操作系统导论

操作系统导论

Wed Jul 31 2024
BigWind
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计算机操作系统学习笔记(一)-操作系统导论#

操作系统导论#

1)计算机操作系统的主要目标?#

计算机操作系统的主要目标包括:

  1. 方便性:使计算机系统易于使用,提供友好的用户界面和操作方式。

  2. 有效性:提高系统资源的利用率和系统的吞吐量,以便更多的任务可以在更短的时间内完成。

  3. 可扩充性:为适应计算机硬件、体系结构以及计算机应用发展的要求,容易升级。

  4. 开放性:系统能遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连 (OSI)国际标准。

2)操作系统的基本特征是什么?#

操作系统的四个基本特征是:并发性、共享性、虚拟性和异步性

  • 并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

  • 共享性:指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。

  • 虚拟性:指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。

  • 异步性:即不确定性。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难以预测。 这些都是不确定性的表现。

3)多道批处理、分时系统,实时系统的概念,特点#

多道批处理系统、分时系统和实时系统是操作系统的三种基本类型。

1. 多道批处理:是操作系统的一种运行方式,它允许内存中同时存放多个程序,并轮流占有CPU,交替执行,当某个程序因某种原因如IO操作时二不能继续执行而放弃CPU时,操作系统调度另一程序允许,这样以达到提高系统效率的作用

其主要特点包括:

  • 多道性:内存中同时存放多个作业,一个时刻只有一个作业运行,这些作业共享CPU和外部设备等资源。

  • 宏观上并行,微观上串行:内存中多道程序轮流占有CPU,交替执行。

  • 资源利用率高:当某道程序因某种原因如执行I/O操作时而不能继续运行放弃CPU时,操作系统便调度另一程序运行,这样CPU就尽量忙碌,达到提高系统效率的目的。

  • 平均周转时间长:由于多道程序系统中有多个作业在内存中,因此每个作业的处理时间会相对较长。

  • 无交互能力:多道程序系统中的作业是批量提交的,因此用户无法与系统进行交互。

2. 分时系统:在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。

其主要特点包括:

  1. 多路性:指一台计算机与若干台终端相连接,终端上的这些用户可以按照分时原则共享计算机资源。

  2. 独立性:指用户和用户之间都是独立操作系统的,在同时操作时并不会发生冲突、破坏、混淆等现象。

  3. 及时性:指系统能以最快的速度将结果显示给用户。

  4. 交互性:指用户可以通过终端进行广泛的人机交互。

3. 实时系统: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的运行。

其主要特点包括:

  1. 多路性:信息查询系统表现为系统按分时原则为多个终端用户服务;实时控制系统表现为系统周期的对多路现场信息进行采集,以及对多个对象或执行机构进行控制

  2. 独立性:信息查询系统表现为用户终端查询互相干扰,实时控制系统表现为采集和控制功能互不干扰

  3. 及时性:指系统能够在规定的时间响应外部事件并返回处理结果。

  4. 交互性:指用户可以通过终端进行有限的人机交互。