計算機作業系統第一章《作業系統引論》知識框架和個人總結
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- 作業系統的目標和作用
- 作業系統（OS）：是直接控制和管理計算機硬體、軟體資源，合理地對各類作業進行排程，以方便使用者使用的程式集合。（重點1）
OS在計算機中的地位：裸機->作業系統->應用軟體。
OS的目標：①有效性、②方便性、③可擴充性、④開放性。
OS的作用： ①作為使用者和計算機間的介面； ②作為計算機系統資源的管理者； ③實現了對計算機資源的抽象。
OS通過以下三種方式排程使用系統資源： ①系統呼叫、②命令、③圖示和視窗
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CPU |
-> |
處理機管理 |
|
|
硬體 |
記憶體 |
-> |
儲存器管理 |
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計算機 |
外設 |
-> |
裝置管理 |
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軟體 |
-> |
檔案管理 |
推動OS 發展的主要動力 ①不斷提高計算機資源的利用率 ②方便使用者 ③元器件的不斷更新換代 ④計算機體系結構的不斷髮展
1.2 作業系統的發展過程
無OS ①人工操作方式。缺點：a.使用者獨佔全機 b.CPU等待人工操作 ②離線I/O方式。優點：a.減少了CPU的空閒時間 b.提高了I/O速度
有OS ③批處理系統。設計目標：a.提高系統資源的使用效率 b.提高作業吞吐量 1)作業控制語言（JCL） 2)由OS去控制、排程各作業的執行並輸出結果 3)進入系統後用戶不再幹預
單道程式->單道批處理系統 多道程式->多道批處理系統。系統性能明顯改善。將多道程式設計技術應用於批處理系統，就形成了多道批處理系統。 優點：資源利用率高，系統吞吐量大；缺點：週轉時間變長，無互動能力
④分時系統。
一臺計算機連線多個終端，使用者通過各自的終端把作業送入計算機；計算機又通過終端向各個使用者報告其作業的執行情況。
計算機能分時輪流地為各終端使用者服務，並能及時地對使用者服務請求予以響應。目標
⑤實時系統。 提高系統的響應時間，對隨機發生的外部事件作出及時響應並在規定的時間內對其進行處理。 實時控制系統（硬實時）：導彈發射，飛機飛行 實時資訊系統（軟實時）：訂票系統，股票交易系統基本特徵：快速的響應時間，有限的互動能力（介於批處理和分時之間），高可靠性
三種基本作業系統的比較
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多路性 |
獨立性 |
及時性 |
互動性 |
可靠性 |
|
|
批處理系統 |
無 |
無 |
差（天，時） |
差 |
一般 |
|
分時系統 |
多終端服務 |
有 |
好（分，秒） |
好 |
可靠 |
|
實時系統 |
多路採集、多路控制 |
有 |
最好（ms,us） |
一般 |
高度可靠 |
1.3 作業系統的基本特性
併發（Concurrence）： 1)發並：指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。 2)並行：指兩個或多個事件在同一時刻發生。共享（Sharing）：指系統中的資源供記憶體中的多道程式所共同使用。 |–互斥共享方式 如：印表機 分類–| |–同時訪問方式 如：硬碟虛擬（Virtual）技術：指通過某種技術把一個物理實體變成若干個邏輯上的對應物。如分時系統將一機虛擬為多機（時分複用技術，空分複用技術）。非同步性（Asynchronism）：系統中併發執行的多道程式“走走停停”，以不可預知的速度向前推進。
1.4 作業系統的主要功能
①處理機管理功能 ②儲存器管理功能 ③裝置管理功能 ④檔案管理功能 ⑤使用者介面
1.5 OS的結構設計
①傳統的作業系統結構 1)無結構作業系統（又稱整體系統結構） 2)模組化1.1 作業系統的目標和作用
作業系統（OS）：是直接控制和管理計算機硬體、軟體資源，合理地對各類作業進行排程，以方便使用者使用的程式集合。（重點1）
OS在計算機中的地位：裸機->作業系統->應用軟體。
OS的目標：①有效性、②方便性、③可擴充性、④開放性。
OS的作用： ①作為使用者和計算機間的介面； ②作為計算機系統資源的管理者； ③實現了對計算機資源的抽象。
OS通過以下三種方式排程使用系統資源： ①系統呼叫、②命令、③圖示和視窗
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CPU |
-> |
處理機管理 |
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硬體 |
記憶體 |
-> |
儲存器管理 |
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計算機 |
外設 |
-> |
裝置管理 |
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軟體 |
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檔案管理 |
推動OS 發展的主要動力 ①不斷提高計算機資源的利用率 ②方便使用者 ③元器件的不斷更新換代 ④計算機體系結構的不斷髮展
1.2 作業系統的發展過程
無OS ①人工操作方式。缺點：a.使用者獨佔全機 b.CPU等待人工操作 ②離線I/O方式。優點：a.減少了CPU的空閒時間 b.提高了I/O速度
有OS ③批處理系統。設計目標：a.提高系統資源的使用效率 b.提高作業吞吐量 1)作業控制語言（JCL） 2)由OS去控制、排程各作業的執行並輸出結果 3)進入系統後用戶不再幹預
單道程式->單道批處理系統 多道程式->多道批處理系統。系統性能明顯改善。將多道程式設計技術應用於批處理系統，就形成了多道批處理系統。 優點：資源利用率高，系統吞吐量大；缺點：週轉時間變長，無互動能力
④分時系統。 一臺計算機連線多個終端，使用者通過各自的終端把作業送入計算機；計算機又通過終端向各個使用者報告其作業的執行情況。 計算機能分時輪流地為各終端使用者服務，並能及時地對使用者服務請求予以響應。目標：對使用者的請求及時響應；儘量提高系統資源的利用率。基本特徵：多路性，獨立性，及時性，互動性
⑤實時系統。 提高系統的響應時間，對隨機發生的外部事件作出及時響應並在規定的時間內對其進行處理。 實時控制系統（硬實時）：導彈發射，飛機飛行 實時資訊系統（軟實時）：訂票系統，股票交易系統基本特徵：快速的響應時間，有限的互動能力（介於批處理和分時之間），高可靠性
三種基本作業系統的比較
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多路性 |
獨立性 |
及時性 |
互動性 |
可靠性 |
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批處理系統 |
無 |
無 |
差（天，時） |
差 |
一般 |
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分時系統 |
多終端服務 |
有 |
好（分，秒） |
好 |
可靠 |
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實時系統 |
多路採集、多路控制 |
有 |
最好（ms,us） |
一般 |
高度可靠 |
1.3 作業系統的基本特性
併發（Concurrence）： 1)發並：指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。 2)並行：指兩個或多個事件在同一時刻發生。共享（Sharing）：指系統中的資源供記憶體中的多道程式所共同使用。 |–互斥共享方式 如：印表機 分類–| |–同時訪問方式 如：硬碟虛擬（Virtual）技術：指通過某種技術把一個物理實體變成若干個邏輯上的對應物。如分時系統將一機虛擬為多機（時分複用技術，空分複用技術）。非同步性（Asynchronism）：系統中併發執行的多道程式“走走停停”，以不可預知的速度向前推進。
1.4 作業系統的主要功能
①處理機管理功能 ②儲存器管理功能 ③裝置管理功能 ④檔案管理功能 ⑤使用者介面
1.5 OS的結構設計
①傳統的作業系統結構 1)無結構作業系統（又稱整體系統結構） 2)模組化OS結構 3)分層式OS結構 ②現代作業系統結構 微核心的OS結構
1.6 常見的OS
MS DOS、MS Windows、UNIX、Linux、手機系統（handheld system）、嵌入式作業系統（Embedded OS）
OS結構 3)分層式OS結構 ②現代作業系統結構 微核心的OS結構
1.6 常見的OS
MS DOS、MS Windows、UNIX、Linux、手機系統（handheld system）、嵌入式作業系統（Embedded OS）
...........................................................................................................................................................................................................個人總結：讓自己對《計算機作業系統》有了更深一步的認識和了解，同時也讓自己知道了這門課程的學習方向。這門課程是考研專業課的必考科，希望自己在新學期的學習中認真學習這門課程，為自己考研打下良好的基礎。