即時(shí)作業(yè)系統(tǒng) - mis.knjc.ed

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1、作業(yè)系統(tǒng)蘇瑞榮教材編撰作業(yè)系統(tǒng)第一章概論教學(xué)目標(biāo)作業(yè)系統(tǒng)的目的作業(yè)系統(tǒng)的歷史演進(jìn)作業(yè)系統(tǒng)的分類作業(yè)系統(tǒng)的目的(1)提供使用者能夠執(zhí)行程式的環(huán)境，以達(dá)到方便使用與最有效率的目標(biāo)。(2)分配各項(xiàng)電腦的資源來解決問題。其中分配的過程必須公正而且盡可能有效率。(3)當(dāng)成控制程式來提供兩個(gè)主要的服務(wù)功能：(1)監(jiān)督使用者程式的執(zhí)行狀況，防止錯(cuò)誤與不正確的使用電腦，以及(2)管理操作的狀況與控制周邊裝置的輸入與輸出。電腦系統(tǒng)各部分作業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)(由內(nèi)而外)電腦硬體(ComputerHardware)(最底層)作業(yè)系統(tǒng)(

2、OperatingSystem,OS)應(yīng)用程式(ApplicationPrograms)使用者(EndUsers)(最上層)何謂作業(yè)系統(tǒng)由上往下看的觀點(diǎn)可視為一個(gè)擴(kuò)充機(jī)器(extendedmachine)由下往上看的觀點(diǎn)作為資源管理者(resourcemanager)的角色作業(yè)系統(tǒng)是一種資源管理者(resourceallocator)和常駐控制程式(controlprogram)作業(yè)系統(tǒng)功能(1)做為使用者與電腦硬體之間的介面(2)讓使用者方便的使用電腦系統(tǒng)(3)對(duì)硬體設(shè)備做有效的管理，提高系統(tǒng)的效能。作業(yè)

3、系統(tǒng)對(duì)四大類型的資源做管理(1)資訊管理(InformationManagement)(2)設(shè)備管理(DeviceManagement)(3)記憶體管理(MemoryManagement)(4)處理機(jī)管理(ProcessorManagement)作業(yè)系統(tǒng)對(duì)四大類型的資源做管理(1)資訊管理(InformationManagement)(2)設(shè)備管理(DeviceManagement)(3)記憶體管理(MemoryManagement)(4)處理機(jī)管理(ProcessorManagement)第一代電腦西元1

4、945-1955年真空管建構(gòu)無作業(yè)系統(tǒng)的存在代表系統(tǒng)：ENIAC第二代電腦西元1955-1965年電晶體建置出現(xiàn)程式語言的觀念代表系統(tǒng)：TX-0第三代電腦西元1965-1980年積體電路建置代表系統(tǒng)：IBMSystem/360IBMSystem/360第四代電腦西元1980-1990年大型積體電路建置代表系統(tǒng)：個(gè)人電腦後PC時(shí)代電腦圖片來源：資策會(huì)MIC多程式系統(tǒng)(MultiprogrammingSystem)為了有效的提昇CPU的使用率，讓系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)存放多個(gè)工作於記憶體中，使CPU服務(wù)完某一工作後能馬上再

5、從記憶體挑選另一工作服務(wù)，無須等待輸入設(shè)備去載入另一工作時(shí)，致使CPU閒置在多程式系統(tǒng)的環(huán)境下，作業(yè)系統(tǒng)會(huì)從工作集中區(qū)中選擇一個(gè)工作來執(zhí)行，待該工作(Job)執(zhí)行完畢或該工作進(jìn)人等待狀態(tài)(WaitState)時(shí)，再由工作集中區(qū)中另擇一個(gè)工作執(zhí)行。如此，有如多個(gè)程式同時(shí)在CPU中執(zhí)行，故謂之多程式(Multiprogramming)。多重程式運(yùn)算系統(tǒng)記憶體分配利用工作池可以進(jìn)行工作排班與CPU排班的動(dòng)作工作排班引進(jìn)多重程式運(yùn)作(multiprogramming)的能力多重程式運(yùn)作使得批次系統(tǒng)能夠有效的利用不同

6、的系統(tǒng)資源分時(shí)作業(yè)系統(tǒng)(TimeSharingSystem)多程式系統(tǒng)感覺上似乎是可以同時(shí)讓多個(gè)工作(程式)同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行，其實(shí)不然，雖然是多個(gè)在系統(tǒng)內(nèi)，但CPU每次也只能服務(wù)某一個(gè)工作，直到該工作完成或進(jìn)入等待狀態(tài)，才再另行選擇一個(gè)工作服務(wù)。所以，雖然是多個(gè)工作同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)，但只有一個(gè)工作真正被CPU執(zhí)行，其餘皆在等待。分時(shí)作業(yè)系統(tǒng)為了改善此缺失，每位使用者或程式都以交談式(Interactive)的方式與作業(yè)系統(tǒng)溝通，而且每位使用者(或程式)都以輪流的方式使用一小段的CPU時(shí)間，當(dāng)使用者用完該分配之C

7、PU時(shí)間或需要去執(zhí)行I/O動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)將CPU之控制權(quán)交給下一位使用者。採用此種方式，可以讓多位使用者同時(shí)使用電腦，讓使用者感覺好像僅有他一個(gè)人在使用此一電腦系統(tǒng)。此種系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)工作都是公平的，不會(huì)導(dǎo)致某些工作等待過久，而從未被CPU服務(wù)。分時(shí)系統(tǒng)系統(tǒng)輪流分配CPU給每個(gè)需要服務(wù)的工作，因?yàn)榘l(fā)生轉(zhuǎn)換的頻率很高，所以使用者可以在每一個(gè)程式執(zhí)行的時(shí)候與其交談。每個(gè)使用者在記憶體中存有自己的程式，當(dāng)程式執(zhí)行的時(shí)候，通當(dāng)只執(zhí)行一個(gè)短暫的時(shí)間，且同時(shí)輸入與輸出動(dòng)作仍是交談式。允許多個(gè)使用者同時(shí)使用一部電腦可能會(huì)

8、引發(fā)一些安全性的問題即時(shí)作業(yè)系統(tǒng)(RealTimeSystem)即時(shí)系統(tǒng)是一個(gè)為特殊目的而建構(gòu)的使用系統(tǒng)，它對(duì)於時(shí)間上的限制是非常嚴(yán)格的，它必須在限定的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，否則，將會(huì)造成重大的損失或?yàn)?zāi)害，故一般此系統(tǒng)的硬體設(shè)備都是專屬於某種用途之特殊控制設(shè)備。即時(shí)系統(tǒng)一般應(yīng)用於國防或工業(yè)上的控制系統(tǒng)。電腦系統(tǒng)必須於限定的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，此種系統(tǒng)內(nèi)具有快速的CPU及大量的記憶體空間，其處理工作的方式是採用優(yōu)先權(quán)高的工作