Transcript 操作系统原理

第一章 引论
要求：了解操作系统发展史；操作系统分类；研究
操作系统的几种观点。
1.1 什么是操作系统
计算机系统 = 硬件 + 软件
硬件: CPU 存储器 I/O设备
运算器+控制器 裸机
软件: BIOS、系统软件、应用软件
系统软件：OS(Operating System)、编译系统、服
务程序
虚拟机：硬件＋软件 VMware等
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Operating System的目的
i)裸机虚拟机
ii)软硬件资源的控制和管理，使用率
iii)组织系统工作流程，改善系统性能
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计算机系统的层次结构 图1.2
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系统管理员的观点（有效性）：管理和分
配硬件、软件资源，合理地组织计算机的
工作流程
 用户的观点（方便性）：提供良好的、一
致的用户接口，弥补硬件系统的类型和数
量差别，虚拟机，易学易用，

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1.2 操作系统发展史
手工
 批处理
 多道、分时 -- OS正式形成
缓冲和假脱机技术：提高CPU与外设并行工作的速
度
 网络、分布式
操作系统定义（P8）：OS是控制和管理计算机硬件、
软件资源，合理组织工作流程，协调计算机各部分
的关系和人机关系，方便用户使用的大型软件系统。
 特性：
并发性、共享、虚拟、不确定性

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1.3 OS分类
批处理OS
 分时OS

时间片 把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分
割，每个时间段称为一个时间片（time slice），每个用户（进程）依
次轮流使用时间片。
毫秒级
抢先式和非抢先式(preemptive & non-preemptive)：出让
CPU是OS强迫或程序主动
 抢先式：OS强迫出让CPU；
 非抢先式：程序主动出让CPU；
分时系统的特征：多路、独立、及时、交互
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
实时OS
过程控制、信息处理
 网络OS和分布式OS
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分布式操作系统与网络操作系统的比较

分布性，耦合程度：



分布式系统是紧密耦合系统：分布式OS是在各机上统
一建立的"OS同质"，直接管理CPU、存储器和外设；
统一进行全系统的管理；
网络通常容许异种OS互连，各机上各种服务程序需按
不同网络协议"协议同质"。
并行性：


分布式OS可以将一个进程分散在各机上并行执行"进
程迁移"；
网络则各机上的进程独立。
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
透明性：用户是否知道或指定资源在哪个机器上
（如CPU、内存或外设）。


分布式系统的网络资源调度对用户透明，用户不了解所
占有资源的位置；
网络操作系统中对网络资源的使用要由用户明确指定；
共享性
 健壮性：分布式系统要求更强的容错能力（工作
时系统重构）

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1.4 OS观点
进程 - 程序、数据和进程控制块PCB
 资源管理

进程管理
 存储管理
 设备管理
 文件管理
 用户接口

结构 -- 模块 层次
 用户 -- 命令 程序接口

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微内核技术
1) 微内核技术的引入
所谓微内核技术，是指精心设计的、能实现现代OS
核心功能的小型内核，它与一般的OS(程序)不同， 它更
小更精炼，它不仅运行在核心态，而且开机后常驻内存，
它不会因内存紧张而被换出内存。微内核并非是一个完
整的OS， 而只是为构建通用OS提供一个重要基础。由于
在微内核OS结构中，通常都采用了客户/服务器模式，因
此OS的大部分功能和服务，都是由若干服务器来提供的，
如文件服务器、作业服务器和网络服务器等。
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2)
微内核所提供的功能，通常都是一些最基本的功能，
如进程管理、存储器管理、进程间通信、 低级I/O功能。
(1) 进程管理。
(2) 存储器管理。
(3) 进程通信管理。
(4) I/O设备管理。
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Microsoft .NET究竟是什么





.NET提供了一种新的运行环境，即.NET框架，类
似于Java虚拟机，托管代码运行在公共语言运行时
环境（CLR，Common Language Runtime）
.NET为创建HTML页面提供了一种新的编程模型，
称为ASP.NET。
.NET提供了XML Web服务，该服务为因特网服务
器提供了一种新的方法，使得它们能够将自己的方
法显示给任意的客户端程序
.NET提供了Windows窗体，它是一种使用.NET框
架编写各种客户程序的新方法。
ADO.NET(ActiveX Data Objects)为.NET框架内的
数据库访问提供了良好的支持。
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选用.NET框架的代价
内存的分配和回收（垃圾收集机制）方便，
编程容易
 需要更快的CPU和更多的内存
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作业
第一章 引论
1.设置操作系统的目的是什么?
2.试描述操作系统的分类及其基本内涵（特
征、主要功能）。
3.从资源管理的角度，描述操作系统的功能。
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