1 操作系统引论
一般来讲，我们这里考虑单核 CPU 的情况
1 操作系统引论
一般来讲，我们这里考虑单核 CPU 的情况
1.1 操作系统的目标和作用
1.1.1 目标
- 方便性：提供良好的用户接口，使得计算机系统方便使用
- 有效性：使得计算机系统能够得到高效的利用
- 可扩充性：使得计算机系统便于扩充和升级
- 开放性：使得计算机系统能够方便地和其他系统以及设备进行连接和通信
1.2.2 单道批处理系统
处理过程：
- 用户将作业提交给计算机系统
- 系统将作业放入后备队列
- 系统按照先来先服务的原则，从后备队列中选取一个作业，将其调入内存，开始执行
- 作业执行完毕后，系统再从后备队列中选取一个作业，开始执行
- 直到后备队列中没有作业为止
缺点：
- 无法充分利用计算机系统的资源，设备发出 IO 请求后，CPU 会一直等待，直到 IO 完成
- 无法及时响应用户的请求
- 无法保证作业的独立性
1.2.3 多道批处理系统
处理过程：
- 用户将作业提交给计算机系统
- 系统将作业放入后备队列
- 系统按照先来先服务的原则，从后备队列中选取一个作业，将其调入内存，开始执行
- 作业执行过程中，如果发生 IO 请求，CPU 将暂停执行，转而执行其他作业
- 当 IO 请求完成后，CPU 再继续执行该作业
- 直到作业执行完毕后，系统再从后备队列中选取一个作业，开始执行
- 直到后备队列中没有作业为止
优点：
- 提高了系统的吞吐量
- 提高了系统的利用率
缺点：
- 无法及时响应用户的请求
- 平均周转时间长
问题：
- 处理机争用问题
- 内存分配和保护问题
- IO 设备分配
- 文件组织和管理问题
- 作业管理问题
- 用户和系统接口问题
1.2.4 分时系统
分时操作系统需要满足哪些特征？
- 交互性：用户与系统进行人机对话。
- 多路性：多用户同时在各自终端上使用同一 CPU。
- 独立性：用户可彼此独立操作，互不干扰，互不混淆。
- 及时性：用户在短时间内可得到系统的及时回答。
有时间片或者类似的设计
1.2.5 实时系统
也叫即时系统
主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。例如：机器人的运动控制、无人驾驶等。 参考资料：
1.2.6 微机操作系统
1.3 操作系统特征
并发
宏观上并行，微观上串行
并发 同一时间段内，有多个程序在同时运行（微观表现为交替执行）
并行 同一时刻，有多个程序在同时运行（需要多 CPU）
共享
- 互斥共享：访问临界资源，比如打印机
- 同时访问