的准备和创建时间,减少人工操作和人工 干预,提高了计算机的使用效率。

计算机操作系统教学大纲

计算机操作系统教学大纲

计算机操作系统教学大纲一、引言计算机操作系统是计算机学科的基础课程,是计算机系统的核心和基础,对于计算机专业学生具有重要的意义。

本课程旨在介绍计算机操作系统的基本概念、原理和技术,使学生了解计算机操作系统的结构和功能,能够熟练掌握计算机操作系统的一些基本操作和应用技术。

二、课程目标•了解计算机操作系统的基本概念和原理;•掌握进程、线程、内存管理、文件系统等操作系统的核心技术;•熟练掌握并应用Unix/Linux操作系统;•学会编写并调试简单的操作系统代码。

三、教学内容及进度安排第一章:概论第一节:操作系统概述•操作系统的历史•操作系统的定义和功能•操作系统的分类第二节:计算机硬件基础•处理器•存储器•输入输出设备第三节:操作系统结构•操作系统的组成•操作系统的层次结构•操作系统的运行环境第二章:进程管理第一节:进程和线程•进程和线程的概念和特点•进程和线程的状态•进程和线程的调度算法第二节:进程同步与通信•进程同步的概念和原理•进程并发访问的问题和方法•进程间通信和同步的机制和方式第三节:死锁的概念和预防•死锁的原理和特征•死锁的预防第三章:内存管理第一节:内存的物理地址分配•内存的物理地址映射•内存的物理地址分配第二节:动态内存管理•动态内存管理的基本原理•动态内存管理的实现方法第三节:虚拟内存管理•虚拟内存的概念和特点•虚拟内存的实现方法第四章:文件系统管理第一节:文件系统的概念和组成•文件系统的概念和功能•文件系统的组成第二节:文件系统的实现•文件系统的基本操作•文件系统的存储结构•文件系统的缓存管理第五章:Unix/Linux操作系统第一节:Unix/Linux概述•Unix/Linux的历史和发展•Unix/Linux的特点和优势第二节:Unix/Linux基本命令•目录操作命令•文件操作命令•系统管理命令第三节:Unix/Linux系统管理•用户管理和权限管理•进程管理和服务管理•网络管理和安全管理第六章:操作系统的应用第一节:嵌入式操作系统•嵌入式操作系统的概念和特点•嵌入式操作系统的应用领域第二节:实时操作系统•实时系统的概念和特点•实时操作系统的基本特征和分类第三节:分布式操作系统•分布式操作系统的概念和特点•分布式操作系统的实现方法四、教材及参考书目主教材•《操作系统:精髓与设计原理》(第七版),Silberschatz, Galvin, Gagne 著,机械工业出版社,2016参考书目•《现代操作系统》(第三版),Tanenbaum, Bos 著,机械工业出版社,2015•《操作系统与网络管理》(第二版),谢仁发,刘建荣著,高等教育出版社,2016•《UNIX环境高级编程》(第三版),W. Richard Stevens, Stephen A. Rago 著,人民邮电出版社,2014五、教学方法与考核方式教学方法•讲授课程讲述主要理论知识和基本原理;•实验课程让学生自己操作实践并探讨问题的解决方式;•课堂讨论适时引导学生思考并掌握要点。

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第一章操作系统引论1.1操作系统的目标、作用1.1.1 操作系统的目标计算机操作系统是随着计算机研究和应用的发展逐步形成并发展起来的,它是计算机系统中最基本的系统软件。

设置操作系统的主要目标是:1.方便性;2.有效性;3.可扩充性;4.开放性;1.1.2 操作系统的作用(1)提供用户与硬件系统之间的软件接口,使用户能通过操作系统方便地使用计算机。

(2)控制和管理计算机系统的软、硬件资源,使之得到有效利用。

(3)作为虚拟机,合理组织计算机系统的工作流程,以增强系统的处理能力。

总之,所谓计算机操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源,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。

操作系统能够把一台“裸机”改造成一台功能更强大,用户使用更方便灵活,更安全可靠的“虚拟机”。

所谓虚拟,是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。

前者是实际存在的,而后者是虚的,只是用户的一种感觉。

1.1.3操作系统功能从资源管理的角度看,操作系统具备五大功能。

1.进程管理进程管理又称“处理机管理”,其主要功能是对中央处理器(CPU)进行管理。

为了提高宝贵的CPU资源的利用率,克服单道程序技术的缺点,操作系统采用多道程序技术,即在内存中同时驻留若干道已经开始但又尚未结束的程序,当一个程序因等待某一条件而不能运行下去时,就把CPU的使用权交给另一个程序;或者,当出现了一个比当前运行的程序更重要的可执行程序时,后者应能抢占CPU的使用权。

多道程序设计的特点是多个程序共享CPU资源,CPU的利用率较高。

在多道环境下,程序之间并不再是孤立的,它们之间存在着直接或间接的联系,需要通过同步、互斥等通信手段协调它们之间的关系。

如果多道程序之间的关系失调,则可能产生死锁,必须采取各种手段预防、避免、检测和解决死锁问题。

在多道程序设计环境中,为了保证系统的安全,将指令分成特权指令和非特权指令。

只允许操作系统程序执行的指令称为特权指令,一般用户不允许使用特权指令。

指令集合中除特权指令之外的指令称为非特权指令。

在多道程序设计环境中,中央处理器交替她执行操作系统程序和用户程序。

当CPU正在执行操作系统程序时,称CPU处于系统态(又称管态、核心态);当 CPU正在执行用户程序时,称CPU处于用户态(又称目态)。

2.存储管理存储管理的主要功能是管理内存资源。

由于多道程序共享内存资源,需要合理地为它们分配内存空间,将程序地址空间快速正确地映射到物理地址空间,并保证用户的程序和数据能够相互隔离、互不干扰。

随着用户程序的不断增大,内存资源常常捉襟见肘,所以需要解决内存扩充的问题。

即把内存和外存统一起来管理,只需要把程序的一部分调入内存,另一部分仍留在外存中,程序可以在内、外存之间互换,为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储器,以保证大程序的运行。

3、设备管理计算机外部设备的种类繁多、功能差异很大,管理困难。

操作系统设备管理的主要功能是按一定的策略为进程分配外设、启动外设进行数据传送,使用户不必了解设备以及接口的技术细节就可以方便地对设备进行操作。

为了弥补CPU和外部设备速度的差异,提高CPU和外设之间的并行能力,系统采用了中断技术、通道技术、缓冲技术和虚拟设备技术等,为用户提供了功能强大、界面友好的设备使用手段。

4.文件管理计算机系统中大量信息总是以文件形式保存在外存储器上。

操作系统必须向用户提供能快速、有效、合理地存取这些数据的手段。

文件管理的主要任务是有效管理文件的存储空间,合理组织和管理文件系统的目录,支持对文件的存储、读写操作,解决文件信息的共享、保护及访问控制等。

5作业管理作业是用户需要计算机完成任务的总和,它是完成用户任务所需要的程序、数据以及如何对这些程序、数据进行处理的命令的集合。

作业管理的主要任务是根据用户的要求对作业的实际运行进行合理的组织和相应的控制,即作业的调度和控制。

l.l.4 操作系统的分类从操作系统的功能出发可以把它分成以下几种类型:(1)批处理(操作)系统;(2)分时系统;(3)实时系统;(4)网络操作系统;(5)分布式操作系统。

1.批处理系统(单道和多道)批处理系统也称为作业处理系统。

在批处理系统中,操作人员将作业成批地装入计算机中,由操作系统在计算机中某个特定区域(一般称为输入井)将其组织好并按一定的算法选择其中的一个或几个作业,将其调人内存使其运行。

运行结束后,把结果放入“输出井”,由计算机统一输出后,交给用户。

批处理系统的主要优点是系统吞吐量大,资源利用率高。

所谓“吞吐量”是指单位时间内系统所能完成的任务的总和。

批处理系统的主要缺点是交互能力比较差。

2.分时系统所谓“分时”,是指在不同的时间间隔内,不同设备访问(共享)同一个其他设备。

分时系统允许多个用户同时使用一台计算机。

不同用户通过各自的终端以交互方式使用计算机,共享主机的各种软、硬件资源。

分时系统的主要特点是:(1)同时性:也称为多路性。

若干用户同时与一台计算机相连,宏观上看各个用户在同时使用计算机,他们是并行的;微观上看各个用户在轮流使用计算机。

(2)交互性:用户通过终端设备(如键盘、鼠标)向系统发出请求,并根据系统的响应结果再向系统发出请求,直至得到满意的结果。

这种“你问,我答”式的人机交互方式是分时系统的显著特征,所以分时系统也称为交互式系统。

(3)独立性:每个用户使用各自的终端与系统交互,彼此独立、互不干扰。

从用户角度来说,他好像独占整个计算机,其他用户根本就不存在一样。

(4)及时性:所谓及时性是指用户向系统发出请求后,应该在较短的时间内得到响应。

这里“响应时间”是衡量分时系统性能的重要指标之一。

所谓响应时间是指从用户发出命令到系统给予反应所经历的时间。

该时间间隔的大小由用户所能接受的等待时间来确定,一般为2~3s。

影响响应时间的因素很多,主要有系统开销、用户数目、时间片的大小,以及系统和用户之间交换的数据量的多少等。

分时系统的出现提高了系统资源的利用率,减少了系统维护人员,节省了开支,促进了计算机的普及,显著地提高了研究、检查和调试程序的效率。

3.实时系统实时系统是指能够及时响应随机发生的外部事件,并在规定的时间范围内完成对该事件处理的系统。

实时系统可分为实时控制系统和实时信息处理系统。

(1)实时控制系统:实时控制系统要求尽快地测量出被控系统的各种数据,并尽快地做出响应(处理)。

这种系统的特点是响应速度快,可靠性要求高,在军事和工业控制领域应用广泛。

(2)实时信息处理系统:根据用户提出的查询请求进行信息检索和处理,并在较短的时间内对用户做出正确的响应。

例如,把计算机用于民航飞机票的预定、查询、售票及情报检索系统等。

(3)实时系统的特征:实时系统最主要的特征就是其快速的处理能力,适应这种实时性的要求。

实时系统在设计时力求简单而实用。

一般的实时系统都拥有高精度的实时时钟;具有快速的中断响应和中断处理能力;支持多道程序设计,任务调度算法简单、实用,数据结构简洁、明了,任务切换速度快,能够处理时间驱动的任务(周期性任务)和事件驱动的任务;可靠性高;具有较强的系统再生能力。

4.网络操作系统计算机网络是通过通信设施把地理上分散的具有自制能力的计算机连接起来,以实现数据交换、资源共享和互操作为目的的计算机系统。

网络操作系统是建立在主机操作系统基础上,用于管理网络通信和共享资源,协调各主机上任务的运行,并向用户提供统一的、有效的网络接口的软件集合,包括网络管理、通信、资源共享、系统安全和多种网络应用服务。

5.分布式操作系统分布式操作系统也是通过通信网络将物理上分散且具有自制能力的计算机系统互连起来,实现信息和资源共享,协作完成任务。

但分布式系统要求一个统一的操作系统实现系统资源的统一般地说管理。

分布式操作系统负责管理分布式系统中的所有资源,包括整个系统的资源分配和调度、任务划分、数据传输、协调工作,并为用户提供一个统一的界面,用户通过该界面使用系统资源时无须了解资源的位置。

1.1.5 操作系统的特征操作系统具有4个基本特征。

1.并发性并发性又称为同时性,是指在操作系统中同时存在许多活动,这些活动都已经开始但又没有结束。

在操作系统中,并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。

其中并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生;而并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。

在单处理机系统中,每一时刻仅能执行一道程序。

因此,宏观上程序是并发运行的,微观上程序是交替运行的。

2.共享性由于操作系统的共发性,这时整个系统的软、硬件资源不再为某个程序所独占,而是由许多程序共同使用,即许多程序共享系统中的各种资源。

资源共享是由于并发而引起的,如果没有共发性,系统中只允许一个程序运行,所有资源都由该程序独享,自然不存在共享性的问题;但是,如果操作系统不对被共享的资源实施有效的管理,并发程序也无法正常运行。

可以说,并发性和共享性是操作系统的两个最基本的特征。

3.不确定性在多道程序设计中,各个程序之间存在着直接或间接的联系,程序的推进速度受它的运行环境的影响。

这时同一程序和数据的多次运行可能得到不同的结果;程序的运行时间、运行顺序也具有不确定性;外部输入的请求、运行故障发生的时间不可预测。

这些都是不确定性的表现。

4.虚拟性操作系统中经常使用“虚拟”这个概念。

在只有一个CPU的计算机上可以同时运行多个程序,每个程序都好像独占了一个CPU;苦于用户分时使用同一台计算机,好像每人都在使用一台独立的计算机一样;在一台物理内存只有IMB的计算机上运行了总容量超过5MB的程序,好像用户拥有一台内存为5MB甚至更大的计算机一样,等等,都是操作系统虚拟性的表现。

1.1.6 操作系统的性能评价一般从5个方面对操作系统的性能进行评价。

1.可靠性作为用户来说,希望操作系统是绝对可靠的。

但由于操作系统的并发性、共享性等特点,要做到绝对可靠是比较困难的。

一般采取如下措施希望产生一个可靠性较好的操作系统。

(1)在系统设计时尽可能避免可能的软、硬件故障。

(2)在系统运行过程中,一旦出错应能及时检测,减少损失。

(3)系统一旦出现错误,要能迅速找出其原因,确定其发生的位置,尽快地排除错误。

(4)尽快地对因错误造成的损失进行修复。

2.方便性计算机硬件只能识别二进制0和1代码,用户如果直接使用裸机很不方便,裸机上配置了操作系统以后,大大地提高了计算机系统处理能力。

用户通过操作系统提供的接口使用计算机,更易学习,更方便。

3.效率效率是操作系统的一个重要的性能指标。

一般由4个参数来衡量系统的效率。

(1)系统的吞吐量:即在单位时间内系统处理作业的数量。

吞吐量越大,系统的效率越高。

(2)资源利用率:即系统中各部件的使用程度,要求资源利用率要高。

(3)批处理系统的作业周转时间:要求作业周转时间越短越好。

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