操作系统第一章——概论

操作系统的目标与作用

1. 目标：方便性，有效性，可扩充性，开放性
2. 作用：
   a. 作为用户与计算机硬件系统之间的接口
   b. 作为计算机资源的管理者
   c. 实现了对计算机资源的抽象
3. 推动操作系统发展的主要动力
   1. 不断提高计算机资源的利用率
   2. 方便用户
   3. 器件的不断更新换代
   4. 计算机体系结构的不断发展
   5. 不断提出新的应用需求

操作系统的发展过程

1. 未配置操作系统的计算机系统：人工操作（人机矛盾非常严重，互相等待），脱机输入输出方式（减少cpu空闲，提高了I/O）
2. 单批道处理系统：监督程序控制，作业一个接一个连续处理，不需要人工，所以主要矛盾是CPU与I/O之间的矛盾，CPU一段时间只能处理一个作业
3. 多道批处理系统：多个作业共享CPU，当A程序等待I/O时，B程序开始运行，充分利用了CPU，资源利用率显著提高，吞吐量变大，但平均周转时间长，无交互能力。多道批处理系统需要解决的问题：处理机争用问题，内存分配和保护问题，I/O设备分配问题，文件的组织和管理问题，作业管理问题，用户与系统的接口问题
4. 分时系统：人机交互，多用户共享主机
   1. 及时接收：用多路卡快速扫描各个终端，读取指令，终端配置缓冲区来缓存指令
   2. 及时处理：每个用户的作业都放在内存里，采用时间片轮转方式避免某一个任务长时间占用CPU
   3. 特点：多路性，独立性，及时性，交互性
5. 实时系统：周期性实时任务和非周期性实时任务，硬实时任务和软实时任务。特点：多路性，独立性，及时性，交互性，可靠性
6. 微机操作系统：微型机上的操作系统

操作系统特性

1. 并发
   并发在多道中在一段时间内有多个程序宏观上同时运行，单道中程序还是轮流运行的，另外并行指同一时刻执行。程序时静态实体，不能并发执行，为了使多个程序并发执行，引入了进程，为了进一步提高系统的并发性，引入了线程。
2. 共享
   1. 互斥共享方式：只允许一个进程访问该资源