CCH01_Introduction(操纵系统)[新版]

AppliedOperatingSystemConcepts 操作系统原理 OperatingSystemPrinciple 小夕臀栏丑硅靶湖叁拄行合烯始繁怨氓倚菜蜜雾裸赶郑遮队详铱位很勋蝉CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 参考教材 1 AppliedOperatingSystemConceptAbrahanSilberschatz etc2 计算机操作系统汤子瀛等西安电子科技大学出版社3 操作系统教程陆丽娜齐勇等西安交通大学大学出版社4 ModernOperatingSystemAndrewS Tanenbaum5 现代操作系统陈向群等译机械工业出版社6 计算机操作系统教程张尧学史美林清华大学出版社 贮蝴淑寨昧叠痹患帝局懊落芬侮夫陷椭投埂静盛彼黍淮作拇涡淤脑维庄周CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts AppliedOperatingSystemConcepts AOSC 介绍 作者 AbrrahamSilberschatzPeterGalvinGregGagne 2000年第一版 莆核笑铂罕誉饥怖乖洗咀佣谁歪狗沸踩员蕊盔阅重若幌蒙铀捐狐娶梧矫英CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts OneofthefollowingthreebookswouldbesufficienttopreparefortheOperatingSystemscomponentoftheexam AppliedOperatingSystemConcepts A Silberschatz P Galvin andG Gagne JohnWiley Sons Inc 2000 Modernoperatingsystems Tanenbaum1WhatisanOperatingSystem 2Processes3 3 6MemoryManagement4FilesSystems5 5 2Input Output6Deadlock7CaseStudy UNIX Thisisanalternative OperatingSystems DesignandImplementation Tanenbaum Thisisanalternative 耶鲁大学的OS考试参考书 酌睁呆唐恶积杉入曳疙炬导跌曝蹭窃鸣榷彰抠滔谎录浇例歇锭矢狠伪辑绞CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 为什么要有操作系统计算机硬件 裸机 难于使用 WhatisanOperatingSystem 烘冕四盐屹打邻佯枪法有咳涣谆瘸蛔恶哄修龋道拐蛛熊绪钎崭盆睛懒坑愚CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 预测计算机的计算速度和存储密度的 摩尔定律 在2016年前仍然有效 普适计算是21世纪的计算模式 微电子与计算技术的创新与成长继续按指数率发展 家套惊冰石照侯孪帕冕确肾夹剧购少伦股扯诲榆侩箭靡泅啸渤报造厚碳棠CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 微电子与计算技术的创新与成长继续按指数率发展 帕翅牵谰茬旋扬抢梆犊伦藕虐呕秩柏闸蝴禹罩南准咖恭给洋的扎巷等矛睫CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 计算在哪里起作用 年 蔚鳖栖脸幼宣嵌油蕴常片琳晨鼎室才独瓢叭弥棉滓弃局锗膜笨耻舷透履琶CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Internet和Web不仅仅是到下一代计算的过渡 更是计算和服务使用方式的彻底转变 计算模式的发展趋势 纳泄虽孪盅坯掉爱仲待挨斤瑚恳烁传篡爆旦佣浮惨习敏秘或涸轿除拌进袖CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 普适计算 任何时间 任何地点 任何设备 任何数据 在普适计算时代 任何一个在信息高速公路上行进的人都可以通过无线连接装置在计算机 多媒体设备 上定位 让计算机准确给予你帮助信息 同时可让人们在任何时间 任何地点 以任意方式利用身边所有可获取的信息 普适计算 廊醒洋绑挑微诸暴牢豹址阎徽悲抄蛹妨疵君壁乔蹬峡暮征金鱼桶欠够佯献CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 虚拟网络时代 每个人排队等候同一台计算机的处理 普适计算时代 计算机程序已嵌入各个设备 主动为每个人服务 普适计算 姿汹锑蜕辽闹乘嚣遍腐悉牢鳃犀舞捂戎拷孽乒孵浪凡抄良龚奢销部扮于肃CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 新的计算模式的新应用 赎忠参镰耕瞩生蝗肄侍尼袋仙共禹局稿锨拐阐耀余鼠浆必臃盏洱她哇焊古CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 操作系统原理 实现技术虚拟计算机 用户使用计算机的工作平台 现代操作系统 WhatisanOperatingSystem 瞧缩鄂肪倾惹猩荐椽督垣绳祈谭惺藤椅埠飞汁孔识如陡孙寞躇挛吴剂耳铆CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 1 Introduction引论 Whatisanoperatingsystem 什么是操作系统 SimpleBatchSystems简单批处理系统MultiprogrammingBatchedSystems多道程序批处理系统Time SharingSystems分时系统Personal ComputerSystems个人计算机系统Real TimeSystems实时系统EmbeddedSystemS嵌入式系统ParallelSystems并行系统DistributedSystems分布式系统 啊啪荆锑耽粤缕款赏讫赵啮柏奈篡质骋纲否愚答皑爆泵枷题啃杆能婚亩蒲CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 操作系统的作用 1 计算机硬件 软件资源的管理者 2 用户使用计算机硬件 软件的接口 3 扩展机 extendedmachine 虚拟机 virtualmachine WhatisanOperatingSystem 什么是操作系统 蔡壶逢申泅舀湃阴飘囤院沧奸持片掉恍弊要芬银赐森冤纹改铲入类惹甩杆CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts WhatisanOperatingSystem 什么是操作系统 Aprogramthatactsasanintermediarybetweenauserofacomputerandthecomputerhardware 在计算机用户和计算机硬件之间起媒介作用的一种程序 Operatingsystemgoals 操作系统目标Executeuserprogramsandmakesolvinguserproblemseasier 执行用户程序并使用户问题更易解决 Makethecomputersystemconvenienttouse 使计算机系统更易使用 Usethecomputerhardwareinanefficientmanner 以一种效率的方式使用硬件 淆悉考碧州妄底植摇邪甄蚜臃烦藐鸯踢溯襟送炬狼粉身倘漆害牛端弹达妆CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts ComputerSystemComponents计算机系统部件 1 Hardware硬件 providesbasiccomputingresources CPU memory I Odevices 提供基本的运算资源2 Operatingsystem操作系统 controlsandcoordinatestheuseofthehardwareamongthevariousapplicationprogramsforthevarioususers 在各种应用程序和用户之间控制与协调对硬件的使用3 Applicationsprograms应用程序 definethewaysinwhichthesystemresourcesareusedtosolvethecomputingproblemsoftheusers compilers databasesystems videogames businessprograms 定义解决用户问题的资源使用方式 编译 数据库 视频游戏 事务程序等 4 Users people machines othercomputers 用户 人 机 其他计算机 轩晃泳尹伎胁饺祷敲莽拱泡颠敏陀疽畏雀蒋郧谱绝豪随捡奇决州寇蕉宣龟CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts AbstractViewofSystemComponents系统部件的抽象观点 只联絮帐璃幂馅快昼囚棕娥稽忆嗅琴咀铸载涨袁患谰央褂骇坷欣簇酗钡如CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts OperatingSystemDefinitions操作系统定义 Resourceallocator资源分配者 managesandallocatesresources 管理和分配资源Controlprogram控制程序 controlstheexecutionofuserprogramsandoperationsofI Odevices 控制用户程序的运行和I O设备的操作Kernel内核 theoneprogramrunningatalltimes allelsebeingapplicationprograms 在全时运行的一个程序 其他的是应用 敏坏善用斜竹津傈掸禄裂涪诬铱烯锯迷杏佰碉婶勾菌案娥厅土禁使立胖清CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 发展动力 需求推动发展 1 设备角度 资源利用率和系统性能 2 用户角度 方便用户 3 技术角度 物理器件发展 操作系统的发展过程 泻娟掺招攒捎孩暑融而颗织格诣翻户灰开欠负映铂屉宿熔盔肋饺即瞥辈疥CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 需求推动发展 提高资源的利用率和系统性能 从集中到分布 从专用到泛在等方便用户 用户上机 调试程序 分散计算时的事务处理和非专业用户 商业和办公 家庭 器件的发展 CPU的位宽度 指令和数据 快速外存 光器件等计算机体系结构的不断发展 单处理机 多处理机 多核 计算机网络 街圭仍鼓吏背斤律洞嫡兔受伏夏恕广液檄迄宝竣乓森澄苇鳖遍丙再戚悟唐CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 OS的发展和计算机硬件技术 体系结构相关 第一代 1946年 1955年 真空管时代 无操作系统第二代 1955年 1965年 晶体管时代 批处理系统第三代 1965年 1980年 集成电路时代 多道程序设计第四代 1980年 至今 大规模和超大规模集成电路时代 分时系统 现代计算机正向着巨型 微型 并行 分布 网络化和智能化几个方面发展 煽溅笨业定蜂熏唉泳仍秩施割耕科恍棘咏校潦喉墅强惦切嗡函炼史讯傣谚CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 手工操作1946 50年代 电子管 集中计算 计算中心 计算机资源昂贵用户独占全机 操作系统的发展过程 相冷光吼颖化毋悯巳爵绅喊诉收反搅遵拂郧契滚迁一满矽裴霹带栏白扁枢CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 没有程序设计语言 甚至没有汇编 更谈不上操作系统 程序员提前预约一段时间 然后到机房将他的插件板插到计算机里 期盼着在接下来的时间中几万个真空管不会烧断 从而可以计算自己的题目 ENIAC计算机 运算速度 1000次 每秒 数万个真空管 占地100平方米 样恶胖缀彝慑罕记封懈溯肖戏倪奎艺忽滚促辣址学计史遮苛忧壮惮郴簿郁CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 工作方式 人工操作方式 用户是计算机专业人员 编程语言 机器语言 I O 纸带或卡片 缺点 用户独占全机CPU等待用户 手工装入 卸取纸带或卡片 权旅张回卉簧绣湍枪涕切署寓牺漠摧进露战辉诫补凑壳裤天黔极累瞒燃箔CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 主要矛盾人机矛盾 人工操作方式与机器利用率的矛盾CPU与I O之速度不匹配的矛盾提高效率的途径批处理脱机I O 妮丑恍梁直岭燎土让软两驳攘薪涯栅跳屯卵刁荷讶搜盛营几斯檀球壶坍霖CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 2 单道批处理系统 simplebatchprocessing 50年代末 60年代中 晶体管 把一批作业以脱机输入方式输入到磁带 磁鼓利用磁带或磁盘把任务分类编成作业顺序执行每个批作业由专门监督程序 Monitor 自动依次处理 操作系统的发展过程 蛊惭矢荧瑰掐萝奴穗梨册咎赣淤撼帆案坊怜捷共胞算望疆忽歪脑辟滑竞窑CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 50年代早期出现了穿孔卡片程序写在卡片上然后读入计算机但计算过程则依然如旧 早期计算机系统 潘壮粮室凌捏逝窝削韩栈究蛙桂业机近栏桃末缅慢盾愚验绞版垂赤庙邦识CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 卡片 早期批处理系统 IBM1401 IBM7094 IBM1401 输入磁带 磁带机 卡片阅读机 输出磁带 打印机 谜赔盅泄腊纱信丢巫癌语肇爷钉测侈捕内巢司支别呆玲哪彩兄捷鳃秧介稿CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts END RUN Dataforprogram LOAD Fortranprogram FORTRAN JOB 10 429754CherryChen 典型的FMSJOB结构 滁地釉爸俞淀歇谬涛尼奢研域赚掘殖医萎勿旋疚怒烈岩灭打阂呈弟蹋企福CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 运行特征 顺序性 磁带上的各道作业是顺序地进入内存 各作业的完成顺序与他们进入内存的顺序相同单道性 内存中仅有一道程序运行自动性优点 减少了CPU的空闲时间 提高了主机CPU和I O设备的使用效率 提高了吞吐量 缺点 CPU和I O设备使用忙闲不均 网招嚼格擞籍炽猜碧市为樟妇艾店牢貉姥蔷樊筛蜂跟旧屏砖搞很字迹僵迢CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Spooling OverlapI Oofonejobwithcomputationofanotherjob Whileexecutingonejob theOS 一个作业的I O同另一个作业的运算彼此重叠 在执行一个作业时 OS Readsnextjobfromcardreaderintoastorageareaonthedisk jobqueue 从卡片上把下一个作业读入磁盘存储区 作业队列 Outputsprintoutofpreviousjobfromdisktoprinter 从磁盘到打印机输出先前的作业Jobpool作业池 datastructurethatallowstheOStoselectwhichjobtorunnextinordertoincreaseCPUutilization 一种允许操作系统选择运行作业的数据结构 用以提高CPU利用率 达易荚箱恍友缘倒肿旗峡赫归凝隘幸呕饶抽矗坪袖谚涕楼茬坯搓凭接半态CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 3 多道批处理系统 multiprogrammingsystem 60年代中 70年代中 集成电路 多道 内存中同时存放几个作业多个作业共享CPU 内存 外设等资源利用多道批处理提高资源的利用率 MultiprogrammedBatchSystems多道程序批处理系统 寺踪辱凡乱挂脑拖茬狞厂鬃额虚霖伴柒蓖熄垛殷虎素海骑煤诲壁久麻智万CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 60年代通道和中断技术的出现解决了输入输出等待计算的问题通道 是一种专用部件 负责外部设备与内存之间信息的传输 中断 指主机接到外界的信号 来自CPU外部或内部 时 立即中止原来的工作 转去处理这一外来事件 处理完后 主机又回到原来工作点继续工作 MultiprogrammedBatchSystems多道程序批处理系统 盘猪墓厅琼创宵兆崎焚存蔑嗜辞扰吞等枚商木葱颂身雅留覆腑坞肢氮督静CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 齿猜勉诈呼觅保格清揍对湖殊阂饺俄迪魁臀渝汁湛拾往曰娜捷耙咖遂寥物CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts MultiprogrammedBatchSystems多道程序批处理系统 Severaljobsarekeptinmainmemoryatthesametime andtheCPUismultiplexedamongthem 在主存中同时有若干个作业 CPU在其中多重切换 踢略啥穿迅韦萨较志趣枣眯抿沁烯灰京三坛歼渡迁尹蕴统循襄正氟查墒绘CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 多道程序批处理系统 运行特征 多道性 内存中同时驻留多道程序并发执行 从而有效地提高了资源利用率和系统吞吐量无序性 作业的完成顺序与它进入内存的顺序之间无严格的对应关系调度性 作业调度 进程调度 锥艘悸翔苞彝等尚汁肇巩洼钝墟匆卞雕驰荒得扩答姨谚贾行你蔑膜锯钮上CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts OSFeaturesNeededforMultiprogramming多道程序对OS特点的要求 I Oroutinesuppliedbythesystem 系统提供I O程序Memorymanagement存储管理 thesystemmustallocatethememorytoseveraljobs 系统必须为若干作业分派空间CPUschedulingCPU调度 thesystemmustchooseamongseveraljobsreadytorun 系统必须在就绪作业中挑选Allocationofdevices 设备分配 援郊肌缸自矾濒镶膝勒桃股竞垂笆辛论珍丛辆痉镊睦羡亨韵扫吓增榨御圃CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 多道程序批处理系统 多道批处理系统所用技术 作业调度 作业的现场保存和恢复 上下文切换资源共享 资源的竞争和同步 互斥 exclusion 和同步 synchronization 机制 内存使用 提高内存使用效率 为当前由CPU执行的程序提供足够的内存 覆盖 overlap 交换 swap 和虚拟存储 virtualmemory 内存保护 系统存储区和各应用程序存储区不可冲突 文件非顺序存放 随机存取 勿饲支贫全吠敖裕滦袄趴棠延写绕寥墅哆膳时瘁右泳举尊婆辗吧淳迫郝却CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 多道程序批处理系统 优点资源利用率高 CPU 内存 I O设备系统吞吐量大缺点无交互能力 用户响应时间长作业平均周转时间长 岁啸蹈卡扬葛脸囊冻稿靴萌斟趴懈早册雪目络南弄氨镑肖功掉寇寄雌抬嘿CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 操作系统的重大进步1 多任务处理 多用户 2 交互服务 操作系统的发展过程 蕴捂厩别吞咐哪篱疼年榜炔即犀抚采郭氛亢魄捌结圣调捉帅仆铅邑廉弱蛇CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 4 分时系统 time sharingsystem 70年代中期至今分时是指多个用户分享使用同一台计算机 1 多个用户分时 2 前台和后台程序 foreground background 分时 分时系统 狸凑佛克勃腺镊墓丑吊奎诣粳隧亚汐芜霍罩态斩疤塔霹舶叉五荷粤辅吨绒CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Time SharingSystems InteractiveComputing分时系统 交互式计算 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 注意区分 硬件各部分的分时 如CPU和DMA使用总线和内存 实现方式 1 多个用户分时 单个用户使用计算机的效率低 因而允许多个应用程序同时在内存中 分别服务于不同的用户 有用户输入时由CPU执行 处理完一次用户输入后程序暂停 等待下一次用户输入 时走时停 2 前台和后台程序 foreground background 分时 后台程序不占用终端输入输出 不与用户交互 现在的图形用户界面 GUI 除当前交互的程序 输入焦点 之外 其他程序均作为后台通常按时间片 timeslice 分配 各个程序在CPU上执行的轮换时间 歼疡绍夹盯职制猜氰袜溅饯狂仲据茁嚷叮夺皇颜擎溪卵火门养几检码输敌CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 主机 终端 敝期梗铬录殃泌夯克佳敦裴蝉塘感犀困舜起焊少杂骋香疟康累舅彬屏简他CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 分时技术 把CPU的响应时间分成若干个大小相等 或不等 的时间单位 称为时间片 如100毫秒 每个终端用户获得CPU 获得一个时间片 后开始运行 当时间片到 该用户程序暂停运行 等待下一次运行 匿酒豫驮阀釉省且怠肖凑屉谭多圾臻喳澳赌舷琉崩挽希护缚草寅爸肃鹰焊CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 分时系统的特点 1 人机交互性好 2 共享主机 多个用户同时使用 分时系统 但赦壮剧妇枪拍馋廉糠腾袒揣矩双扰顷杠珐钵侍寸必淋年规剩乓苛泅殃勃CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Time SharingSystems InteractiveComputing分时系统 交互式计算 TheCPUismultiplexedamongseveraljobsthatarekeptinmemoryandondisk theCPUisallocatedtoajobonlyifthejobisinmemory 对保存在内存和磁盘上的若干作业之间多路 CPU被分配给某个作业仅当该作业在内存 Ajobisswappedinandoutofmemorytothedisk 作业在内存和磁盘之间被对换On linecommunicationbetweentheuserandthesystemisprovided whentheoperatingsystemfinishestheexecutionofonecommand itseeksthenext controlstatement notfromacardreader butratherfromtheuser skeyboard 提供用户和系统之间的在线通信 操作系统完成了一条命令的执行后 它不从卡片阅读机上而是从用户键盘上寻找下一条控制语句On linesystemmustbeavailableforuserstoaccessdataandcode 在线系统必须使用户能够访问数据和代码 顺绥度土晨聘名挂涉蝉芋驼灌诡漠刽俊拆脏陋掺衫良鄙处韩瘫割芦南鄂漾CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 在分时系统的基础上 操作系统的发展开始分化 如实时系统 通用 桌面 系统 网络系统 个人系统等 操作系统的发展过程 翅蚁耘塞蝴瑶骨殆身趟椰返隙侩饵寨扁硅劣匿戮宴蕉铅白颐放滁妮提绊辖CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Real TimeSystems实时系统 Oftenusedasacontroldeviceinadedicatedapplicationsuchascontrollingscientificexperiments medicalimagingsystems industrialcontrolsystems andsomedisplaysystems 通常作为控制设备在诸如控制科学实验 医学影象系统 工业控制系统以及一些显示系统中应用Well definedfixed timeconstraints 严格确定的时间限制Hardreal timesystem 硬实时系统Secondarystoragelimitedorabsent datastoredinshort termmemory orread onlymemory ROM 有限的或没有次级存储器 数据存在短期存储器或只读存储器中Conflictswithtime sharingsystems notsupportedbygeneral purposeoperatingsystems 同分时系统冲突 通用操作系统Softreal timesystem软实时系统Limitedutilityinindustrialcontrolorrobotics在工业控制或机器人中有部分应用Usefulinapplications multimedia virtualreality requiringadvancedoperating systemfeatures 在需要高级操作系统功能的应用 多媒体 虚拟现实 中应用 贬沼读莫箕滓簧以删县粗洲裙弘扬梯囊剔互愚茬泊垦栓委扁按诽碳增炽核CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Real TimeSystems实时系统 实时系统的特征 1 实时时钟管理 提供系统日期和时间 定时和延时等时钟管理功能 2 过载保护 缓冲区排队 丢弃某些任务 动态调整任务周期 过载是指进入系统的任务数目超出系统的处理能力 3 高度可靠性和安全性 容错能力 如故障自动复位 和冗余备份 双机 关键部件 宦辫痰贺镰拿描憨撇编稀冉礁政谍泼泌预馒驹铀呼祟蛀帮仅素驶玩捞缓率CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Real TimeSystems实时系统 实时系统与批处理系统和分时系统的区别1 专用系统 许多实时系统是专用系统 而批处理与分时系统通常是通用系统 2 实时控制 实时系统用于控制实时过程 要求对外部事件的迅速响应 具有较强的中断处理机构 3 高可靠性 实时系统用于控制重要过程 要求高度可靠 具有较高冗余 如双机系统 4 事件驱动和队列驱动 实时系统的工作方式 接受外部消息 分析消息 调用相应处理程序进行处理 5 可与通用系统结合成通用实时系统 实时处理前台作业 批处理为后台作业 飘芋讯容型狭玩妊稽旨蛇梭州煎孽黑钻荚诈措糕炒芯毗吊方话婿隆猿蒸调CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts ParallelSystems并行系统 MultiprocessorsystemswithmorethanoneCPUinclosecommunication 有紧密通信的 多于一个CPU的多处理器系统Tightlycoupledsystem processorssharememoryandaclock communicationusuallytakesplacethroughthesharedmemory 紧偶合系统 处理器共享内存和时钟 一般通过共享内存进行通信Advantagesofparallelsystem 并行系统的优点Increasedthroughput增大吞吐量Economical经济Increasedreliability提高可靠性gracefuldegradation 有故障时 优雅的降低性能fail softsystems 又称 软失效系统 副决捆遣也锄俏齿尘勤帖碱扒橱恩铱瓢败哲僻件芦绸近蘸驰谎阜矣英诌傍CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts ParallelSystems并行系统 Cont Symmetricmultiprocessing SMP 对称多处理器Eachprocessorrunsanidenticalcopyoftheoperatingsystem 每个处理器运行操作系统的相同副本Manyprocessescanrunatoncewithoutperformancedeterioration 许多进程可以立即运行不会降低性能MostmodernoperatingsystemssupportSMP多数现代操作系统支持SMPAsymmetricmultiprocessing非对称多处理器Eachprocessorisassignedaspecifictask masterprocessorschedulesandallocatesworktoslaveprocessor每个处理器赋予一个特定任务 主处理器为从处理器调度和分配作业Morecommoninextremelylargesystems常用在非常大的系统中 艰壳檬颂鸵间拇桶倡尊逊堡珠锨驼耻仔暇瞒南栖予肝洼箱镇爽川土零驶滩CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts SymmetricMultiprocessingArchitecture对称多处理器体系结构 拎妄郎睡刃疾竞淹杯龋榷烛零谦码鸭遭接顽孤标罕霄趟狞室梳瞥腆沏炎隧CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts DistributedSystems分布式系统 Distributethecomputationamongseveralphysicalprocessors 计算分布在若干物理处理器上Looselycoupledsystem eachprocessorhasitsownlocalmemory processorscommunicatewithoneanotherthroughvariouscommunicationslines suchashigh speedbusesortelephonelines 从处理器管理角度看 松散偶合系统 每个处理器有自身的本地存储器 通过各种通信设施 如高速总线 电话线等进行处理器之间的通信Advantagesofdistributedsystems 分布式系统的优点ResourcesSharing资源共享Computationspeedup loadsharing加快计算 共享装载Reliability可靠Communications通信 胜哼占徒怨纂祖惭赚切到啥淡羊芬氖呈蔫搔亩姑绕隋给肖蹄妆嗣坤彭麦茨CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 分布式系统 处理和控制的分散 相对于集中式系统 分布式系统是以计算机网络为基础的 它的基本特征是处理上的分布 即功能和任务的分布 分布式操作系统的所有系统任务可在系统中任何处理机上运行 自动实现全系统范围内的任务分配并自动调度各处理机的工作负载 DistributedSystems分布式系统 Cont 驼陀痪银嚷洪硕牌怎帛许瞒萎沮赔蚊焊森纵氏蛾驰怎吮铆又喧气愁苇止厉CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts DistributedSystems分布式系统 Cont DistributedOperatingSystem分布式操作系统lessautonomybetweencomputers在计算机之间少了自治性givestheimpressionthereisasingleoperatingsystemcontrollingthenetwork 给出一种印象 有一个操作系统控制网络NetworkOperatingSystem网络操作系统providesfilesharing提供文件共享providescommunicationscheme提供通信机制runsindependentlyfromothercomputersonthenetwork运行独立于网络上的其他计算机 泅氖乔蓝拐祝惋膀卤磁铣沤虽北砸碰堪薄慷签瓦焦忠负婿赎怠灯镜悟径戒CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 网络操作系统 NOS NetworkOperatingSystem 网络操作系统是在通常操作系统功能的基础上提供网络通信和网络服务功能的操作系统 网络操作系统为网上计算机进行方便而有效的网络资源共享 提供网络用户所需各种服务的软件和相关规程的集合 网络操作系统的功能1 通常操作系统的功能 处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理等 2 网络通信功能 通过网络协议进行高效 可靠的数据传输 3 资源管理 协调各用户使用 4 网络服务 文件和设备共享 信息发布 5 网络管理 安全管理 故障管理 性能管理等 6 互操作 直接控制对方比交换数据更为困难 皑手晓梅牵虱一桨拈尽溢蚊避砂娩绦节刽逸骂郎帆浸浓迂矩铱夜蓟虐骄悟CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 1 耦合程度 从分布式任务管理和调度 A 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 B 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 2 并行性 A 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 B 网络则各机上的进程独立 3 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 A 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 B 网络操作系统中对网络资源的使用要由用户明确指定 4 健壮性 分布式系统要求更强的容错能力 工作时系统重构 分布式操作系统与网络操作系统的比较 及细彼获家巧七哎粗霍粳散锡琴唇毛丝喜坊鄙夹涣紊梯何碴彬牟抨忙意汀CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts EmbeddedSystem嵌入式系统 什么是嵌入式系统 在各种设备 装置或系统中 完成特定功能的软硬件系统它们是一个大设备 装置或系统中的一部分 这个大设备 装置或系统可以不是 计算机 通常工作在反应式或对处理时间有较严格要求环境中由于它们被嵌入在各种设备 装置或系统中 因此称为嵌入式系统 碧畏绎秧鸟丘鸦豪圾桔光稠汹嗜淆期渭蓟送先筛喊亨靖寞哮粳瘟岿粮飞坝CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 箭吃坐熟调座流怒浩虞港狠批渝庇沟瑰壹庆河命先佃酝兰祖拍洁躺埃橱钨CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 嵌入式操作系统 是运行在嵌入式智能芯片环境中 对整个智能芯片以及它所操作 控制的各种部件装置等等资源进行统一协调 调度 指挥和控制的系统软件 在嵌入式系统中的OS 称为嵌入式操作系统 EmbeddedOperating System嵌入式操作系统 碎武卜潘得捣扬蔫踩界铺笋莱瓢细伦覆吐安腊鸵砂供阳愿诌恰倍出捡誓属CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 典型嵌入式操作系统的特性 完成某一项或有限项功能 不是通用型的 在性能和实时性方面有严格的限制 能源 成本和可靠性通常是影响设计的重要因素 占有资源少 易于连接 系统功能可针对需求进行裁剪 调整和生成以便满足最终产品的设计要求 灾稗朝悟鞍埃醒删踞褂浑撞敌憨艺妹诣哼脖翔锚噬注乐弧凝惮痊穷呢余笆CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 嵌入式操作系统开发环境 通常配有源码级可配置的系统模块设计丰富的同步原语可选择的调度算法可选择内存分配策略定时器与计数器多方式中断处理支持多种异常处理选择多种通信方式支持标准 语言库数学运算库和开放式应用程序接口 瘦鼎蝴共游膊翟脯斥旭惭规董撤食翼炒温崖伎慰齿踩驻绕贸耶刊廊原印赔CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 嵌入式操作系统的应用 嵌入计算的各种应用特点掌上电脑 运算速度 100KIPS在大小上优化 支持手写 低能耗工业设备 运算速度 1MIPS安全优先 控制流程为主军事装备运算速度 1GFLOPS可靠性最重要 雀厨橡烘课虫镭隋顶雀锑争匈丈卤凌掀绊渐龟电心陛皖桶纂炕柞划床羽淮CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts 嵌入式操作系统的应用 崩眨岂廓叙贷抑颖噎嘶纲垦括谋咋蛹仑姐蹄后误庇叮虫葫艰丁笆稚任蕉舵CCH01 Introduction 操作系统 CCH01 Introduction 操作系统 AppliedOperatingSystemConcepts Personal ComputerSystems个人计算机系统 Personalcomputers computersystemdedicatedtoasingleuser 个人计算机 供个人使用的计算机系统I Odevices keyboards mice displayscreens smallprinters I O设备 键盘 鼠标 显示 小型打印机Userconvenienceandresponsiveness 便利用户和响应Canadopttechnologydevelopedforlargeroperatingsystem oftenindividualshavesoleuseofcomputeranddonotnee