操作系统的发展与分类

操作系统的发展与分类

目录

• 操作系统的发展与分类
  • 手工操作阶段
  • 批处理阶段
    • 1.单道批处理系统
    • 2.多道批处理系统
  • 分时操作系统
  • 实时操作系统
    • 1.硬实时操作系统
    • 2.软实时系统
  • 其他几种操作系统

手工操作阶段

通过纸带进行输入输出

输入输出慢，计算机处理速度快

主要缺点：用户独占全机、人机速度矛盾导致资源利用率极低。

批处理阶段

1.单道批处理系统

引入脱机输入/输出技术（用磁带完成），并监督程序（操作系统的雏形）负责作业的输入、输出。

程序员将写好程序的纸带通过外围机将纸带数据读入磁带中。计算机从磁带中读入程序。输出则为上述过程相反过程。

主要优点：缓解了一定的人机速度矛盾，资源利用率有所提升。

主要缺点：内存中仅能有一道程序运行内存中仅能有一道程序运行，只有该程序运行结束后才能调入下一道程序。CPU有大量的时间是在空闲等待I/O完成。资源利用率依然很低。

2.多道批处理系统

程序员将纸带数据转化为磁带数据，计算机一次读入多道程序。

操作系统至此正式诞生，并引入了中断技术，有操作系统负责管理这些程序的运行。各个程序并发执行。

主要优点：多道程序并发执行，共享计算机资源。资源利用率大幅提升，CPU和其他资源保持“忙碌”状态，系统吞吐量增大。

主要缺点：用户响应时间长，没有人机交互功能

分时操作系统

分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过中端与计算机进行交互。

主要优点：用户请求可以被及时响应，解决了人机交互问题。允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相互独立，感受不到逼人的存在。

主要缺点：不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的，循环的为每个用户/作业服务一个时间片，不区分任务的紧急性。

实时操作系统

主要优点：能够优先响应一些紧急任务，某些紧急任务不需时间片排队。

在实时操作系统的控制下，计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且 要在严格的时限内处理完事件。实时操作系统的主要特点是及时性和可靠性

1.硬实时操作系统

必须在绝对严格的规定时间内完成处理。

如：导弹控制系统，自动驾驶系统。

2.软实时系统

能偶尔违反时间规定。

如：12306火车订票系统。

其他几种操作系统

网络操作系统：是伴随着计算机网络的发展而诞生的，能把网络中各个计算机有机地结合起来，实现数据传送等功能， 实现网络中各种资源的共享（如文件共享）和各台计算机之间的通信。（如：Windows NT就是一种典型的网络操作系统，网站服务器就可以使用）

分布式操作系统：主要特点是 分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同， 任何工作都可以分布在这些计算机上，由它们并行、协同完成这个任务。

个人计算机操作系统:如Windows XP、MacOS,方便个人使用。