操作系统基础学习（1）

五月份了，要期末了，正式开始学习了，做一下学习笔记

操作系统的组成

操作系统的目标

• 方便性（用户的观点）：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，使计算机更容易使用
• 有效性（系统管理人员的观点）：使CPU、I/O设备和存储空间得到有效利用；管理和分配硬件、软件资源，合理地组织计算机的工作流程
• 可扩充性：OS应采用层次化结构，以便于增加新的功能层次和模块，并能修改老的功能层次和模块
• 开放性：遵循标准规范，方便地实现互连，实现应用的可移植性和互操作性

操作系统的发展过程

• 无操作系统的计算机系统
• 单道批处理系统
• 多道批处理系统
• 分时系统
• 实时系统
• 网络操作系统
• 分布式操作系统
• 嵌入式操作系统

单道批处理：
特征：

• 自动性
• 顺序性
• 单道性
• CPU和I/O设备使用忙闲不均（取决于当前作业）

单道程序运行时：
四道程序运行时：

联机批处理：
用户提交作业：以纸带或卡片为介质
操作员合成批作业：结果为磁带介质
批作业处理：对批作业中的每个作业进行相同的处理：从磁带读入用户作业和编译链接程序，编译链接用户作业，生成可执行程序；启动执行；执行结果输出
问题：慢速的输入输出处理仍直接由主机来完成。输入输出时，CPU处于等待状态

脱机批处理
卫星机：完成面向用户的输入输出（纸带或卡片），中间结果暂存在磁带或磁盘上，利用卫星机完成输入输出功能。主机与卫星机可并行工作。作业控制命令由监督程序(monitor)来执行，完成如装入程序、编译、运行等操作。

优点：同一批内各作业的自动依次更替，改善了主机CPU和I/O设备的使用效率，提高了吞吐量
缺点：磁带或磁盘需要人工装卸，作业需要人工分类，监督程序易遭到用户程序的破坏（由人工干预才可恢复）

多道批处理
运行特征：

• 多道性
• 无序性
• 调度性

单道批处理和多道批处理的比较：

分时系统

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），每个用户依次轮流使用时间片

"分时"的含义分时是指多个用户分享使用同一台计算机；多个程序分时共享硬件和软件资源

通常把兼有分时、实时和批处理三者或其中两者的操作系统，称作通用操作系统。

实时系统和分时系统的比较：

网络操作系统

在各种计算机操作系统上，按网络体系结构协议标准开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用

目标：是相互通信及资源共享

分布式操作系统

特征

• 是一个统一的操作系统
• 资源进一步共享
• 透明性：资源共享与分布对用户是透明的
• 自治性：处于分布式系统的多个主机处于平等地位，无主从关系
• 处理能力增强、速度更快、可靠性增强

网络操作系统与分布式操作系统的区别： 分布式具有各个计算机间相互通讯，无主从关系；网络有主从关系 分布式系统资源为所有用户共享；而网络有限制地共享 分布式系统中若干个计算机可相互协作共同完成一项任务