嵌入式操作系统教程第一章课件

1嵌入式操作系统基础1 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念第一章操作系统的基本概念2第一章操作系统的基本概念2 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念第一章 操作系统的基本概念1.1 计算机操作系统一、操作系统的基本概念1操作系统与计算机系统的关系。中央处理机（中央处理机（CPU）硬件子系统硬件子系统 存储器存储器 裸机裸机计算机系统计算机系统 输入输出设备输入输出设备 操作系统操作系统 系统程序系统程序 程序设计语言程序设计语言 软件子系统软件子系统 编译程序编译程序 应用程序应用程序注：有的操作系统本身也包含了程序设计语言和编译程序等功能。3第一章操作系统的基本概念1.1计算机操作系统一、操作 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念硬硬件件部部分分：构构成成了了系系统统本本身身和和用用户户作作业业赖赖以以活活动动的的物物质质基基础础 和环境。和环境。系统软件：系统软件：主要管理计算机系统本身的操作；主要管理计算机系统本身的操作；应用软件应用软件:主要解决用户的问题。主要解决用户的问题。2操作系统在计算机系统中的地位和作用 应应 用用 软软 件件 系系 统统 编译软件编译软件 软软 程序设计语言程序设计语言 件件 操作系统操作系统（底层）（底层）裸裸 机机计算计算机操作系机操作系统统4硬件部分：构成了系统本身和用户作业赖以活动的物质基础 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念计算机系统的层次结构操作系统的地位：操作系统的地位：是系统硬件之上的第一层软件，为其他软是系统硬件之上的第一层软件，为其他软件提供单向支撑作用。件提供单向支撑作用。裸机：裸机：没有任何软件支持的计算机。没有任何软件支持的计算机。虚拟机：虚拟机：对裸机功能的首次扩充，把裸机改造成功能更强、对裸机功能的首次扩充，把裸机改造成功能更强、使用更方便的机器。使用更方便的机器。5计算机系统的层次结构操作系统的地位：是系统硬件之上的第一层软 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念二、操作系统的功能1 1、对对计计算算机机系系统统硬硬件件封封装装和和扩扩充充，提提供供一一个个计计算算机机用用户户与与计计算算机机硬硬件件系系统统之之间间的的接接口口（API函函数数和和SHELL命命令令），使使计计算机系统更易于使用；算机系统更易于使用；2 2、有有效效地地控控制制和和管管理理计计算算机机系系统统中中的的各各种种硬硬件件和和软软件件资资源源，提高计算机系统资源利用率；提高计算机系统资源利用率；3 3、合理地组织计算机系统的工作流程，以改善系统性能。合理地组织计算机系统的工作流程，以改善系统性能。三、操作系统的定义 操作系统操作系统是计算机系统中的一个大型的系统软件，它管是计算机系统中的一个大型的系统软件，它管理和控制计算机系统中的全部软、硬件资源，合理地组织计理和控制计算机系统中的全部软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，为用户应用程序的运行提供一个友好的界算机的工作流程，为用户应用程序的运行提供一个友好的界面和良好的工作环境。面和良好的工作环境。6二、操作系统的功能1、对计算机系统硬件封装和扩充，提供一个计 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念77 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念一、中断和中断处理 1几个概念内核：内核：由由HAL（硬件抽象层）中的程序模块及进程管理、（硬件抽象层）中的程序模块及进程管理、内存管理等基本服务程序模块组成的系统核心部分内存管理等基本服务程序模块组成的系统核心部分 称为操作系统的内核。称为操作系统的内核。异步事件：异步事件：与当前正在做的事情不存在逻辑关系的事件。与当前正在做的事情不存在逻辑关系的事件。中断：中断：因异步事件的发生而迫使程序执行流程发生转移的因异步事件的发生而迫使程序执行流程发生转移的 现象。现象。1.2 操作系统的内核是由中断驱动的8一、中断和中断处理1几个概念内核：由HAL（硬件抽象层 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2中断处理流程92中断处理流程9 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念二、系统时钟的实现1定时器：CPUCPU周期性工作的保证。周期性工作的保证。2系统时钟：由定时器发出的中断请求。由定时器发出的中断请求。10二、系统时钟的实现1定时器：CPU周期性工作的保证。10 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.3 进程和线程的基本概念一、进程 1.概念：程序的一次运行过程程序的一次运行过程。2.特征：动态、并发、独立、异步和机构性。动态、并发、独立、异步和机构性。111.3进程和线程的基本概念一、进程1.概念：程序的 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念二、进程的概念1.进程的实体:存储在存储器中且与进程直接相关的实存储在存储器中且与进程直接相关的实 体体代码、进程控制块及数据集合。代码、进程控制块及数据集合。可重入代码：可共享的程序代码。可重入代码：可共享的程序代码。2.进程状态及转换就绪状态就绪状态:除除CPUCPU外，进程获取了其他所有必须得资源。外，进程获取了其他所有必须得资源。运行状态：就绪状态进程一旦获取运行状态：就绪状态进程一旦获取CPUCPU，进入运行状态。，进入运行状态。阻塞状态：因自身原因而暂停执行，转入阻塞状态。阻塞状态：因自身原因而暂停执行，转入阻塞状态。进程调度：在就绪进程中选择一个并使之运行的工作。进程调度：在就绪进程中选择一个并使之运行的工作。12二、进程的概念1.进程的实体:存储在存储器中且与进程直接相 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念3.进程控制块 为了记录和跟踪进程的相关信息，操作系统用来记载相为了记录和跟踪进程的相关信息，操作系统用来记载相应信息的一种数据结构。应信息的一种数据结构。133.进程控制块为了记录和跟踪进程的相关信息，操作系 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念4.进程的内存映像 进程控制块（进程控制块（PCBPCB）、进程数据、程序代码、进程堆栈）、进程数据、程序代码、进程堆栈三、线程的概念 为了减少系统切换进时的时间和空间开销，把进程进一为了减少系统切换进时的时间和空间开销，把进程进一步分割为更小的单位步分割为更小的单位线程。线程。操作系统在进行资源分配时，对存储空间资源，系统操作系统在进行资源分配时，对存储空间资源，系统仍然以进程为单位进行分配，而对处理器资源则以线程为仍然以进程为单位进行分配，而对处理器资源则以线程为单位进行分配。单位进行分配。5.进程控制块链表 为了管理的方便，操作系统根据系统当前不同的状态，为了管理的方便，操作系统根据系统当前不同的状态，把那些具有相同状态的进程的进程控制块用链表组织。把那些具有相同状态的进程的进程控制块用链表组织。144.进程的内存映像进程控制块（PCB）、进程数据、嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.4 进程管理多级反馈队列调度发：多级反馈队列调度发：按优先级划分若干的组，同组的进程的按优先级划分若干的组，同组的进程的 优先级相同，处理器以小于低级别队列优先级相同，处理器以小于低级别队列 的时间片按的时间片按FIFOFIFO方式优先运行从高级别方式优先运行从高级别 队列的进程。队列的进程。一、进程（线程）调度 系统中的所有就绪进程，按照某种策略确定一个合适的进系统中的所有就绪进程，按照某种策略确定一个合适的进程按规定的使用权限（可剥夺方式程按规定的使用权限（可剥夺方式OROR不可剥夺方式）让处理器不可剥夺方式）让处理器运行它。运行它。1.调度策略时间片轮法时间片轮法:系统中的每个进程轮流占用处理器运行一个相同系统中的每个进程轮流占用处理器运行一个相同 的时间片。的时间片。优先级调度：优先级调度：每个进程都有一个优先级，级别的大小决定抢占每个进程都有一个优先级，级别的大小决定抢占 处理器权利的大小处理器权利的大小(优先级决定方式优先级决定方式)。151.4进程管理多级反馈队列调度发：按优先级划分若干的组 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2.进程切换 从正在运行的进程中收回处理器，然后再使待运行的进从正在运行的进程中收回处理器，然后再使待运行的进程占用处理器的过程。程占用处理器的过程。保存处理器保存处理器PCPC寄存器的值寄存器的值保存处理器保存处理器PSWPSW寄存器的寄存器的保存处理器保存处理器SPSP寄存器的值寄存器的值保存处理器其它相关寄存器的值保存处理器其它相关寄存器的值二、进程（线程）的同步与通信1.直接制约 源于进程间的相互合作，而受限制的行为。源于进程间的相互合作，而受限制的行为。162.进程切换从正在运行的进程中收回处理器，然后再 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2.间接制约 源于对资源的共享。源于对资源的共享。3.进程同步 进程间制约性的合作运行机制就为进程同步。进程间制约性的合作运行机制就为进程同步。三、进程的其它管理1.进程的创建和删除进程创建：分配进程创建：分配PCBPCB，并给，并给PCPC和和SPSP付值，置标志位。付值，置标志位。进程撤销：回收资源，自内存中删除。进程撤销：回收资源，自内存中删除。2.进程的挂起和恢复由相应的进程挂起服务模块和恢复服务模块执行。由相应的进程挂起服务模块和恢复服务模块执行。172.间接制约源于对资源的共享。3.进程同步三、进程 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.5 存储管理一、计算机存储的层次可挥发性存储装置：可挥发性存储装置：系统掉电后，其所存储的信息会丢失殆系统掉电后，其所存储的信息会丢失殆 尽，属存储管理范畴。尽，属存储管理范畴。非挥发性存储装置：非挥发性存储装置：可永保存其上存储的信息，属设备管可永保存其上存储的信息，属设备管 理范畴。理范畴。181.5存储管理一、计算机存储的层次可挥发性存储装置：嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念二、存储空间的段页式分区 连续分配方式会形成许多碎片，虽然通过连续分配方式会形成许多碎片，虽然通过“紧凑紧凑”可以可以拼接，但是必须付出很多开销。因此产生了离散分配方式，拼接，但是必须付出很多开销。因此产生了离散分配方式，如果离散分配基本单位是页，则称为分页存储管理方式；如如果离散分配基本单位是页，则称为分页存储管理方式；如果离散分配基本单位是段，则称为分段存储管理方式果离散分配基本单位是段，则称为分段存储管理方式1.存储空间的分页 分页存储分页存储:将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并从的片，称为页面或页，并从0 0开始为各页加以编号。相应地，开始为各页加以编号。相应地，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块(512B-(512B-8K)8K)，称为，称为(物理物理)块或页框块或页框(frame)(frame)，也同样为它们加以编也同样为它们加以编号。在为进程分配内存时，以块为单位将进程中的若干个号。在为进程分配内存时，以块为单位将进程中的若干个页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。19二、存储空间的段页式分区连续分配方式会形成许多碎片，嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2.存储空间的分段 引入分段存储管理方式，引入分段存储管理方式，主要是为了满足用户和程序员主要是为了满足用户和程序员的下述一系列需要：的下述一系列需要：方便编程、方便编程、信息共享信息共享 、信息保护信息保护 、动态增长动态增长 、动态链接。动态链接。分段：分段：按程序自身的逻辑关系把作业的地址空间划分为若干按程序自身的逻辑关系把作业的地址空间划分为若干个程序段，每个程序段都有一个段名，且有一个段号。段号个程序段，每个程序段都有一个段名，且有一个段号。段号从从0 0开始，每一段也从开始，每一段也从0 0开始编址，段内地址是连续的。开始编址，段内地址是连续的。分段地址中的地址具有如下结构（二维的）：分段地址中的地址具有如下结构（二维的）：202.存储空间的分段引入分段存储管理方式，主 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念3.存储空间的段页式划分 基本原理：基本原理：将用户程序划分若干个段，然后再把每个段分成将用户程序划分若干个段，然后再把每个段分成若干页，并为每一段赋一个段名。若干页，并为每一段赋一个段名。利用段表和页表实现地址映射的过程利用段表和页表实现地址映射的过程:213.存储空间的段页式划分基本原理：将用户程序 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念三、虚拟存储器的概念1.虚拟存储的迫切性v有的作业很大，其所要求的内存空间超过了内存总容量，有的作业很大，其所要求的内存空间超过了内存总容量，作业不能全部被装入内存，导致该作业无法运行。作业不能全部被装入内存，导致该作业无法运行。v有大量作业要求运行，但是由于内存容量不足以容纳所有有大量作业要求运行，但是由于内存容量不足以容纳所有这些作业，只能将少数的作业装入内存让它们先运行，而这些作业，只能将少数的作业装入内存让它们先运行，而将其它大量的作业留在外存上等待。将其它大量的作业留在外存上等待。2.虚拟存储的定义虚拟存储器虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。其逻辑容量由内存对内存容量加以扩充的一种存储器系统。其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成本却又接近于外存。可见，虚拟存储技术是一而每位的成本却又接近于外存。可见，虚拟存储技术是一 种种性能非常优越的存储器管理技术。性能非常优越的存储器管理技术。22三、虚拟存储器的概念1.虚拟存储的迫切性2.虚拟存储的定义2 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.6 I/O与设备管理v设备控制器设备控制器：主要职责是控制一个或多个主要职责是控制一个或多个I/OI/O设备，以实现设备，以实现I/OI/O设备和计算机之间的数据交换。它包括：设备和计算机之间的数据交换。它包括：接收和识别命接收和识别命令令、数据交换、数据交换、标识和报告设备的状态标识和报告设备的状态、地址识别、地址识别、数据缓冲、差错控制等。数据缓冲、差错控制等。v驱动程序：驱动程序：接收操作系统请求，并对接收操作系统请求，并对I/OI/O设备进行输入输出设备进行输入输出操作的软件操作的软件一、I/O设备及其抽象二、操作系统的设备无关性设备的可寻址性设备的可寻址性:由外围设备形成的地址区域由外围设备形成的地址区域I/OI/O或地址或地址空间：空间：231.6I/O与设备管理设备控制器：主要职责是控制一个或 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念逻辑设备名的使用逻辑设备名的使用:操作系统规定用户程序中应使用逻辑设备操作系统规定用户程序中应使用逻辑设备名来对设备进行标识，而不是使用物理设备的实际名称。名来对设备进行标识，而不是使用物理设备的实际名称。三、操作系统对设备的管理设备描述表设备描述表:通过对实际物理设备属性的抽象而形成的设备属通过对实际物理设备属性的抽象而形成的设备属性描述的数据结构（性描述的数据结构（DCTDCT）。）。1.1.缓冲技术：缓冲技术：为了缓和因处理器和外围设备数据传输速率的为了缓和因处理器和外围设备数据传输速率的不匹配，需在主存区开辟的一个缓冲区。不匹配，需在主存区开辟的一个缓冲区。2.2.设备调度：设备调度：为了缓和多个进程共享同一个设备资源而带来为了缓和多个进程共享同一个设备资源而带来的竞争，处理器必须针对设备的属性按照某种预先设置的的竞争，处理器必须针对设备的属性按照某种预先设置的算法或策略算法或策略对共享该设备资源的进程调度。对共享该设备资源的进程调度。3.3.设备的分配：设备的分配：为竞争同一个设备资源的进程按预先设定为竞争同一个设备资源的进程按预先设定的分配策略，在保证完整性和合理性的前提下，分配该设的分配策略，在保证完整性和合理性的前提下，分配该设备资源。备资源。24逻辑设备名的使用:操作系统规定用户程序中应使用逻辑设备名来对 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.7 文件管理一、文件、文件结构和文件系统1.文件的基本概念 信息的一种组织形式，是存放在外存储器中的一组相关信息的一种组织形式，是存放在外存储器中的一组相关信息的集合，具有用于相互区别的名称。信息的集合，具有用于相互区别的名称。2.文件的逻辑结构字符流式文件：字符流式文件：由字符序列组成，文件内的信息不再划分结由字符序列组成，文件内的信息不再划分结 构。构。记录式文件：记录式文件：具有特定结构，内部信息划分为多个记录，用具有特定结构，内部信息划分为多个记录，用 户必需以记录为单位来组织和使用信息。户必需以记录为单位来组织和使用信息。连续结构文件连续结构文件：以记录存入的时间为。：以记录存入的时间为。有序结构文件有序结构文件：按某项值大小排序。：按某项值大小排序。251.7文件管理一、文件、文件结构和文件系统1.文件的基 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念3.文件的物理结构4.文件系统 操作系统中负责存取和管理文件的一组软件模块。操作系统中负责存取和管理文件的一组软件模块。有序文件：有序文件：文件的逻辑顺序和在文件的逻辑顺序和在连续物理块连续物理块中的结构中一致，中的结构中一致，称其为称其为。链接文件：链接文件：存储文件的物理块通过链表组织在一起。存储文件的物理块通过链表组织在一起。索引文件索引文件(随机文件随机文件)：由指示文件的逻辑记录和其所存储的由指示文件的逻辑记录和其所存储的物理块之间对应关系的索引表盒文件本身共同组成的文件。物理块之间对应关系的索引表盒文件本身共同组成的文件。功能功能1 1：建立文件时分配存储空间。建立文件时分配存储空间。功能功能2 2：回收被删除文件占用的空间资源回收被删除文件占用的空间资源。功能功能3 3：提供文件和目录间的操作接口，实现和实体的映射。提供文件和目录间的操作接口，实现和实体的映射。功能功能2 2：为文件提供足够的保护作用为文件提供足够的保护作用。263.文件的物理结构4.文件系统有序文件：文件的逻辑顺序和在连 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念二、文件管理1.文件目录及其结构文件目录：文件目录：是一个记录了文件的各个属性信息的数据结构是一个记录了文件的各个属性信息的数据结构,通常包括通常包括:文件名、存储位置、文件结构、存取权限和相关文件名、存储位置、文件结构、存取权限和相关使用信息。使用信息。目录文件：目录文件：有文件目录构成的文件。有文件目录构成的文件。27二、文件管理1.文件目录及其结构文件目录：是一个记录了文件的 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2.文件存储空间的管理存储空间的分配：存储空间的分配：以块为单位以块为单位512B/1K/2K512B/1K/2K。空闲块的组织：空闲块的组织：“位图位图”OR“”OR“链表链表”。282.文件存储空间的管理存储空间的分配：以块为单位512B 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.8 宏内核和微内核一、内核1.基本概念 裸机的首次抽象和封装裸机的首次抽象和封装，是系统对进程进行资源分配是系统对进程进行资源分配以及对进程进行管理和调度的程序模块的集合。以及对进程进行管理和调度的程序模块的集合。2.基本构成和位置 与硬件紧密相关、运行频率较高的公共基本操作程序与硬件紧密相关、运行频率较高的公共基本操作程序模块，关键性的数据结构等；计算机系统工作时，其将常模块，关键性的数据结构等；计算机系统工作时，其将常驻内存。驻内存。3.基本功能 中断处理：中断处理：中断管理和处理为操作系统赖以活动的基础。中断管理和处理为操作系统赖以活动的基础。291.8宏内核和微内核一、内核1.基本概念2.基本构成和 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念4.其它相关概念二、宏内核和微内核系统的基本操作：系统的基本操作：承担系统时钟、承担系统时钟、I/OI/O接口与设备、安全及对接口与设备、安全及对文件系统的控制和操作。文件系统的控制和操作。进程调度管理：进程调度管理：通过调度器来实现系统中进程和线程的通过调度器来实现系统中进程和线程的cpucpu资源的分配。资源的分配。原语：原语：内核中，执行时不可中断的程序。内核中，执行时不可中断的程序。用户态（常态）：用户态（常态）：用户只能使用计算机指令系统的一部分。用户只能使用计算机指令系统的一部分。系统太（特态）：系统太（特态）：用户可以使用全部的计算机指令。用户可以使用全部的计算机指令。1.微内核的引入 所谓微内核技术，是指精心设计的、能实现现代所谓微内核技术，是指精心设计的、能实现现代OSOS核心核心功能的小型内核，它与一般的功能的小型内核，它与一般的OS(OS(程序程序)不同，不同，它更小更精炼，它更小更精炼，它不仅运行在核心态，而且开机后常驻内存，它不仅运行在核心态，而且开机后常驻内存，它不会因内存它不会因内存紧张而被换出内存。微内核并非是一个完整的紧张而被换出内存。微内核并非是一个完整的OSOS，而只是为而只是为构建通用构建通用OSOS提供一个重要基础。提供一个重要基础。304.其它相关概念二、宏内核和微内核系统的基本操作：承担系统时 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念2.微内核的实现思想 用以完成系统调用功能的程序模块通常只进行简单的处用以完成系统调用功能的程序模块通常只进行简单的处理，而把其余的工作通过消息传递给内核之外的京城来处理，而把其余的工作通过消息传递给内核之外的京城来处理。理。3.微内核基本功能 (1)(1)进程进程(线程线程)管理管理(2)(2)低级存储器管理低级存储器管理(3)(3)中断和陷入处理中断和陷入处理312.微内核的实现思想3.微内核基本功能(1)进程(线程)管理 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念4.宏内核 内部可被划分成若干模块，运行时作为一个整体来完成任内部可被划分成若干模块，运行时作为一个整体来完成任务。模块间通过直接的函数调用来实现模块间的通信。务。模块间通过直接的函数调用来实现模块间的通信。324.宏内核内部可被划分成若干模块，运行时作为一个整体 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.9 操作系统的类型按功能特征的不同把操作系统分为：(1)(1)批处理操作系统批处理操作系统(2)(2)分时操作系统分时操作系统(3)(3)实时操作系统实时操作系统(4)(4)单用户操作系统单用户操作系统一、批处理操作系统 批处理操作系统一般适用于大中型计算机系统。批批处理操作系统一般适用于大中型计算机系统。批处理操作系统可分为处理操作系统可分为单道批处理操作系统单道批处理操作系统和和多道批处理多道批处理操作系统操作系统两种。两种。331.9操作系统的类型按功能特征的不同把操作系统分为：嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1单道批处理操作系统 单道批处理操作系统是早期计算机系统中配置的一单道批处理操作系统是早期计算机系统中配置的一种操作系统类型。种操作系统类型。主要代表有：主要代表有：FMSFMS（FORTRANFORTRAN监控系统）、监控系统）、IBYSYIBYSY（IBM/7094IBM/7094）。）。2多道批处理操作系统 多多道道批批处处理理操操作作系系统统是是在在6060年年代代中中期期以以后后计计算算中中心心（或或数数据据中中心心）等等较较大大的的计计算算机机系系统统上上所所配配置置的的一一种种操操作系统。主要代表有：作系统。主要代表有：IBM 360/370。主要特征：主要特征：(1)(1)成批处理。成批处理。(2)(2)多道程序运行。多道程序运行。(3)(3)用户脱机使用计算机。用户脱机使用计算机。341单道批处理操作系统2多道批处理操作系统主要特征：(1)嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念优点优点：有利于提高系统资源利用率、增大作业吞吐量。：有利于提高系统资源利用率、增大作业吞吐量。缺点缺点：无交互性，这给程序设计人员带来很大的不便。：无交互性，这给程序设计人员带来很大的不便。二、分时操作系统 分分时时操操作作系系统统提提供供了了多多个个用用户户共共同同使使用用一一台台计计算机的环境。算机的环境。主要代表：主要代表：UnixUnix、VAX/VMXVAX/VMX、CTSSCTSS、MUTICSMUTICS等。等。主要特征：主要特征：(1)(1)多路性多路性(2)(2)独占性独占性(3)(3)及时性及时性(4)(4)交互性交互性35优点：有利于提高系统资源利用率、增大作业吞吐量。二、分时操作 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念三、实时操作系统主要特征：主要特征：(1)(1)即时响应即时响应(2)(2)高可靠性高可靠性(3)(3)专业性专业性四、单用户操作系统 是是为为个个人人用用微微型型计计算算机机所所配配置置的的操操作作系系统统。这这类类操操作作系系统统在在处处理理机机的的调调度度、存存储储保保护护等等方方面面将将简简单单得得多多，为为用用户户提提供供良良好好的的工工作作环环境境和和方方便便的的用用户户接接口口成成为为这这类类操作系统的主要目标。操作系统的主要目标。典型系统：典型系统：MS-DOS、Windows、Linux等。等。36三、实时操作系统主要特征：(1)即时响应(2)高可靠性(嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.10操作系统的Shell操作系统的操作系统的“壳（壳（shellshell）”:”:操作系统给自己提供了一个进操作系统给自己提供了一个进程。当操作系统完成对自身的全局数据结构初始化后，立即程。当操作系统完成对自身的全局数据结构初始化后，立即就创建一个根进程来占有就创建一个根进程来占有CPUCPU。此进程将提供一个人机交互。此进程将提供一个人机交互的界面，通过此界面，它能接受用户提出的任务要求，也能的界面，通过此界面，它能接受用户提出的任务要求，也能按用户要求创建新的用户进程。按用户要求创建新的用户进程。371.10操作系统的Shell操作系统的“壳（shell 嵌入式操作系统基础 第一章 操作系统的基本概念1.11操作系统的Shell系统的载入：381.11操作系统的Shell系统的载入：38