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操作系统(Operating System)引论
1.操作系统的目标和作用
目标：
- 方便性
- 有效性
- 可扩充性
- 开放性
其中，方便性和有效性是设计OS时最重要的两个目标
作用：
- OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口
- OS作为计算机系统资源的管理者
| 管理资源 | 作用 |
|---|---|
| 处理机管理 | 分配和处理控制机 |
| 存储器管理 | 内存的分配与回收 |
| I/O设备管理 | 设备的分配(回收)与操纵 |
| 文件管理 | 实现对文件的存取、共享和保护 |
- OS实现了对计算机资源的抽象
注：随着抽象层次的提高，抽象接口所提供的功能就越强，用户使用起来也越方便。
推动操作系统发展的主要动力：
- 不断提高计算机资源利用率
- 方便用户
- 器件的不断更新换代(微机芯片和外部设备)
- 计算机体系结构的不断发展
- 不断提出新的应用需求
2.操作系统的发展过程
1. 未配置操作系统的计算机系统
1)人工操作方式（缺点：用户独占全机；CPU等待人工操作。导致：人机矛盾）
2)脱机输入、输出(Off-Line I/O)方式(优点：减少了CPU空闲时间；提高了I/O速度)
2. 单批道处理系统（自动性、顺序性、单道性）
1）优点：作业转换时间大大减小，系统运行效果提高。
2）缺点：存在I/O慢造成的CPU空闲等待时间（单道）；用户无法同计算机交互；一个操作系统被设计成只能在一种机器上运行。
3. 多批道处理系统(多道程序交替地运行，保持CPU处于忙碌状态)
1)与单批道处理系统运行状态比较
2)多批道处理系统的优缺点：
优点：资源利用率高；系统吞吐量大。
缺点：平均周转时间长(作业排队依次进行处理)；无交互能力。
3）多批道系统需要解决的问题：处理机争用问题；内存分配和保护问题；I/O设备分配问题；文件的组织和管理问题；作业管理问题；用户与系统的接口问题。
4.分时系统(Time Sharing System)
1）用户需求：人机交互、共享主机。
2）实现中的关键问题：
(1)及时接收：在系统中配置一个多路卡（实现分时多路复用，即主机以很快的速度周期性地扫描各个终端）；为了使终端上输入地数据被依次逐条地进行处理，需为每个终端配置一个缓冲区（暂存用户键入的命令或数据）