Operating System Note

C01.操作系统概念

OS Definition

  • 提供interface用来帮助用户去操作硬件,硬件和软件资源的管理者
  • Resource allocator
  • Control program
  • Kernel(内核): 在全时运行的一个程序(其他的是应用)

Development of OS

  • 真空管(无OS)-> 晶体管(批处理系统)-> 集成电路(多道程序设计)-> 超大规模的集成电路(分时系统)
  • 简单批处理系统(Simple Batch System), 多道程序批处理(Multiprogramming Batched Systems)
  • 分时系统(time-sharing system)

简单批处理系统

  • 真空管计算机,速度:1000次每秒
  • 脱机I/O:输入输出设备通过外围机写到磁带上,CPU去读写磁带
  • 作业任务先写入磁带,然后磁带分类编成作业顺序执行,每批作业由专门监督程序Monitor自动依次处理
  • 优点:减少CPU空闲时间,提高CPU和I/O的使用效率,提高了吞吐量
  • 缺点:I/O或者CPU设备使用忙闲不均

多道程序批处理

  • 通道技术(是一个独立于CPU的专管输入/输出控制的处理机,它控制设备与内存直接进行数据交换)
  • 中断技术(中断当前执行的程序去处理特殊事件的操作)
  • 多道性(并发能力),无序性,调度性
  • 优点:资源利用率高
  • 缺点:无用户交互能力,响应时间长

分时系统

  • 多个用户共享一个计算机,不同时间使用

  • 时间片time slice分配任务,各个程序在CPU执行的轮转时间

  • 作业直接进入内存,每个作业一次只运行很短的时间

  • 分时技术:CPU执行时间分成时间片(很短),多个程序用户轮转使用CPU

  • 分时系统是如今很多系统的基本!