操作系统笔记（《操作系统》第四版 汤小丹等）

《操作系统》目录

• 操作系统引论
• CPU管理
  • 进程管理
  • 处理机调度与死锁
• 存储器管理
• 设备管理
• 文件管理
• 操作系统接口

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第一章 操作系统引论

• 1.1操作系统的目标和作用
• 1.2操作系统的发展过程
• 1.3操作系统的基本特性
• 1.4操作系统的主要功能

1.1操作系统的目标和作用

一、操作系统（OS）的定义

OS是直接控制和管理计算机硬件、软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序集合。

二、操作系统（OS）的地位

三、OS的目标

1. 有效性：提高系统资源利用率、提高系统的吞吐量（单位时间处理的任务数）
2. 方便性
3. 可扩充性
4. 开放性：兼容性

四、OS的作用

1.  作为用户和计算机间的接口：OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。（用户使用计算机的三种方式：系统调用、命令、图标和窗口）
2. 作为计算机系统资源的管理者：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理
3. 实现了对计算机资源的抽象：比如使用打印机硬件资源

五、推动OS发展的主要动力

1. 不断提高计算机资源的利用率
2. 方便用户
3. 元器件的不断更新换代
4. 计算机体系结构的不断发展

1.2操作系统的发展过程

• 无OS

1. 人工操作方式
2. 脱机I/O方式

• 有OS

 

一、批处理系统

• 用户使用系统提供的作业控制语言（JCL）来描述自己对作业运行的控制意图，并将这些控制信息连同作业一起提交给计算机。
• 用OS去控制、调度各作业的运行并输出结果。
• 由于作业进入系统后用户不再干预，从而提高了效率。

设计目标：提高系统资源的使用效率；提高作业吞吐量

• 单道批处理系统（一道程序，内存中只有一个作业）；多道批处理系统

 

 

单批道处理系统缺点：系统中的资源得不到充分的利用，CPU利用率显著降低。

多道批处理系统：系统性能明显改善，将多道程序设计技术应用于批处理系统，就形成多道批处理系统。（优点：资源利用率高、系统吞吐量大；缺点：周转时间变长，无交互能能力->中间不能打断）

 

多道批处理系统需要解决的问题：

1. 处理机争用问题。
2. 内存分配和保护问题。
3. I/O设备分配问题。
4. 文件的组织和管理问题。
5. 作业管理问题。
6. 用户与系统接口问题。

二、分时系统

 定义：一台计算机连接多个终端，用户通过各自的终端把作业送入计算机；计算机又通过终端向各个用户报告其作业的运行情况。   计算机能分时轮流地为各个终端用户服务，并能及时地对用户服务请求予以响应。

目标：对用户的请求及时响应；尽量提高系统资源的利用率。

基本特征：多路性；独立性；及时性；交互性

三、实时系统

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1.3操作系统的基本特性

1.4操作系统的主要功能

1.5OS结构设计