os_ch1

愿书本变薄,换大脑清晰。

这是我的操作系统阶段复习。

CH1 认识操作系统


一、操作系统的历史

计算机、硬件的发展(moor定律)、需求,催生了操作系统的诞生

1 第一台电子计算机 ENIAC

记了又忘、忘了又记…

· 02/14/1946
· 宾大
· 莫克利和艾克特
· 美国国防部用于弹道计算

2 还没有OS
· 人工操作方式

通过纸带或卡片的形式将程序或数据读入到计算机系统

  • CPU等计算机资源利用率低 而且由于人工操作 等待IO的时间过长 效率低
  • CPU速度和IO速度严重不匹配

· Off-Line I/O

脱机输入输出方式,除了主机外,新增一台外围机用于控制数据等在内存与磁带间的读写 相当于把与外设等打交道的任务交给外围机。 主机需要时只需从内存读取就ok了 不用浪费太多时间自己访问外存,毕竟cpu时间很宝贵 应该花在重要的事情上

  • 将与外存(磁带)等打交道的工作交给外围机,减少了CPU等待io的时间
  • 提高了io速度

3 因为需要所以OS
1 单道批处理系统

作业成批——>磁带——>监督程序——>按顺序每次将单个作业装入内存——>给控制权——>结束——>归还控制权——>循环到所有作业都已得到执行

  • 系统资源得不到充分利用

    由于是单作业执行 每次有一个作业在系统内执行 所以在等待io的时候cpu只能空闲

2 多道批处理系统

多道程序设计
作业调度 交替执行
资源利用率高 系统吞吐量大
但平均周转时间长(等待io时 作业间来回切换频繁)


正是为了更好的解决资源管理等问题,OS来了!

4 OS来了
1 分时OS

轮转运行 时间片

2 实时OS(RTOS)

系统的正确性不仅由计算的逻辑结构决定,还与产生结果的时间有关
分类:

  1. 工控系统
  2. 信息查询系统
  3. 多媒体系统
  4. 嵌入式系统

    根据是否严格遵循截至时间划分为硬实时和软实时


二、操作系统

操作系统~=程序集合,系统软件

  • 定义D: 是一组能有效组织和管理计算机资源和软件资源,合理对各种作业进行调度、方便用户使用的程序集合
  • 基本特性C:

    为了提高资源利用率、系统吞吐量

1 并发

并发 vs 并行
同一时刻 vs 同一时间间隔
多道程序设计就是一个并发的example

  • 进程

    能独立运行,操作系统分配资源的基本单位


2 共享

互斥共享(被占用了得等它还回来)
同时访问(通过某种手段使得效果“看起来像”而已)

3 虚拟

512M内存怎么能跑4G的游戏呢?

  • 时空复用 对空闲时间的利用

    如多道程序设计就是利用cpu在等待io的这段空闲时间切换到另一道程序执行的

  • 空分复用 利用存储器的空闲分区

    虚拟存储技术 内存的分时复用 部分置换、阶段输出

4 异步

程序的执行 可能一气呵成 还允许走走停停

三、划重点

什么是OS?

  1. 软件
  2. 接口
  3. 硬件-OS-用户
  4. 资源管理:处理机 存储器 IO设备 文件(数据、程序)

pr:

  • 客户服务器模式(C/S)
  • 面向对象(数据结构+操作过程)

Linux IBM Microsoft