1.2操作系统的发展过程
1.2操作系统的发展过程
- 无操作系统
- 单道批处理操作系统
- 多道批处理操作系统
- 分时操作系统(time-sharing system)
- 实时操作系统(real time system)
一、无操作系统
1、人工操作方式
一台计算机的所有资源由用户独占，降低了计算机资源利用率，人操作慢，效率低。
缺点:
(1)用户独占全机
(2)CPU等待人工操作
2、脱机输入输出方式
在外围计算机的控制下，实现输入输出。(8理解，先嗯记)
二、单道批处理操作系统
单道批处理系统：系统对作业的处理都是成批进行的,且在内存中始终仅存一道作业运行，当运行结束或出错,才自动调另一道作业运行。
1、单道批处理系统主要特征：自动性、顺序性、单道性。
2、单道批处理系统主要优点：减少人工操作，解决了作业的自动接续。
3、单道批处理系统主要缺点：平均周转时间长，没有交互能力。
三、多道批处理操作系统
多道批处理操作系统：在内存中存放多道作业运行，直到运行结束或出错，才调度内存中的另一道作业运行。
1、多道批处理的主要优点：提高了资源利用率和吞吐能力。
2、多道批处理的主要缺点：平均周转时间长，没有交互能力。
3、多道批处理系统主要特征:
多道性、无序性、调度性（进程调度和作业调度）。
多道批处理系统需要解决的5个问题
1、处理机管理:分配和控制CPU。
2、存储器管理:内存分配与回收
3、I/O设备管理:IO设备的分配与操纵。
4、文件管理:文件的存取、共享和保护。
5、作业管理:如何组织作业运行。
【效率比较】单道、多道批处理操作系统
单：每一道完整地A、B、C这样一个一个运行
多：A计算后，在I/O的40ms内，B就可以开始计算，待到A第二次计算时，又暂停让A计算，从而充分利用I/O时不使用CPU浪费的时间
改进：虽然这两个批处理的系统能够处理作业了，但一开始处理，用户无法终止或交互，也就是说你这计算机你没办法使用了，那咱肯定不乐意啊，你就不能“挂后台”吗？
4、分时操作系统
一、分时系统的产生
用户需要:人机交互、共享主机、便于用户上机
二、分时系统实现中的关键问题:
及时接收:实现多个用户的信息及时接收。及时处理:及时控制作业的运行。
三、分时系统实现的方法
- 简单分时系统
- 具有“前台”和“后台”的分时系统
- 多道分时系统
特点:
- 多路性:一个主机与多个终端相连;‘
- 独立性:彼此独立操作，互不干扰;
- 及时性:系统能在很短的时间得到回答;
- 交互性:能实现人机对话（区别于批处理系统
典型系统:
- Multics (MIT)
- UNIX
这里有一段渊源。
目前大多数终端是UNIX发源而来，同时要知道这两个单词各自的意义：Mult 多样 UNI 单一。
==>最早的时候，Multics由科研单位、公司共同研发，故很庞大，功能很多，但是种种原因，没有被使用。
后来一个人就独立开发了UNIX，既然你们这么多样却没有用，那我就来个“单一”好了，有时候反而越简单越好用。
为什么程序很多，但是突然无响应？
比如同时运行100个程序，同时都有各自的调度程序，占用的内存太大，占用CPU的量太大，已经转不过来了
这里变化了，是主动放弃了CPU，调度程序频繁运算，导致额外占用大量CPU，故CPU利用率一般都低于100%。
5、实时系统
实时系统：是计算机及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致的运行。
举例：
1、实时控制系统:工业控制，军事控制，医疗控制
2、实时信息处理系统:航班定票，联机情报检索
特点：
- 相应及时
- 可靠性高
实时系统的特征
1、多路性:能对多个对象进行控制。
2、独立性:独立运行，不混淆，不破坏。
3、交互性:仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
4、可靠性:高可靠性，应具有多级容错防护能力。
5、及时性:不同的系统要求不一样，控制对象必须在截止时间内完成。
实时任务的类型：
1、按任务执行是否为周期性来化分
- 周期性实时任务
- 非周期性实时任务
2、按截止时间来化分
- 硬实时任务
- 软实时任务
