工学操作系统概论

操作系统原理赵志斌QQ:583573057信息与建筑工程学院参考书《计算机操作系统》（汤子赢等编著）西安电子科技大学出版社《计算机操作系统》（何炎祥李飞李宁编著）清华大学出版社

《操作系统教程》（第二版）（徐甲同方敏编著）西安电子科技大学出版社

《操作系统教程-原理和实例分析》（孟静编著）高等教育出版社

《计算机操作系统教程》（第二版）（左万历周长林）高等教育出版社《操作系统》（孟庆昌编著）电子工业出版社《操作系统》（罗宇邹鹏吴刚等编著）电子工业出版社《操作系统原理教程》（张丽芬刘美华编著）电子工业出版社

《操作系统-内核与设计原理》（（美）WilliamStallings著）电子工业出版社

《操作系统现代观点》（Operating

Systems

A

Modern

Perspective

Second

Edition,Lab

Update）(美)Gary

Nutt著孟祥山晏益慧译机械工业出版社

《Linux操作系统结构分析》（郭玉东主编）西安电子科技大学出版社课程目的不是如何使用操作系统,而是理解操作系统如何工作OS工作方式OS内部算法和数据结构

设计OS

过程中的问题、解决方案和折中权衡课程特点实践性强（从实践总结出原理）

涉及面广（并行程序，性能问题，结构问题，程序方法论，软件工程，等等）错综复杂：纵横交叉如何学好操作系统？Learn

OS

concepts

by

coding

them!操作系统做什么？#include

<stdio.h>int

main(int

argc,

char

*argv[

]){puts("hello

world");return

0;}用户告诉操作系统执行hello程序操作系统找到该程序，检查其类型检查程序首部，找出正文和数据的地址文件系统找到第一个磁盘块父进程需要创建一个新的子进程，执行hello程序操作系统需要将执行文件映射到进程结构操作系统设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处程序的第一条指令执行，失败，缺页中断发生操作系统分配一页内存，并将代码从磁盘读入，继续执行更多的缺页中断，读入更多的页面操作系统做什么？程序执行系统调用，在文件描述符中写一字符串操作系统检查字符串的位置是否正确操作系统找到字符串被送往的设备设备是一个伪终端，由一个进程控制操作系统将字符串送给该进程该进程告诉窗口系统它要显示字符串窗口系统确定这是一个合法的操作，然后将字符串转换成像素窗口系统将像素写入存储映像区视频硬件将像素表示转换成一组模拟信号控制显示器（重画屏幕）显示器发射电子束在屏幕上看到hello

world为什么学习操作系统?设计操作系统或者修改现有的系统存在人们意识不到的大量“操作系统”嵌入式系统(Embedded

OS）加深对使用的OS的理解，有利于深入编程用户为了开发应用程序必须与操作系统打交道编程时借鉴操作系统的设计思想和算法操作系统中所用的许多概念和技巧可以推广应用到其他领域选择购买操作系统我们并不总使用Win95/NT/2000/XP为什么学习操作系统?涉及到计算机科学的很多领域 计算机体系结构/硬件软件设计程序设计语言数据结构算法网络学习核心技术并能在其他地方应用之操作系统的工作程序的执行负责启动每个程序，以及结束程序的工作完成与硬件有关的工作完成与应用无关的工作易于使用，基本服务，统一性计算机系统的效率与安全问题硬件相关应用程序虚机器界面操作系统物理机器界面硬件假如没有操作系统？怎样将目标代码送给硬件？怎样输出打印结果？→人们将对二进制程序操作从二极发光管读答案硬件相关指实现代码中包含存储器的物理地址，包含对设备接口寄存器和设备接口缓冲区的读写等等

实现该工作的过程代码和硬件因素密切相关，即需要设置与测试、使用物理地址、设备接口寄存器等等硬件相关必然复杂繁琐、代码量大硬件相关的工作，其实现代码不通用由于操作系统承担了上述工作，在其之上的各类程序就没有必要直接同硬件打交道了。硬件改变时，操作系统相应变化即可，其他的程序不用作出改变硬件相关还表现在有关硬件的状态必定带来对应代码的变化应用软件与现实硬件之间的软件硬件抽象，可移植性有限变为无限（接近）提供保护一台等价的扩展机器（虚拟机），比底层硬件更容易编程与应用无关任何一个程序都需要的、最基本的工作它们具有共性、工作过程相同、与具

体应用无直接关系（即与用户所关心的应用目标无直接关系）教学内容讲课内容学时1．操作系统概论42．用户与操作系统的接口43．进程管理104．存储管理85．文件系统66．输入/输出系统67．Linux操作系统简介4上机实验12合

计54第一章操作系统概论第一章操作系统概论操作系统的基本概念操作系统的形成和发展操作系统的分类操作系统的功能和主要特征操作系统的结构第一章操作系统概论1.定义学科的观点操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件

资源,合理地组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合。功能的观点操作系统是一个计算机资源管理系统，它负责计算机系统的全部资源的分配、控制、调度和回收。用户的观点操作系统是计算机与用户之间的接口，用户通过这种接口使用计算机。软件的观点操作系统是程序和数据结构的集合。管理的观点操作系统是计算机硬件和软件资源的合理而协调的管理者。1.1

操作系统的基本概念第一章操作系统概论2.目标方便性用户可通过良好的用户界面来操作/使用计算机（DOS命令，WINDOWS图标）。机器只识别0/1代码，如未配置OS，用户只能用机器语言书写程序。PASCAL语言编写程序—编译—调用OS命令—运行。驱动（I/O驱动）（2）有效性系统效率（如CPU用的充足与否）。资源利用率（如内存、I/O设备是否忙碌、OS可标示某设备情况异常，统一管理。磁盘整理。）第一章操作系统概论可扩充性IT技术迅速发展，OS应采用模块化结构，象积木一样，可增加修改。开放性使用不同厂家的计算机，设备拿有效地协同工作，实现应用程序的可移植性和互操作性。例如：UNIX对于C语言编制的程序可以直接使用，可移植性好。几十万条指令的程序改动千条左右即可。3.作用系统资源的管理者。提供资源共享，并对资源使用进行合理调度。提供I/O接口，简化用户的I/O工作。验错。第一章操作系统概论4.对待OS的几种观点①操作系统作为最基本的系统软件计算机系统资源一个计算机系统由两部分构成：系统硬件和系统软件。系统硬件是指构成计算机系统所必须配置的全部设备。现代计算机系统一般都包含一个或多个处理器、内存、磁盘、光

盘、打印机、时钟、鼠标、键盘、显示器、网络接口以及其它输入输出设备。计算机系统硬件构成了计算机本身和用户作业赖以活动的物质基础。通常，我们把计算机系统中所配置的硬件称为硬件资源。第一章操作系统概论只有系统硬件而无系统软件的计算机称为裸机。用户直

接使用裸机不仅不方便，而且将严重降低系统效率。系统软件是一个计算机系统必须配置的程序和数据的集合。它们是专门为计算机系统所配置的，例如操作系统、各种语言处理

程序(汇编程序、编译程序等)、编辑程序、连接装配程序、

系统实用程序以及系统维护程序等，这些都可算是系统软件，但是最为重要、最为基本的系统软件便是我们所要讲的操作系统了。操作系统本身是计算机系统软件中的重要组成部分，而其物质基础是系统硬件。系统硬件和系统软件统称为计算机系统资源。第一章操作系统概论计算机系统的层次结构由四层构成，每层代表一组功能并提供相应的接口。接口：掩盖该层内部功能的实现细节，向外部提供一些使用的约定。图1.1计算机系统的层次结构第一章操作系统概论②操作系统作为资源管理器跟踪资源状态。分配资源。回收资源。保护资源。第一章操作系统概论③操作系统作为虚拟机软件：语言处理程序软件：操作系统硬件（裸机）虚拟机2虚拟机1虚拟机：二者结合变成了功能更强大使用更方便的机器。为了让用户和程序员在使用计算机时不涉及硬件细节，使硬件细节和程序员隔离开来，需要建立一种简单的高度抽象。这种抽象就是为用户提供一台等价的扩展计算机，这样的计算机称为虚拟计算机，简称虚拟机。第一章操作系统概论④进程的观点从操作系统运行的角度动态的观察操作系统。操作系统是由一些可同时独立运行的进程和一个对这些进程进行协调的核心组成。⑤服务提供者的观点从用户角度来看：操作系统为用户提供一组功能强大的、方便易用的命令或系统调用。操作系统作为标准服务提供者提供每个用户需要的标准工具（程序创建和执行、存取I/O设备、控制对文件的存取、系统存取、错误检测和回应统计）如标准库、窗口系统第一章操作系统概论5.多道程序设计的概念通道：用于专门完成I/O操作的处理机。优势：CPU和通道并行工作；通道和通道并行。单道系统一次只加载一个任务处理。不足：CPU利用率低，外设利用率低；吞吐量小，作业执行时间长。第一章操作系统概论（3）多道程序设计多道程序设计的硬件支持中断系统从系统操作的观点来看，中断的定义如下：①对异步或例外事件的一种响应；②这一响应自动地保存CPU状态以便将来重新启动；③自动转入中断处理程序。第一章操作系统概论在计算机系统中，一般将中断分为如下几种类型：I/O中断。这是外部设备完成了预定I/O操作或在I/O操作中出错所引起的中断。（强迫性中断）程序中断。这是由程序中的错误引起的中断。（强迫性中断）硬件故障中断，或称机器检验中断。（强迫性中断）外中断。外中断来自外部信号，这些信号可能来自其它机器。外中断还包括时钟中断，以及来自键盘的中断。（强迫性中断）访管中断。由机器中的访管指令引起的中断。（自愿性中断）第一章操作系统概论图1.2中断的处理过程第一章操作系统概论通道技术四级连接；三级控制。图1.3单通路I/O系统第一章操作系统概论CPU和通道的通信CPU与通道之间的关系是主从关系。CPU是主设备，通道是从设备。采用通道方式实现数据传输的过程如下：当运行的程序要求数据传输时，CPU向通道发I/O指令，命令通道工作；通道接收到CPU的I/O指令后，从内存中取出相应的通道程序，通过执行通道程序完成I/O操作；当I/O操作完成(或出错)时，通道以中断方式中断CPU正在执行的程序，请求CPU的处理。第一章操作系统概论多道程序设计原理图1.4多道程序运行概念第一章操作系统概论图1.5多道程序执行过程的时间图第一章操作系统概论多道程序设计的实现为实现多道程序设计，必须妥善解决以下三个问题存储保护和地址重定位。处理机管理和调度。(2)(3)资源的管理和分配。第一章操作系统概论图1.6多道程序设计环境下各程序的执行和状态的转换第一章操作系统概论综上所述，可归纳多道程序设计的特点如下：多道，即主存中有两道或两道以上的程序，它们都处于执行的开始点和结束点之间，也就是说，它们在任一时刻必处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。宏观上并行。从宏观上看，它们在同时执行。微观上串行。从微观上看，它们在交替、穿插地执行，因为在任一时刻，在一台处理机上只能执行一道程序的一条指令。第一章操作系统概论1.2

操作系统的形成和发展1.2.1历史第0代（40年代未－50年代初）无操作系统这时的计算机操作是由程序员采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统。第一代（50年代中－50年代未）初级单道批处理系统它是为了减少人工操作时间和作业转换时间提高CPU

利用率而设计的。系统自动成批处理作业，这是初级

单道批处理系统。第二代（60年代初－60年代中）多道程序设计共享系统这一代操作系统包括多道批处理系统、采用交互方式的分时系统和以提高瞬时响应时间为特征的实时系统。第一章操作系统概论第三代（60年代中－70年代中）多模式系统这一代计算机系统是通用系统，这一代操作系统是多模式系统，即一个系统同时支持批处理、分时处理、实时处理和多重处理。第四代（70年代中－）网络操作系统和分布式操作系统 网络操作系统实现在计算机网络上进行信息交换、资源共享和互操作等功能。分布式操作系统将地域上分散的各系统互连成一个具有整体功能的系统，并可将一个任务分布地在各系统上运行，实现分布式处理。第五代（1995－）移动系统各种移动设备出现（笔记本、PDA等等）特点：小型、移动、便宜但有限能力无线支持第一章操作系统概论批处理操作系统-现代操作系统雏型运行一个作业的步骤：将程序写在纸上（用高级语言或汇编语言）穿孔成卡片，再将卡片盒交给操作员计算结果从打印机上输出操作员到打印机上撕下运算结果送到输出室程序员稍后可从输出室取到结果操作员从输入室的卡片盒中读入另一个任务如果需要FORTRAN编译器，还要把它取来读入计算机缺点：机时在走来走去时浪费掉第一章操作系统概论Spooling技术••程序卡片被拿到机房后，能够很快将一作业从卡片读入磁盘

任何时刻当一作业运行结束，操作系统就将一新作业从磁盘读出，装入空出的内存区运行。Spooling技术(Simultaneous

Peripheral

Operation

On

Line)该技术也用于输出第一章操作系统概论UNIXUNIX是现代操作系统的代表。Unix运行时的安全性、可靠性以及强大的计算能力赢得广大用户的信赖。促使UNIX系统成功的因素：首先，由于UNIX是用C语言编写，因此它是可移植的，UNIX是世界上唯一能在笔记本计算机、PC机、工作站直至巨型机上运行的操作系统。第二，系统源代码非常有效，系统容易适应特殊的需求

最后，也是最重要的一点，它是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。第一章操作系统概论微软MS

DOS•••••••••

个人计算机的成功，逼得IBM采取紧急战略行动,决定要在1980年尽快生产出微型计算机，以应付挑战。但没有操作系统不行。要想快就是找现成系统配套，IBM公司洽谈CP/M操作系统不顺利，机遇落到了微软公司。在关键时刻，开发新操作系统时间和人手上已经不可能，微软找到西雅图计算机产品公司，达成由微软经销西雅图计算机产品公司的QDOS操作系统的协议。当时西雅图公司并不知道QDOS将被转卖给IBM，否则历史将会怎样演变，谁也无法知晓。IBM在1981年推出个人计算机，宣布了DOS操作系统随着IBM

PC和MS

DOS普及，CP/M逐渐走向下坡路。MS

DOS有优良的文件系统，但受到Intel

x86体系结构的限制，缺乏以硬件为基础的存储保护机制。它属于单用户单任务操作系统。从1981的1.0版到1998年在Windows

95/98之下的7.0版，MSDOS历经了16个年头。迄今仍有MS

DOS爱好者继续开发各种DOS软件产品。第一章操作系统概论一波三折的微软Windows操作系统•••1983年10月，PC机竞争厂家的图形界面相关产品上市。

面对市场压力，比尔.盖茨在1983年11月10日宣布推出Windows操作系统。直到1985年11月20日，Windows

1.0才正式上市。1992年4月，推出Windows

3.1，1993年5月，发表Windows

NT。Windows

95/98，Windows

CE，Windows

2000/XP，WindowsServer

2003（.net）。。第一章操作系统概论Internet时代与Linux•1990年秋天，Linus在芬兰首都赫尔辛基大学学习操作系统课程，因为上机需要排队等待，Linus买了台PC机，开发了第一个程序，程序包括两个进程，向屏幕上写字母，然后用定时器来切换进程。Linus需要终端仿真程序来存取Usenet新闻组的内容，于是他编写了从调制解调器上接发信息的程序以及显示器、键盘和调制解调器的驱动程序。然后编写了磁盘驱动程序、文件系统，一旦有了进程切换、文件系统和设备驱动程序，当然就拥有了一个操作系统原型，或者至少是它的一个内核。Linux就以这样极其古怪但也极其自然式问世。•••第一章操作系统概论国内操作系统的研制状况60年代末至70年代初杨芙清院士主持，我国第一台百万次集成电路计算机（150）操作系统。支持多道程序运行，在石油勘探领域成功应用。70年代中后期杨芙清院士主持。我国第一个全部用高级语言书写的DJS240机操作系统DJS200/XT2。层次管程结构模型，PCM设计方法，活跃管程结构模式。GX73多机实时操作系统（1978年）国防科技大学，1980年装在“远望”-I号航天测量船上，完成了向太平洋发射运载火箭、潜水艇水下发射的测控任务；完成了我国第一颗同步地球卫星的测控、定轨、控制任务。•“银河”-1

YHOS巨型操作系统（1983年）国防科技大学，用于YH-1、YH-2超级计算机，用于我国的石油勘探、天气预报和核物理研究。COSIX

v

1.X/2.0国产UNIX类操作系统。（国家八五、九五重点科技攻关成果，以中软为首，联合国内18个单位共同完成）微内核结构，安全级别超过B1，中文界面。嵌入式操作系统：Hopen，DeltaOS，SmartEOSLinux类操作系统：中软Linux、红旗Linux、东方Linux•••第一章操作系统概论1.2.3操作系统发展的主要动力器件快速更新换代。计算体系结构不断发展。提高计算机系统资源利用率的需要。让用户使用计算机越来越方便的需要。满足用户新要求，提供给用户新服务。第一章操作系统概论1.3操作系统的分类迄今为止的各个操作系统均属于下列操作系统之一或它们的组合：①单用户(微机)操作系统；②批处理系统；③分时系统；⑤网络操作系统；④实时系统；⑥分布式操作系统；⑦多处理机操作系统。⑧嵌入式操作系统三种基本OS:批处理系统、分时系统、实时系统。第一章操作系统概论1.3.1单用户(微机)操作系统图1.11

MS-DOS的第一章操作系统概论1.3.2

批处理系统概念多个作业可随时被接受进入系统，存放在外存（或缓存）形成队列，OS按一定的原则（栈的方式或队的方式）调入一个或多个进入主存运行，作业一旦运行用户便失去控制，直到该批作业全部结束。目标提高CPU利用率，提高外设利用率。提高作业的吞吐量，兼顾作业周转时间。3.执行过程第一章操作系统概论四个阶段：①用户首先准备好作业，然后提交给系统，称此阶段为作业的提交；②一批作业提交后，系统将它们存放到磁盘上某一盘区(称为输入井)，并等待执行，称此阶段为作业的后备或称作业的收容；③系统从磁盘的输入井中挑选作业并将它们装入内存，然后使它们在处理机上执行，称此阶段为作业的执行；④作业执行结束后，系统收回资源，取出作业执行结果，这一阶段称为作业的完成。第一章操作系统概论图1.12批处理系统中的作业状态及其转换第一章操作系统概论4.分类Ⅰ单道批处理概念：系统中装入一道作业执行，前一作业结束后调入下一道作业执行。特点：①简单（作业不交叉，切换由系统自动完成）；②资源利用率低；③解决了CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾。特征：①自动性；②顺序性；③单道性。Ⅱ多道批处理输入输出的手段：SPOOLing（Simultaneous

Peripheral

Operation

OnLine）技术。第一章操作系统概论Ⅱ多道批处理概念：系统中存放多个作业，这些作业或者同时，或者交替，或者相互穿插地执行。特点：①CPU与外设利用率高，吞吐量大；②内存利用率高，作业加工费用降低；③平均周转时间长；④无交互能力。特征：①多道性；②无序性；③调度性（作业调度、进程调度）。第一章操作系统概论1.3.3分时系统1.产生①人机交互；②共享主机。2.分时和分时系统分时:两个或两个以上的事件按时间划分轮流地使用计算机系统中的某一资源。分时系统：在一个计算机系统中如果多个用户分时地使用同一计算机，这样的计算机系统称为分时系统。时间片：分时的时间单位，一个时间片通常为几十毫秒。图1.13分时系统的概念图第一章操作系统概论3.关键问题①及时接受；②及时处理；③按时间片交替。4.特征同时性。若干用户可以同时操作，共同使用同一系统的资源。独立性。每个用户都有一种“独占感”。及时性。用户的请求能得到及时响应。交互性。它是分时系统的主要属性，所以分时系统也称交互作用系统。多路性。第一章操作系统概论3.调进/调出调进/调出(Rollin/Rollout)是实现分时系统的一种主式。在最简单的分时系统中，主存只放一道作业，作为现行作业，其余作业都放在后援存储器(即磁盘)上。为使系统能及时响应用户要求，每次现行作业运行一个时间片后便停止运行，并把它从主存移到后援存储器上(调出)；同时再从后援存储器上选择一个作业装入主存(调进)作为下一时间片的现行作业。在这种方式下，有很大一部分时间花费在主存与后援存储器之间的对换上。第一章操作系统概论4.分时系统的响应时间分时系统的响应时间是衡量一个分时系统性能的一项重要指标。所谓响应时间是指用户从终端发出一条命令到系统处

理完这条命令并作出回答所需的时间。设系统同时有几个用户，时间片为q，则在理想的情况下，系统的响应时间T=nq，即每个终端用户轮转一次所需时间为

nq，而对每个用户来说，获得的处理机时间为q，此时它仿佛在速度为实际速度的1/n的处理机上运行。由此可见，分时系

统的响应时间与用户数n以及时间片的大小q有关。第一章操作系统概论1.3.4实时系统1.实时系统的分类实时控制系统。把计算机用于对飞行器、导弹发射以及雷达探测等军事方面的自动控制，这时计算机要及时加工测量系统测得的数据并及时输出结果，以便对目标进行跟踪或向操作员显示结果。实时处理系统。把计算机用于预订飞机票、查询航班、航线和票价等，或者用于银行系统的财务往来。这一类应用称为实时信息处理，相应的系统称为实时处理系统。第一章操作系统概论实时系统的主要特点具有专用性、种类多且用途各异等特点。很少需要人工干预的监督和控制。基本特征是事件驱动设计。实时时钟管理。实时时钟及相应的时钟管理程序向系统提供日期、时间及对实时任务和延时任务进行控制的信号。连续人机对话。过载的防护。须具备防护机制，即使出现过载，也能保证系统正常运行。高可靠性。采取软、硬件措施，保证系统绝对安全和高度可靠。第一章操作系统概论1.3.5网络操作系统1.网络操作系统的主要功能网络操作系统首先是一个操作系统，因此它应具有通常操作系统应具有的处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理的功能。除此之外，作为网络操作系统，它还应提供以下功能：①实现网络中各节点机之间的通信；②实现网络中硬、软件资源的共享；③提供多种网络服务软件；④提供网络用户的应用程序接口。第一章操作系统概论1.3.6

分布式操作系统1.分布式计算机系统分布式计算机系统(简称分布式系统)是由多台计算机组成的系统且满足以下条件：系统中任意两台计算机之间可以利用通信来交换信息。系统中各台计算机之间无主次之分，既无控制整个系统的主机，也无受制于它机的从机。系统中的资源为系统中的所有用户共享。用户往往只需了解系统是否具有所需资源，而无需了解该资源位于哪台计算机上。系统中的若干台计算机可以相互合作共同完成同一个任务。第一章操作系统概论分布式系统是一种特殊的计算机网络系统。分布式系统的主要特点是：①各节点的自治性；②资源共享的透明性；③各节点间的协同性；④系统的坚定性。综合上面的分析，分布式系统的定义如下：分布式系

统是一个由多台计算机组成的系统，在用户看来，他所拥有的是一台单独的计算机，而这台计算机是一台功能扩大了的虚拟机。第一章操作系统概论2.分布式操作系统分布式操作系统的主要特点是：系统状态的不精确性。控制机构的复杂性。通信开销引起性能的下降。第一章操作系统概论1.3.8嵌入式操作系统嵌入式系统在各种设备、装置或系统中，完成特定功能的软硬件系统。它们是一个大设备、装置或系统中的一部分，这个大设备、装置或系统可以不是“计算机”通常工作在反应式或对处理时间有较严格要求环境中由于它们被嵌入在各种设备、装置或系统中，因此称为嵌入式系统嵌入式操作系统（Embedded

OperatingSystem）是运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件第一章操作系统概论嵌入式操作系统具有某些实时系统的特征但有限制条件大小、内存、能源PalmOS，WindowsCE第一章操作系统概论操作系统的另一种分类（同学们了解）主机操作系统服务器操作系统多处理机操作系统个人计算机操作系统实时操作系统嵌入式操作系统智能卡操作系统第一章操作系统概论主机操作系统数据中心大型电子商务服务站与个人计算机比较I/O处理能力强操作系统提供三类服务：批处理、事务处理、分时处理OS/390服务器操作系统它们通过网络同时为若干个用户服务，并允许用户共享硬件和软件资源服务器可提供打印服务、文件服务，或Web服务UNIX、Windows

2000、Linux多处理机操作系统获得大量联合计算能力的方式是将多个CPU连接成单一系统，提高计算机系统性能和可靠性。提高性能的两条途径：提高各个组成部分的速度增大处理的并行程度第一章操作系统概论-多处理机操作系统特点√增加系统的吞吐量N个处理器加速比达不到N倍（额外的调度开销，算法的并行化）√提高系统可靠性故障时系统降级运行智能卡操作系统智能卡：一种包含有一块CPU芯片的信用卡特点：非常严格的运行能耗和存储空间的限制有些智能卡只有单项