第一章 操作系统引论（1）——操作系统的作用

        计算机系统由硬件和软件两部分构成。软件又分成系统软件和应用软件两类。操作系统（Operating System，OS）是一个最基本也是最重要的系统软件。

“操作系统”目前尚无统一的定义。下面给出操作系统的非形式化的定义：

操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

1.1、操作系统的作用

（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口，应注意，OS是一个系统软件，因而这种接口是软件接口

（2）OS作为计算机系统资源的管理者

（3）OS用作扩充机器

1.2、单道批处理系统

       通常是把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理。其自动处理过程是：首先，由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，并把运行控制权交给该作业。当该作业处理完成时，又把控制权交还给监督程序，再由监督程序把磁带(盘)上的第二个作业调入内存。计算机系统就这样自动地一个作业一个作业地进行处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，这样便形成了早期的批处理系统。由于系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业，故称此系统为单道批处理系统(Simple Batch Processing System)。

         

    图1 单道批处理系统的处理流程

1.3、多道批处理系统

       在单道批处理系统中，内存中仅有一道作业，它无法充分利用系统中的所有资源，致使系统性能较差。为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量，在20 世纪60 年代中期又引入了多道程序设计技术，由此而形成了多道批处理系统(Multi programmed Batch Processing System)。在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

1.4、分时系统

      分时系统(Time Sharing System)与多道批处理系统之间有着截然不同的性能差别，它能很好地将一台计算机提供给多个用户同时使用，提高计算机的利用率。它被经常应用于查询系统中，满足许多查询用户的需要。

1.5、实时系统

      所谓“实时”，是表示“及时”，而实时系统(Real Time System)是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。