操作系统概述

第一章        操作系统概述

A.  计算机系统的地位、作用与目标

1. 1. 计算机系统简单工作原理：首先由输入设备接受外界信息（程序和数据），控制器发出指令将数据送入存储器（内存），然后向内存储器发出取指令命令；在取指令下，程序指令送入控制器。控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求，向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令，经过运算器计算并计算结果存在存储器中；最后在控制器中的取数和输出命令的作用下，通过输出设备输出计算结果。
   2. 操作成系统是硬件之上的第一层软件，负责控制和管理计算机硬件并对其进行扩充和完善。
   3. 多道程序设计技术是指调度多道作业进入计算机内存，使这些程序在调度程序的管理下，轮流占用CPU运行。
   4. 系统吞吐量：系统在单位时间内所完成的工作量，其主要原因CPU与其他资源保持繁忙状态且同时运行和作业执行到完成或不能运行时才切换，导致系统开销小。
   5. 周转时间：作业被提交给操作系统开始到作业完成为止的时间。
   6. 平均周转时间：提交到系统的每个作业的周转时间之和的平均值。
   7. 操作系统定义：操作系统是系统软件的核心，操作系统是一组控制和管理计算机硬件、软件系统，合理地对每类作业进行调度以及方便用户使用的程序集合。
   8. 作业：用户要求计算机系统所做的一个计算机问题或者是一次事务处理的完整过程。
   9. 作业说明书：记录了当作业在计算机上运行出现了特殊情况时提交作业的用户对其的处理方式，还包括作业执行过程中的调度所需信息的描述。
   10. 作业控制块（JCB）：是作业存在的唯一标志，是系统为了管理作业所设置的一个数据结构，存放管理和控制作业所必需的信息。作业控制块在作业被提交给系统时创建，并依据作业说明书进行初始化。

B.   操作系统的发展

1. 1. 分时操作系统：在一台计算机主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许都个用户户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机的资源。(保证在有限的时间范围内每个作业均能获得执行的机会)
   2. 分时操作系统与批处理系统的目标不同：批处理系统以提高资源利用率和作业吞吐量为目标，而分式操作系统则满足多个的联机用户的快速响应；批处理适应已经调试好的大型作业，而分时操作系统适应于正在调试的小型作业；
   3. 实时操作系统：对外部输入的信息，能够在限定的时间内处理完毕并做出相应，对系统的响应时间提出了更高的要求。主要是为了联机的实时任务服务。
   4. 通用操作系统：具有批处理、分时系统、实时系统的两个或全部功能
   5. 网络操作系统：是使网络上的个计算机能方便有效的共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。

C.   进程

1. 1. 程序的并发执行：在一定的时间范围内，计算机上有两个或多个程序都能出于可执行状态。对于同一任务具有的前趋关系，只能进行顺序执行。
   2. 通过在执行的程序的基础之上增加动态记录程序执行过程中信息的数据结构，保证程序执行过程中可间断，但执行状态不间断，以致不影响执行结果而引入进程概念，其中数据结构是进程控制块。
   3. 并发性：在同一时间间隔内，两个或多个事件发生。
   4. 并行性：在同一时间，两个或多个事件发生。
   5. 共享性：指的是计算机中的各类软、硬件资源都可以为多个用户程序共同使用。
   6. 互斥式共享：多个进程互斥使用资源，或者说多个进程使用资源时，只能一个进程使用完资源，才能允许下一个进程对该资源进行再次访问，即规定一定时间内只允许一个进程对其进行访问。被访问的该资源被称为“临界资源”或独占资源。
   7. 同时共享访问方式：分时方式对同一资源进行访问。