(8)--2.1操作系统原理课件.ppt

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1、2.1 操作系统的前世今生操作系统的前世今生操作系统操作系统是一款运行在内核态的软件；负责管理软件和硬件资源；硬件与应用程序之间的接口平台。操作系统的操作系统的前世传奇前世传奇 第一台真正的数字计算机第一台真正的数字计算机（英国数学家Charles Babbage和他的合伙人Ada Lovelace）Charles中后期工作全部自费开展研究。Ada，是英国著名诗人拜伦的独生女，在Charles的困难时期加入到了他的团队，共同完成数字计算机的研制，主要是负责完成软件编程。纯机械的数字计算机（无操作系统）1980年的12月10日，美国国防部发布了一个高级计算机编程语言，取名阿达。19世纪串行处理阶

2、段（没有操作系统）时间轴40-50年代中期冯冯.诺依曼计算机诺依曼计算机操作系统的发展（一）操作系统的发展（一）串行处理串行处理机器都在一个控制台上运行，包括显示灯、触发器、输入设备和打印机。串行系统的缺点：串行系统的缺点：作业积压，效率低下。磁带磁带磁带上的磁带上的孔孔：用来代表机器需要读取的二进制代码；仍然没有操作系统介入。操作系统的发展（二）操作系统的发展（二）19世纪简单批处理阶段时间轴50年代中期Monitor+JCL中断处理程序中断处理程序设备驱动程序设备驱动程序作业序列作业序列控制语言解释器控制语言解释器用户程序区用户程序区系统内存系统内存（Monitor）单个用户单个用户程序程

3、序简单批处理系统（简单批处理系统（50年代中年代中-60年代中）年代中）监控程序角度（监控程序角度（Monitor）大部分必须常驻内存；其他程序和公用函数，在需要时调入；监控程序读取作业作业享控制权作业完成交回控制权监控读取下一个作业，并输出结果。简单批处理系统（简单批处理系统（50年代中年代中-60年代中）年代中）处理器角度处理器角度读内存中监控程序指令（读入作业并存储）；读监控程序中的分支指令（执行用户程序）；遇到结束指令或错误条件，取监控程序的下一条指令。作业控制语言（）作业控制语言（）一种特殊类型的程序设计语言，能够为监控程序提供指令。其他其他硬件功硬件功能能内存保护定时器特权指令中断

4、简单批处理系统简单批处理系统的缺点的缺点1.部分内存交付给监控程序；2.监控程序消耗了部分机器时间。操作系统的发展（三）操作系统的发展（三）19世纪多道批处理阶段时间轴1960s多道批处理系统（多道批处理系统（1960s-1970s)缺点缺点：单道处理系统，CPU利用率极低运行运行程序A等待等待时间单道程序设计单道程序设计例子例子处理器必须等待I/O指令的完成，才能继续执行。1.从文件中读取一条记录：15us2.执行100条指令：15us3.往文件中写一条记录：1us合计共：31us CPU利用率利用率=1/31=0.032=3.2%操作系统的发展（三）操作系统的发展（三）运行运行程序A等待等

5、待时间运行运行程序B等待等待等待运行运行组合等待等待运行运行操作系统的发展（三）操作系统的发展（三）引入中断、磁盘、DMA等，可以多个作业并发进行。CPU工作时间增长，而等待时间缩短。运行运行程序A等待等待时间运行运行程序B等待等待等待运行运行组合等待等待运行运行运行运行程序C等待等待等待运行运行操作系统的发展（四）操作系统的发展（四）19世纪分时系统时间轴70年代中分时系统（分时系统（70年代中期至今）年代中期至今）使用多道程序设计处理多个交互作业多个用户分享处理器时间（Time Sharing）多个用户可以通过终端同时访问系统第一个分时操作系统（麻省理工 CTSS）40年代中期，串行系统。

6、50年代，中期简单批处理系统。60年代中期，多道批处理系统。70年代中，分时操作系统以及实时操作系统。操作系统的今生故事操作系统的今生故事 UNIX系统系统 1965年由贝尔实验室、麻省理工以及通用电气公司共同发起了Multics项目；目目的：的：让大型主机可以同时提供给300台以上的终端机连接使用。UNIX系统系统 UNIX系统的原型系统的原型：1969年，参与Multics项目的一位工程师Thompson以汇编语言写出了一组内核程序，将Multics庞大而复杂的系统进行简化。UNIX系统系统 UNIX 正式出现：正式出现：1973年，Dennis用c语言重写了UNIX的内核，发行了UNIX

7、的正式版本。Linux系统系统 Linux开源系统的由来开源系统的由来 1987年荷兰大学教授安德鲁用于教学的系统-Minix 1991年9月17日Linus Torvalds(林纳斯.托瓦兹)开源Linux代码1994年Linux的1.0版本正式发布DOS操作系统操作系统 1981年-1995年，DOS系统在IBM PC兼容机市场中，占有举足轻重的地位。DOS就以后台程序的形式出现，可以通过点击运行-CMD命令进入运行。Windows是由微软公司在1983年开始推出的，一套商业操作系统。Windows和和Linux的不同的不同windows操作系统操作系统更多的功能集成到操作系统内部。将程序与内核相结合。用户不需要关心它的内部结构。Linux操作系统操作系统操作系统的核心。没有各种应用程序。用户可以任意包装、自由配置。Linux衍生操作系统：Redhat 红帽、红旗 Linux、Ubuntu乌班图等操作系统。MacOS则是苹果公司专用操作系统，UNIX的一个细小分支。2019年世界人工智能年世界人工智能大会大会华华为鸿蒙为鸿蒙OS问世！问世！