1.1 什么是操作系统

  • 操作系统是系统软件
  • 操作系统管理调度计算机资源
  • 提供服务,扩充硬件功能

对操作系统的观点

  • 虚拟机的观点
  • 资源管理的观点
  • 人机交互的观点

1.2.1 操作系统目标

  • 有效性:有效利用系统资源
  • 方便性:更加易用
  • 可扩展性:易于引进新的功能

1.2.2 操作系统功能

存储器管理

  • 内存分配、回收
  • 地址映射
  • 内存保护
  • 内存扩充

处理机管理

先进行作业调度,再进行进程调度
+ 作业、进程调度
+ 进程通信

设备管理功能

  • 缓冲区管理(管理 I/O 缓冲区)
  • 设备分配 (根据策略分配 I/O)
  • 设备驱动 (完成数据输入输出)
  • ??? (应用独立于物理设备)

文件管理功能

  • 文件存储空间的管理
  • 目录管理
  • 文件读写存取控制

接口

  • 用户界面
  • 用户接口
  • 程序界面
  • 命令接口

发展史

  • 纸带输入
  • 磁盘->输入井->处理机->输出井->I/O
    • 输入输出井是为了平衡 I/O 与处理机的速度差
  • 单道程序时代
    • 程序->中断->启动I/O->I/O完成中断
  • 多道程序时代

分类

  • 分时系统
    • 支持多道程序
    • 支持人机交互
    • 特征
      • 多路性(支持多终端)
      • 交互性
      • 独占性
      • 及时性
  • 实时操作系统
    • 实时控制(生产过程控制)
    • 实时信息
    • 实时任务
      • 周期性
      • 非周期性
      • 硬实时要求(截止时间要求)
      • 软实时要求(没有那么严格)
  • 实时系统一般属于专用系统,分时系统一般属于通用系统
  • 分时系统具有强交互性,实时系统要差得多
  • 实时和分时系统对响应时间的要求不同
  • 实时和分时系统的可靠性不同:实时系统一般较高
  • 通用操作系统
    • 应用广泛,处理能力强
  • 网络操作系统
    • win 2003 Server …
  • 分布式操作系统
  • 嵌入式操作系统
  • 多处理机操作系统
    • 紧耦合
    • 松耦合
  • 微机操作系统
    • 单用户操作系统
    • 多用户操作系统
  • 嵌入式操作系统是专用系统,微机操作系统是通用系统
  • 嵌入式系统可用的资源少
  • 嵌入式系统故障后果严重
  • 嵌入式系统一般采用实时操作系统,微机系统一般采用通用操作系统
  • 嵌入式系统一般有成本、功耗要求
  • 嵌入式系统一般需要专用的开发工具

支持曹祖系统的硬件环境

  • 处理器、寄存器
  • 定时装置
    • 绝对时钟
    • 间隔时钟