1、操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展 手工操作階段手工操作階段 管理程序階段管理程序階段 多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì) 操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的形成 操作系統(tǒng)的發(fā)展的主要?jiǎng)恿Σ僮飨到y(tǒng)的發(fā)展的主要?jiǎng)恿?操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展2021-12-1手工操作階段（手工操作階段（1）開關(guān)置內(nèi)存地址，按開關(guān)置內(nèi)存地址，按裝入地址裝入地址按按鈕鈕開關(guān)置程序始址，按開關(guān)置程序始址，按運(yùn)行運(yùn)行按鈕按鈕開關(guān)置機(jī)器指令，按開關(guān)置機(jī)器指令，按裝入數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)按按鈕鈕2021-12-1 裝入程序裝入程序 匯編程序匯編程序手工操作階段（手工操作階段（2）匯編程序匯編程序目標(biāo)代碼目標(biāo)代碼計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言

2、程匯編語(yǔ)言程序序目標(biāo)代碼目標(biāo)代碼運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2021-12-1管理程序階段管理程序階段早期批處理系統(tǒng)（也稱執(zhí)行程序）早期批處理系統(tǒng)（也稱執(zhí)行程序）用戶通過(guò)作業(yè)控制卡描述作業(yè)加工處理步驟用戶通過(guò)作業(yè)控制卡描述作業(yè)加工處理步驟操作員控制執(zhí)行程序從紙帶或卡片機(jī)成批輸操作員控制執(zhí)行程序從紙帶或卡片機(jī)成批輸入作業(yè)，輸入完成后，執(zhí)行程序依次自動(dòng)執(zhí)入作業(yè)，輸入完成后，執(zhí)行程序依次自動(dòng)執(zhí)行磁帶上的作業(yè)行磁帶上的作業(yè)管理程序管理程序通道技術(shù)和中斷機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)通道技術(shù)和中斷機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)自動(dòng)控制和處理作業(yè)流、提供一套操作命令、自動(dòng)控制和處理作業(yè)流、提供一套操作命令、提供設(shè)備驅(qū)動(dòng)和提供設(shè)備驅(qū)動(dòng)和I

3、/OI/O控制功能、提供庫(kù)程序控制功能、提供庫(kù)程序和程序裝配功能、提供簡(jiǎn)單的文件管理功能和程序裝配功能、提供簡(jiǎn)單的文件管理功能2021-12-1多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)單道算題工作單道算題工作7878輸入機(jī)輸入機(jī)處理器處理器磁帶機(jī)磁帶機(jī)130130150150228228280280300300378378430430450450時(shí)時(shí) 間間處理器利用率：52/(78+52+20)35%52/(78+52+20)35%2021-12-1多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)兩道算題并行工作兩道算題并行工作處理器利用率：處理器利用率：(52+42)/(78+52+20)63%(52+42)/(78+52+20)

4、63%7878輸入機(jī)輸入機(jī)處理器處理器磁帶機(jī)磁帶機(jī)130130150150228228280280300300378378430430450450時(shí)時(shí) 間間磁帶機(jī)磁帶機(jī)打印機(jī)打印機(jī)202062621701703203202021-12-1多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)甲、乙兩道程序甲、乙兩道程序獨(dú)占計(jì)算機(jī)單道運(yùn)行時(shí)均需獨(dú)占計(jì)算機(jī)單道運(yùn)行時(shí)均需1 1小時(shí)，其中占用小時(shí)，其中占用CPUCPU時(shí)間時(shí)間1818分鐘，分鐘，CPUCPU利用率為利用率為3030按多道程序設(shè)計(jì)方法同時(shí)運(yùn)行，按多道程序設(shè)計(jì)方法同時(shí)運(yùn)行，CPUCPU利用率達(dá)利用率達(dá)5050，由于要提供，由于要提供3636分鐘的分鐘的CPUCPU時(shí)間

5、，大約要時(shí)間，大約要運(yùn)行運(yùn)行7272分鐘。考慮到分鐘。考慮到OSOS調(diào)度開銷，實(shí)際花費(fèi)的調(diào)度開銷，實(shí)際花費(fèi)的時(shí)間可能還要長(zhǎng)些，如時(shí)間可能還要長(zhǎng)些，如8080分鐘分鐘就處理兩道作業(yè)而言，提高效率就處理兩道作業(yè)而言，提高效率3333就單道作業(yè)而言，延長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間就單道作業(yè)而言，延長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間2020分鐘，即延分鐘，即延長(zhǎng)了長(zhǎng)了3333的時(shí)間的時(shí)間2021-12-1多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)多道程序設(shè)計(jì)是指讓多個(gè)程序同時(shí)多道程序設(shè)計(jì)是指讓多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器進(jìn)行計(jì)算進(jìn)入計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器進(jìn)行計(jì)算多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn) CPU CPU與外部設(shè)備充分并行與外部設(shè)備充分并行 外部設(shè)備之間

6、充分并行外部設(shè)備之間充分并行 發(fā)揮發(fā)揮CPUCPU的使用效率的使用效率 提高單位時(shí)間的算題量提高單位時(shí)間的算題量2021-12-1多道程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn) 處理器的管理和調(diào)度處理器的管理和調(diào)度 主存儲(chǔ)器的管理和調(diào)度主存儲(chǔ)器的管理和調(diào)度 其他資源的管理和調(diào)度其他資源的管理和調(diào)度2021-12-1操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的形成磁盤的出現(xiàn)為操作系統(tǒng)形成奠定了基礎(chǔ)磁盤的出現(xiàn)為操作系統(tǒng)形成奠定了基礎(chǔ)批處理操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)給資源管理和操作自動(dòng)化帶來(lái)操作系統(tǒng)給資源管理和操作自動(dòng)化帶來(lái)了革命性的變化：了革命性的變化：實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)操作過(guò)程的

7、自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)操作過(guò)程的自動(dòng)化資源管理水平有了很大提高資源管理水平有了很大提高提供虛存管理功能提供虛存管理功能支持分時(shí)操作支持分時(shí)操作文件管理功能有改進(jìn)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)出現(xiàn)文件管理功能有改進(jìn)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)出現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)趨于完善多道程序設(shè)計(jì)趨于完善2021-12-1批處理操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng) 用戶脫機(jī)工作用戶脫機(jī)工作 作業(yè)控制語(yǔ)言作業(yè)控制語(yǔ)言 程序程序+ +數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)+ +作業(yè)說(shuō)明書作業(yè)說(shuō)明書 成批處理作業(yè)成批處理作業(yè) 操作員集中一批作業(yè)并輸入操作員集中一批作業(yè)并輸入 操作系統(tǒng)調(diào)度和控制用戶作業(yè)的執(zhí)行操作系統(tǒng)調(diào)度和控制用戶作業(yè)的執(zhí)行 多道程序運(yùn)行多道程序運(yùn)行 作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)2021

8、-12-1分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)多個(gè)聯(lián)機(jī)用戶通過(guò)終端（鍵盤多個(gè)聯(lián)機(jī)用戶通過(guò)終端（鍵盤/ /顯顯示器）同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)示器）同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算行計(jì)算分時(shí)操作系統(tǒng)具有以下特性：分時(shí)操作系統(tǒng)具有以下特性： 同時(shí)性同時(shí)性 獨(dú)立性獨(dú)立性 及時(shí)性及時(shí)性 交互性交互性2021-12-1分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng) 分時(shí)分時(shí)OSOS和批處理和批處理OSOS的區(qū)別：的區(qū)別： 目標(biāo)不同目標(biāo)不同 適應(yīng)作業(yè)的性質(zhì)不同適應(yīng)作業(yè)的性質(zhì)不同 資源使用率不同資源使用率不同 作業(yè)控制方式不同作業(yè)控制方式不同 2021-12-1實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的分類分類 過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程控制

9、系統(tǒng) 信息查詢系統(tǒng)信息查詢系統(tǒng) 事務(wù)處理系統(tǒng)事務(wù)處理系統(tǒng) 過(guò)程控制系統(tǒng)的處理步驟過(guò)程控制系統(tǒng)的處理步驟 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 加工處理加工處理 操作控制操作控制 反饋處理反饋處理2021-12-1操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Σ僮飨到y(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?器件快速更新?lián)Q代器件快速更新?lián)Q代 計(jì)算體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展計(jì)算體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展 提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源利用率的需要提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源利用率的需要 讓用戶使用計(jì)算機(jī)越來(lái)越方便的需要讓用戶使用計(jì)算機(jī)越來(lái)越方便的需要 滿足用戶新要求，提供給用戶新服務(wù)滿足用戶新要求，提供給用戶新服務(wù)2021-12-1操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展 微機(jī)操作系統(tǒng)的進(jìn)展微機(jī)操作系統(tǒng)

10、的進(jìn)展 并行操作系統(tǒng)的發(fā)展并行操作系統(tǒng)的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展 分布式操作系統(tǒng)的發(fā)展分布式操作系統(tǒng)的發(fā)展 嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展2021-12-1微機(jī)操作系統(tǒng)微機(jī)操作系統(tǒng)第一階段：七十年代中期到八十年代初，第一階段：七十年代中期到八十年代初，特點(diǎn)是單用戶單任務(wù)微機(jī)操作系統(tǒng)特點(diǎn)是單用戶單任務(wù)微機(jī)操作系統(tǒng)CP/MCP/M，CDOSCDOS，MDOSMDOS，早期早期MS-DOSMS-DOS第二階段第二階段：八十年代以后到九十年代初，八十年代以后到九十年代初， 特點(diǎn)是單用戶多任務(wù)和支持分時(shí)操作特點(diǎn)是單用戶多任務(wù)和支持分時(shí)操作MP/MMP/M，XENIXXENIX

11、，后期后期MS-DOSMS-DOS第二階段第二階段：九十年代以后，特點(diǎn)是九十年代以后，特點(diǎn)是GUIGUI、多用戶多任務(wù)、虛擬存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)通多用戶多任務(wù)、虛擬存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體、應(yīng)用編程信、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體、應(yīng)用編程APIAPIWindowsWindows，Mac OS Mac OS 2021-12-1并行操作系統(tǒng)并行操作系統(tǒng)并行計(jì)算機(jī)并行計(jì)算機(jī)陣列處理機(jī)、流水線處理機(jī)、多處理機(jī)陣列處理機(jī)、流水線處理機(jī)、多處理機(jī) 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、空氣動(dòng)力學(xué)、基氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、空氣動(dòng)力學(xué)、基因研究、核技術(shù)、航空航天飛行器設(shè)計(jì)因研究、核技術(shù)、航空航天飛行器設(shè)計(jì)并行操作系統(tǒng)并行

12、操作系統(tǒng)StanfordStanford大學(xué)的大學(xué)的V-KernelV-KernelBellBell實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室的MeglosMeglos卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的MACH MACH 2021-12-1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信設(shè)施將地理上分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信設(shè)施將地理上分散并具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互散并具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，可互操作協(xié)作處理的系統(tǒng)連起來(lái)，可互操作協(xié)作處理的系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議三個(gè)部分包括計(jì)算機(jī)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議三個(gè)部分網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有以下功能：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有以下功能： 網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信 資源管理資源管理 網(wǎng)絡(luò)

13、管理網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)2021-12-1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下一代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的新功能：下一代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的新功能： 位置透明性位置透明性 名空間透明性名空間透明性 管理維護(hù)透明性管理維護(hù)透明性 安全權(quán)限透明性安全權(quán)限透明性 通信透明性通信透明性2021-12-1分布式操作系統(tǒng)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿足以下條件：系統(tǒng)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)系統(tǒng)系統(tǒng)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)系統(tǒng)的全通信機(jī)制來(lái)交換信息的全通信機(jī)制來(lái)交換信息系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)沒有主次之分系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)沒有主次之分系統(tǒng)中的資源為所有用戶共享系統(tǒng)中的資源為所有用戶共享系統(tǒng)中的若干臺(tái)機(jī)器可以互相協(xié)作

14、來(lái)系統(tǒng)中的若干臺(tái)機(jī)器可以互相協(xié)作來(lái)完成同一個(gè)任務(wù)完成同一個(gè)任務(wù)系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)出錯(cuò)不影響其它結(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)出錯(cuò)不影響其它結(jié)點(diǎn)運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行2021-12-1分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)具備的基本功能分布式操作系統(tǒng)具備的基本功能: :進(jìn)程通信進(jìn)程通信資源共享資源共享并行運(yùn)算并行運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理2021-12-1分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)與單機(jī)集中式操作分布式操作系統(tǒng)與單機(jī)集中式操作系統(tǒng)的主要區(qū)別系統(tǒng)的主要區(qū)別: : 資源管理資源管理 進(jìn)程通信進(jìn)程通信 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2021-12-1分布式操作系統(tǒng)分布式系統(tǒng)研究和開發(fā)的主要方向：分布式系統(tǒng)研究和開發(fā)的主要方向：分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：研究非共享通

15、路結(jié)構(gòu)和共分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：研究非共享通路結(jié)構(gòu)和共享通路結(jié)構(gòu)享通路結(jié)構(gòu)分布式操作系統(tǒng)：研究資源管理方法、同步分布式操作系統(tǒng)：研究資源管理方法、同步控制機(jī)制、死鎖的檢測(cè)與解除，進(jìn)程通信模控制機(jī)制、死鎖的檢測(cè)與解除，進(jìn)程通信模型及手段等型及手段等分布式程序設(shè)計(jì)：擴(kuò)充順序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言使分布式程序設(shè)計(jì)：擴(kuò)充順序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言使其具有分布程序設(shè)計(jì)能力；開發(fā)新的分布式其具有分布程序設(shè)計(jì)能力；開發(fā)新的分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分布式數(shù)據(jù)庫(kù)：設(shè)計(jì)開發(fā)新的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)：設(shè)計(jì)開發(fā)新的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式應(yīng)用分布式應(yīng)用 ：研究各種分布分式并行算法，：研究各種分布分式并行算法，研究在辦公自動(dòng)化、自動(dòng)控制、管

16、理信息系研究在辦公自動(dòng)化、自動(dòng)控制、管理信息系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用2021-12-1嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式軟件嵌入式軟件嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式軟件具有以下特點(diǎn)：嵌入式軟件具有以下特點(diǎn)： 微型化微型化 專業(yè)化專業(yè)化 實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性2021-12-19、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。21.12.121.12.1Wednesday, December 01, 202110、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。22:32:5722:32:5722:3212/1/2021 10:32:57 PM11、人總是珍惜為得到。21.12.122:32:5722:32Dec-211-Dec-2112、人亂于心，不寬余請(qǐng)。22:32:5722:32:5722:32Wednesday, December 01, 202113、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。21.12.121.12.122:32:5722:32:57