分时系统

操作系统的发展史 一、手工操作——穿孔卡片 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 。：手工操作的慢速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作方式已严重损害了系统资源的利用率（使资源利用率降为百分之几，甚至更低），不能容忍。唯一的解决办法：只有摆脱人的手工操作，实现作业的自动过渡。这样就出现了成 批处理 。 二、批处理——磁带存储 批处理系统：加载在计算机上的一个 系统软件 ，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。 2.1 联机批处理系统 主机与输入机之间增加一个存储设备——磁带，在运行于主机上的监督程序的自动控制下，计算机可自动完成：成批地把输入机上的用户作业读入磁带，依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行并把计算结果向输出机输出

阅读目录 　　手工操作 —— 穿孔卡片 　　批处理 —— 磁带存储和批处理系统 　　多道程序系统 　　分时系统 　　实时系统 　　通用操作系统 　　操作系统的进一步发展 　　操作系统的作用 手工操作 —— 穿孔卡片 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 　　程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 　　（1）用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 　　（2）CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 ：手工操作的慢速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作方式已严重损害了系统资源的利用率（使资源利用率降为百分之几，甚至更低），不能容忍。唯一的解决办法：只有摆脱人的手工操作，实现作业的自动过渡。这样就出现了成 批处理 。 批处理 —— 磁带存储 　　批处理系统：加载在计算机上的一个 系统软件 ，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。 联机批处理系统 　

算术运算单元ALU的设计与实现 这是2018年大三时的一个课程设计，在这里把相关技术和用到的知识分享给大家。（由于编者水平有限可能存在错误的地方，欢迎大家指正）题目给出的要求如下： 一、设计题目及要求 要求： 1．进行两个四位二进制数的运算。 2．算术运算：A+B,A-B,A+1,A-1 3．逻辑运算：A and B,A or B,A not, A xor B 注意：从整体考虑设计方案，优化资源的利用 二、设计过程及内容 2.1总体设计 ALU算术运算单元由以下几个部分构成： 图1 ALU运算单元系统结构图 为了尽可能减少资源的使用(或以相同的资源增加更多的功能)，在此系统的基础上，增加基于寄存器的分时复用输入模块进行改进。 图2 基于分时复用方法的ALU运算单元结构 ①输入模块 该模块用于两个四位二进制数的输入。通过使用实验箱的拨码开关，输入高低电平，表示二进制的 1和0，四组拨码开关组合可以表示一个四位二进制数。 ②逻辑运算单元 该模块用于两个四位二级制数的逻辑运算。通过列出一位二进制数逻辑运算的真值表（含有四种不同的逻辑运算功能），得出了一位二进制数逻辑运算单元的表达式（已使用卡诺图化简）。将按照逻辑表达式连接好的多个一位二进制逻辑运算单元进行组合，可得到多位二进制数逻辑运算单元。 通过使用“真值表+卡诺图”的方法将所有的逻辑运算的表达式融合在一起进行化简

分时系统：是个多道系统 在给每一个任务执行的时候是按一定的时间进行的，时间到了直接切换下一个作业 类似于交互系统 任务多了会有切换时间，类似于中断进而要减少中断时间 终断多了的，系统开销大 多道批处理系统与分时系统的比较： 多道批处理系统：主要目标为处理器（ CPU）的利用率提高 分时系统主要目标：响应时间尽量短 多道批处理系统：需要有作业控制语言来提供相应命令 分时系统：用户通过终端来提交相应的命令 现代 OS的基本类型： 按硬件平台系统结构分类： 单机 OS：计算一台机器上，管理这一台机器的资源，例如（ CPU、存储、外部设备等） 并行 OS ：硬件平台必须是并行的， 网络 OS：每台机器都有 IP地址，进入网络都能够知道哪些机器进入此网站 分布式 OS： 单机 OS的基本类型： 按功能特征分类： 批处理系统：强调其吞吐量要大 分时系统：是通过交互来服务于各个用户，强调响应时间很快 实时系统（实时信息处理系统、实时控制系统）：例如无人驾驶汽车 三类系统涵盖了计算机里面的所有系统 现代 OS的两个基本特征： 任务共行： 宏观：任务共行是指系统中有多个任务同时运行 微观：任务共行是指单处理机系统中的任务并发或多处理机系统中的任务并行 并发：即多个任务在单个处理机上交替运行，串行的使用 CPU，在操作系统的软件上切换的更流畅 并行：即多个任务在多个处理机上同时运行 硬件平台分两类

操作系统的发展史 一、手工操作——穿孔卡片 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 。：手工操作的慢速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作方式已严重损害了系统资源的利用率（使资源利用率降为百分之几，甚至更低），不能容忍。唯一的解决办法：只有摆脱人的手工操作，实现作业的自动过渡。这样就出现了成 批处理 。 二、批处理——磁带存储 批处理系统：加载在计算机上的一个 系统软件 ，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。 2.1 联机批处理系统 主机与输入机之间增加一个存储设备——磁带，在运行于主机上的监督程序的自动控制下，计算机可自动完成：成批地把输入机上的用户作业读入磁带，依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行并把计算结果向输出机输出

一、手工操作——穿孔卡片 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。 手工操作方式两个特点： 用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。 CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。 20世纪50年代后期，出现 人机矛盾 。：手工操作的慢速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作方式已严重损害了系统资源的利用率（使资源利用率降为百分之几，甚至更低），不能容忍。唯一的解决办法：只有摆脱人的手工操作，实现作业的自动过渡。这样就出现了成 批处理 。 二、批处理——磁带存储 批处理系统：加载在计算机上的一个 系统软件 ，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。 2.1 联机批处理系统 主机与输入机之间增加一个存储设备——磁带，在运行于主机上的监督程序的自动控制下，计算机可自动完成：成批地把输入机上的用户作业读入磁带，依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行并把计算结果向输出机输出。完成了上一批作业后

文章目录 概述 操作系统的功能 处理机管理 存储管理 文件管理 设备管理 用户接口 操作系统的发展史 无操作系统的计算机系统（真空管）—— 穿孔卡片： 批处理系统（晶体管）—— 磁带存储： 联机批处理系统 脱机批处理系统 多道程序系统（小规模集成电路） 多道批处理系统 多道程序设计技术 分时系统 实时系统 通用操作系统 操作系统的进一步发展 个人计算机操作系统 网络操作系统 分布式操作系统 概述   在 计算机启动过程 中讲到操作系统是如何接管硬件的。那现代操作系统的设计目的是什么？操作系统历经什么样的发展才到如今娇小却“无所不能”的？ 操作系统的功能   操作系统的功能可以高度概括为 隐藏硬件 （提供用户接口）、 资源管理 ，大致分为五大部分： 处理机管理 存储管理 设备管理 文件管理 用户接口   这些是操作系统的主要功能，下面详细介绍这几大功能 处理机管理 处理机管理   在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为基本单位，因而对处理机的管理可以归结为对进程的管理。 （1）进程调度   为进程分配处理机，以充分利用处理机资源和提高系统性能。 （2）进程控制   创建、撤销、挂起、封锁进程–主动改变进程额状态。通过 原语 系统调用实现 （3）进程同步   协调进程间的关系，互斥/同步。同步机制 如锁、信号量 （4）进程通讯   进程间进行信息交换 存储管理 存储管理