第二讲 操作系统发展历史与现状
授课目的与要求:了解操作系统基本技术及出台的背景.
授课重点与难点:各发展阶段的主要技术.
作业安排:1,4,5,7,8,10
1.2 操作系统的发展历史
单道批处理时代(20世纪50年代);
多道批处理,分时,实时系统时代(60年代初)
多方式系统时代(60～70年代);
分布式系统,多机系统时代(70年代中期后).
史前年代特点:
计算机刚问世,除硬件和应用软件外,几乎没有中间层软件,没有操作系统;
用户独占机器或由系统操作员控制机器.
1.2.1 单道批处理时代(50年代监督程序)
基本思想:系统有一常驻内存的监督程序(第一代操作系统),操作员有选择地把若干作业合成一批,安装在输入设备上,并启动监督程序,然后由监督程序依次顺序启动这批作业,以单道方式运行.
作业:用户的一次上机行为.
作业步:作业的执行步骤.
作业控制语言:用于说明作业如何执行的语言.
作业控制说明书:用作业控制语言编写的作业执行程序.
$END
$RUN
$LOAD
$FORTRAN
$JOB,JOBNAME=…
程序处理数据
FORTRAN程序语句
典型的卡片作业举例
普通指令:用户程序监督程序都可包含的指令.
特权指令:只有监督程序才可包含的指令.
方式/态:指处理机能执行什么类型指令的状态.在特权方式下,除能执行普通指令外还能执行特权指令.在普通方式下只能执行普通指令.
系统调用(广义指令):由监督程序提供给用户调用的系统功能.
TRAP机制:硬件支持在特定状态下(如执行trap指令,定时器中断)进入监督程序的机制.用于实现系统调用或由监督程序处理作业死循环.
系统空间:监督程序所占内存(0-K).
用户空间:供用户程序使用的内存(K+1-N)
存储保护:硬件提供一个界地址寄存器,每次访问内存时,处理机依照目前处理机的态判断访问是否越界.
定时器中断:在规定时间间隔到时,系统暂停当前程序之运行,去进行时间相关的处理.如看作业是否已超过其运行期限.
早期批处理系统中的监督程序工作流程:
1.判断输入设备上是否有待输入作业,没有则停止;
2.从设备上输入一个作业;
3.控制作业运行:
a.取作业说明书中一条语句,解析执行,如果是"作业终止"语句,则删除该作业,转1;
b.如果是一条执行性语句,则在主存中建立相应程序运行环境,传递好参数,转去执行该程序(变到用户态运行);

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