非零基础自学计算机操作系统 第1章 操作系统概述 1.4 操作系统的分类 1.4.1 多道批处理操作系统 1.4.2 分时操作系统
非零基礎自學計算機操作系統
文章目錄
- 非零基礎自學計算機操作系統
- 第1章 操作系統概述
- 1.4 操作系統的分類
- 1.4.1 多道批處理操作系統
- 1.4.2 分時操作系統
第1章 操作系統概述
1.4 操作系統的分類
按照操作系統的功能可將其分為以下幾類:多道批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、通用操作系統、單用戶操作系統、網絡操作系統、分布式操作系統、多處理器操作系統、集群操作系統、云計算操作系統嵌入式操作系統、多媒體操作系統、智能卡操作系統等。
1.4.1 多道批處理操作系統
多道批處理操作系統(batch processing operating system)是以脫機操作為標志的操作系統,特別適合于處理運行時間比較長的程序,其工作原理下圖所示。
在使用這種系統時,用戶無法對其程序的運行狀況施行交互性控制。
當他將一個計算任務交給系統處理時,必須將其控制意圖“告訴”操作系統,如第一步做什么,第二步做什么,出錯時如何處理等。
為此,他需要用操作系統所提供的作業控制語言書寫一份說明書,該說明書稱為作業說明書,并將其與程序和數據一并交給系統。操作系統按照作業說明書所規定的步驟完成相應的計算任務。用戶程序、數據以及作業說明書合稱為作業。
批作業的處理步驟如下:用戶將作業(程序、數據、說明書)交給機房工作人員,操作員在適當的時刻將其放到某臺輸入機上并啟動其工作,通道負責將作業傳輸到磁盤輸入井中,以后在適當的時刻經通道傳輸進入內存處理。
此時作業以“進程”為單位在內存中運行,運行結束后,其結果經通道傳輸進入磁盤輸出井中。最后,再由通道負責將結果在輸出機上以用戶可見的形式顯示出來。
輸入井和輸出井分別為磁盤或磁鼓上的兩個區域,輸入井用于保存已經輸入但尚未處理的作業;輸出井用于保存處理完畢但尚未輸出的結果。
設置輸入井和輸出井的目的主要有兩個:協調輸入輸出設備速度與處理器速度之間的差異;為作業調度提供有利條件,如果沒有輸入井,系統只能按照自然次序處理作業,設置輸入井后,系統可以根據調度的需要在輸入井中選擇進入內存的作業,使得內存中運行的作業搭配合理。
多道批處理操作系統具有兩個特性。
①多道。內存中同時存在多個正在處理的作業,而且外存儲器輸入井中還有多個尚待處理的作業。
②成批。作業逐批地進入系統,逐批地處理,逐批地離開系統。作業與作業之間的過渡由操作系統控制,無須用戶干預。
1.4.2 分時操作系統
分時操作系統(time-sharing operating system)是以聯機操作為標志的操作系統,特別適合于程序的動態調試和修改。
在一個分時系統中,一個主機同多個交互終端相連,這些終端既可能是本地的,也可能是遠程的。每個終端上可以有一個用戶,系統以對話的方式與終端用戶交互,如下圖所示。
分時操作系統為終端用戶提供一組交互終端命令,它是用戶與操作系統之間交互的界面。
用戶進入系統后,可以在終端上輸入終端命令,該命令被操作系統接收,后者執行一段系統程序,完成用戶交付的任務,然后給出一個應答,用戶根據應答確定下一個將要輸入的命令。如此往復,直至用戶完成其計算任務后退出系統。
這類系統是采取分時的方法為多個終端用戶提供服務的,它將時間劃分為若干個片段,稱為時間片,并以時間片為單位輪流地為各個交互終端用戶服務。
由于時間片通常很短,如十幾毫秒或幾十毫秒,系統為所有用戶服務一次僅需較短的時間。例如,對于一個擁有50個終端的系統來說,假設時間片的長度為40s,一個終端每隔2s左右便能得到一次系統響應。
分時操作系統具有以下3個重要的特性。
①多路性。又稱多路調制性,即一個主機可以同時與多個終端相連。根據硬件配置情況,同一主機可以與幾個、十幾個以至數十個,甚至上百個終端連接在一起。
②交互性。又稱交往性,即系統以對話的方式為各個終端用戶服務。用戶在終端上可以方便地錄入、調試、修改、運行其程序。
③獨占性。由于計算機的運行速度很快,相比之下手動操作的速度較慢,因而每個用戶感覺仿佛獨占整個計算機系統,而不知道其他用戶的存在,即每個終端用戶實際上都擁有一臺完全屬于自己的虛擬機。
總結
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