【操作系统】之【一】操作系统引论Ⅱ

操作系统引论

• 二、操作系统的发展过程
• • Ⅰ未配置操作系统的计算机系统
  • • 1、人工操作方式
    • 2、脱机I/O方式
  • Ⅱ单道批处理系统
  • Ⅲ多道批处理系统
  • Ⅳ分时系统
  • Ⅴ实时系统
  • Ⅵ微机操作系统
  • Ⅶ嵌入式操作系统
  • Ⅷ网络操作系统
  • Ⅸ分布式操作系统

二、操作系统的发展过程

简单的批处理–>多道批处理–>分时系统–>实时系统

Ⅰ未配置操作系统的计算机系统

1、人工操作方式

早期的操作方式是与事先已穿孔的纸带（或卡片）有关。（机器语言）
缺点：
①用户独占全机
②CPU等待人工操作

2、脱机I/O方式

目的：为了解决人机矛盾以及CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾。
过程：事先将装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机，在一台外围机的控制下，把纸带上的程序和数据输入磁带。当CPU需要这些程序和数据时，再从磁带上将它们高速地调入内存。CPU需要输出时则相反。它们都是在脱离主机地情况下进行地，故称其为脱机I/O方式。而把在主机的直接控制下进行I/O的方式，成为联机I/O方式。
优点：
①减少了CPU的空闲时间
②提高了I/O速度

Ⅱ单道批处理系统

第一个批处理时程序员与操作员的批处理。
在处理完一个作业之后，要紧接着处理下一个作业。
监督程序：为了实现作业之间的人工衔接。
虽然系统对作业的处理时成批进行的，但是在内存中始终只保持一道作业。
内存分配：

内存分配

监控程序

用户程序

Ⅲ多道批处理系统

目的：为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量。
过程：在执行程序A的时候，在调用I/O设备的CPU空闲时间，运行程序B，以此类推。
优缺点：
①资源利用率高
②系统吞吐量大
③平均周转时间长
④无交互能力：用户在作业完成之前，不能与自己的作业进行交互，不利于修改和调试程序。

Ⅳ分时系统

目的：为了满足用户对人机交互的需求。
用户的需求：①人机交互（批处理系统做不到）；②共享主机
为实现人机交互，必须解决的问题：
①及时接收②及时处理
（采用作业直接进入内存的方法和采用轮转运行的方式）
特征：
①多路性
②独立性
③及时性
④交互性

Ⅴ实时系统

比起分时系统对时间的要求更加严格
最主要的特征是实时性
实时系统类型：
①工业控制系统
②信息查询系统
③多媒体系统
④嵌入式系统
实时任务类型：
①根据任务执行时是否呈现周期性划分为：周期性实时任务和非周期性实时任务
②根据对截止时间的要求划分为：硬实时任务和软实时任务
实时系统与分时系统特征的比较：
①多路性
②独立性
③及时性
④交互性
⑤可靠性

Ⅵ微机操作系统

OS逐渐发展成为微机OS、嵌入式OS、网络OS、分布式OS等。
配置在微机上的OS称为微机OS，也被称为个人计算机。
微机OS按照运行方式可以分为：
①单用户单任务OS

只允许一个用户上机，且只允许用户程序作为一个任务运行。

②单用户多任务OS

只允许一个用户上机，但是允许用户把程序分为若干个任务并发执行。

③多用户多任务OS

允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器，共享主机系统中的各种资源，而每个用户程序又可进一步分成几个任务。
多用户多任务OS除了具有界面友好、管理方便和适于普及等优点之外，还具有支持多用户使用、可移植性良好、功能强大、通信能力强等优点。

Ⅶ嵌入式操作系统

为了完成某个特定功能而设计的额系统，或是具有附加机制的系统，或是其他部分的计算机硬件与软件的结合体。
特点：
①系统内核小
②系统精简
③实时性高
④具有可配置性

Ⅷ网络操作系统

特征：
①硬件独立性
②接口一致性
③资源透明性
④系统可靠性
⑤执行并发性

Ⅸ分布式操作系统

特征：
①分布性
②透明性
③同一性
④全局性
功能：
①通信管理功能
②资源管理功能
③进程管理功能