【操作系统复习】操作系统的发展与分类
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操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類
- 一、手工操作階段
- 二、批處理階段 —— 單道批處理系統(tǒng)
- 三、批處理階段 —— 多道批處理系統(tǒng)
- 四、分時(shí)操作系統(tǒng)
- 五、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
- 六、其他操作系統(tǒng)
 
一、手工操作階段
過(guò)程: 用戶把程序?qū)懺诩垘?#xff08;其實(shí)就是在紙帶上打孔),然后輸入到計(jì)算機(jī)中,計(jì)算機(jī)隨后會(huì)處理這個(gè)程序,把輸出結(jié)果又放在紙帶中(其實(shí)還是打孔),展示給用戶看。
由于用戶在紙帶上編寫程序的速度很慢,紙帶輸入輸出的速度也很慢,而計(jì)算機(jī)的處理速度快,所以系統(tǒng)資源的利用率極低。
**主要缺點(diǎn):**用戶獨(dú)占全機(jī)、人機(jī)速度矛盾導(dǎo)致資源利用率極低
二、批處理階段 —— 單道批處理系統(tǒng)
引入脫機(jī)輸入/輸出技術(shù)(用磁帶完成),并使用監(jiān)督程序(操作系統(tǒng)的雛形)負(fù)責(zé)控制作業(yè)的輸入、輸出。
由于磁帶錄入到處理器中的速度比紙帶快得多,所以單道批處理系統(tǒng)一定程序上緩和了人機(jī)速度矛盾,資源利用率有所提升。
主要優(yōu)點(diǎn): 緩解了一定程度的人機(jī)速度矛盾,資源利用率有所提升。
主要缺點(diǎn): 內(nèi)存中僅能有一道程序運(yùn)行,只有該程序運(yùn)行結(jié)束之后才能調(diào)入下一道程序。CPU有大量的時(shí)間是在空閑等待I/O完成。資源利用率依然很低。
三、批處理階段 —— 多道批處理系統(tǒng)
🏕 每次往內(nèi)存中輸入多道程序,操作系統(tǒng)正式誕生,并引入了中斷技術(shù),由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理這些程序的運(yùn)行。各個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行。
主要優(yōu)點(diǎn): 多道程序并發(fā)執(zhí)行,共享計(jì)算機(jī)資源。資源利用率大幅提升,CPU和其他資源保持“忙碌”狀態(tài),系統(tǒng)吞吐量增大。
主要缺點(diǎn): 用戶響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),沒(méi)有人機(jī)交互功能(用戶提交自己的作業(yè)之后就只能等待計(jì)算機(jī)處理完成,中間不能控制自己的作業(yè)執(zhí)行)
🌰 假設(shè)計(jì)算機(jī)需要處理三個(gè)作業(yè):
作業(yè)一:輸入1秒,計(jì)算1秒,輸出1秒
作業(yè)二:輸入1秒,計(jì)算1秒,輸出1秒
作業(yè)三:輸入1秒,計(jì)算1秒,輸出1秒
采用單道批處理技術(shù)
 
采用多道批處理技術(shù)
 
四、分時(shí)操作系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)以時(shí)間片為單位輪流為各個(gè)用戶/作業(yè)服務(wù),各個(gè)用戶可通過(guò)終端與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。
主要優(yōu)點(diǎn): 用戶請(qǐng)求可以被即時(shí)響應(yīng),解決了人機(jī)交互問(wèn)題。允許多個(gè)用戶同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī),并且用戶對(duì)計(jì)算機(jī)的操作相互獨(dú)立,感受不到別人的存在。
主要缺點(diǎn): 不能優(yōu)先處理一些緊急任務(wù)。操作系統(tǒng)對(duì)各個(gè)用戶/作業(yè)都是完全公平的,循環(huán)地為每個(gè)用戶/作業(yè)服務(wù)一個(gè)時(shí)間片,不區(qū)分任務(wù)的緊急性。
五、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制下,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到外部信號(hào)后及時(shí)進(jìn)行處理,并且要在嚴(yán)格的時(shí)限內(nèi)處理完事件。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是及時(shí)性和可靠性。
主要優(yōu)點(diǎn): 能夠優(yōu)先響應(yīng)一些緊急任務(wù),某些緊急任務(wù)不需時(shí)間片排隊(duì)。
 
六、其他操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
總結(jié)
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