计算机操作系统概论.ppt

1.2.2 单道批处理系统 1、在内存中仅存一道作业运行，运行结束或出错，才自动调另一道作业运行。 2、单道批处理系统主要特征：自动性、顺序性、单道性。 3、单道批处理系统主要优点：减少人工操作，解决了作业的自动接续。 4、单道批处理系统主要缺点：平均周转时间长，没有交互能力。 1.2.3 多道批处理系统 一、多道程序的概念： 在内存中存放多道作业运行，运行结束或出错，自动调度内存中的另一道作业运行。 ●多道程序带来的好处： 1、提高CPU的利用率。 2、提高内存和I/O设备利用率。 3、增加系统吞吐率。 1.2.3 多道批处理系统 多道程序设计技术示例 设内存中有三道程序A、B和C，它们按A、B、C的优先次序执行。它们的计算和I/O操作时间如下表所示。 假设三道程序使用能够相同的设备进行I/O操作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的执行时间忽略不计）。在两种情况下，完成这三道程序各要花多少时间？ A B C 计算 30ms 60ms 20ms I/O 40ms 30ms 40ms 计算 10ms 10ms 20ms 单道运行的甘特图 A B C 计算 30ms 60ms 20ms I/O 40ms 30ms 40ms 计算 10ms 10ms 20ms 时间( ms) I/O 计算 活动列表 A A A B B B C C C 0 30 70 80 140 170 200 240 260 1.2.3 多道批处理系统 多道运行的甘特图 A B C 计算 30ms 60ms 20ms I/O 40ms 30ms 40ms 计算 10ms 10ms 20ms 时间( ms) I/O 计算 活动列表 A A A B B B C C 0 30 70 80 100 130 170 190 B C 1.2.3 多道批处理系统 二、多道批处理系统主要特征： 多道性 无序性 调度性（进程调度和作业调度） 三、多道批处理的主要优点： 提高了资源利用率和吞吐能力。 多道批处理的主要缺点： 平均周转时间长，没有交互能力。 1.2.3 多道批处理系统 1、处理机管理：分配和控制CPU。 2、存储器管理：内存分配与回 3、I/O设备管理：I/O设备的分配与操纵。 4、文件管理：文件的存取、共享和保护。 5、作业管理：如何组织作业运行。 6、用户接口：便于用户操作。 四、多道批处理系统需要解决的问题 多个作业同时存在，资源如何分配？ 分时处理 终端请求 界面1：交互式命令语言(eg. shell, command) 界面2：图形用户界面(GUI) 1.2.4 分时操作系统（On-line） Time Sharing OS HAL 终端 终端 终端 …... 1.2.4 分时操作系统(Cont.) 特点： 多路性：一个主机与多个终端相连； 独占性：每个终端用户仿佛拥有一台虚拟机； 及时性：用户请求能在短时间内活动响应； 交互性：以对话的方式为用户服务。 关键问题 及时接收 及时处理 作业直接进入内存 采用轮转运行方式—时间片 1.2.5 实时系统 所谓实时系统：是计算机及时响应外部事件 的请求，在规定的时间内完成对该事件的处 理，并控制所有实时设备和实时任务协调一 致的运行。 实时控制 工业控制，军事控制，医疗控制，……. 实时信息处理 航班定票，联机情报检索，……. 1.2.5 实时系统（续） 实时任务的类型 1、按任务执行是否为周期性来化分 1）周期性实时任务 2）非周期性实时任务 2、按截止时间来化分 1）硬实时任务 2）软实时任务 特点： （1）响应及时（prompt response） （2）可靠性高（high reliability） 1、多路性：能对多个对象进行控制。 2、独立性：独立运行，不混淆，不破坏。 3、交互性：仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。 4、可靠性：高可靠性，应具有过载防护能力。 5、及时性：不同的系统要求不一样，控制对象必须在截止时间内完成。 实时系统的特征 现代OS的四个基本特征： 1、并发性(Concurrence) 2、共享(Sharing) 3、虚拟性(Virtual) 4、异步性(Asynchronism) 并发是最重要的特征，其它特征都以并发为前提。 1.3 操作系统的基本特征 现代OS的四个基本特征之一：并发性 - 并行性（Parallelism）：是指两个或多个事件在同一时刻发生。 - 并发性（Concurre