第一章引论
①为什么发明计算机系统：方便、有效、可扩充、开放 计算机系统作用：做接口、管理资源、资源的抽象
发展计算机系统的动力：提高利用率、更加方便、应用.体系.硬件更新都要跟上
②计算机系统发展史 一、无操作系统
（一）人工操作：单用户、CPU. 内存长期空闲
（二）脱机输入/输出（OFF-LINE I/0）：装好卡片再上机。节约CPU空闲时间、提高I/O速度
二、单道批操作系统
描述：有个监督程序将磁带上的作业调入计算机 缺点：I/O太慢，CPU太快
三、多道批操作系统 描述：A在I/0，B趁机CPU
优点：肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大
缺点：每个程序都要很久才处理完（作业要排队）、无交互能力
未解难题：内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口
四、分时系统
描述：解决人机交互问题
优点：终于有人机交互、多用户共享主机
实际问题：由于多用户，所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业
特征：多路、独立、及时（用户可接受）、交互
五、实时系统
描述：工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统
类型1：周期性实时：真的很周期；非周期性实时：有开始截止时间和完成截止时间 类型2：硬实时：工业、武器系统；软实时：信息查询系统和多媒体系统 与分时系统比较：多路、独立、及时（毫秒级）、交互、可靠
六、微机时代
（一）单用户单任务：8位机的CP/M、16位机的MS-DOS （二）单用户多任务：目前的32位系统，如Windows （三）多用户多任务：UNIX、Solaris、Linux
③操作系统共同特性： 一、并发
（一）并发和并行宏观上一样， 并发：单处理机系统，微观上交替运行
并行：多处理机系统，微观上同时运行 （二）引入进程
进程：在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，由机器指令、数据和堆栈等组成，能独立运行的活动实体 特点：用进程就可以并发执行了 二、共享
（一）互斥共享方式
例子：临界资源，打印机、磁带机 描述：你要先申请才能获得资源 （二）同时访问方式 描述：微观上还是并发 例子：多用户磁盘设备
条件：系统允许进程并发、系统能有效管理资源 三、虚拟
（一）时分复用技术（利用空闲时间服务其他用户） 虚拟处理机技术：分身之术
虚拟设备：又是分身之术，骗用户以为有专人服务 时分复用：速度：≤1/N （二）空分复用技术
描述：将程序、电话线分成若干部分，然后各部分分时进入内存运行
空分复用：空间：≤1/N 四、异步
描述：因为要并发，所以需要一个机制调度进程
④操作系统主要功能 一、处理机管理功能 （一）进程控制
描述：要并发，就要进程、要进程，就要管理 （二）进程同步
进程互斥方式：临界资源要互斥
进程同步方式：合作完成共同任务，同步机构要协调先后次序（信号量控制） （三）进程通信
描述：对合作进程而言，需要交换信息。当他们处于同一计算机系统时，通常采用直接通信的方式。
例子：输入进程、计算进程、打印进程，需要信息交换 （四）调度
作业调度：选择作业、建立进程、分配资源、插入就绪队列 进程调度：从就绪队列中选出进程，分配CPU
二、存储器管理功能 （一）内存分配
任务：分配空间、减少碎片、追加内存空间
方式：静态分配，装入内存时确定，不允许追加、不允许移动；动态分配，允许追加、允许移动 （二）内存保护
任务1：每道程序只在自己的内存空间运行，互不干扰
任务2：不允许用户程序访问操作系统程序和数据、也不允许用户程序转移到非共享的其他用户程序中执行 （三）地址映射
任务：存储器要负责地址映射，在硬件支持下完成 （四）内存扩充
描述：用虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存容量 任务1：请求-调入功能 任务2：置换功能
三、设备管理功能
任务1：完成用户进程的I/O请求：分配I/O设备，完成I/O操作 任务2：提高CPU和I/O利用率：提高I/O速度，方便用户使用I/O设备 （一）缓冲管理
描述：在内存中设置缓冲区（CPU高速性和I/O低速性）
例子：单缓冲机制、双向同时传送数据的双缓冲机制、多个设备共同使用的公用“缓冲池”机制
（二）设备分配
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