1.2? OS的發(fā)展過程

20世紀(jì)50年代中期，第一個簡單的批處理系統(tǒng)

60年代中期，多道程序批處理系統(tǒng)，隨后出現(xiàn)分時系統(tǒng)

上世紀(jì)80年代開始至21世紀(jì)初，微型機、多處理機、計算機網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展年代→微機OS、多處理機OS和網(wǎng)絡(luò)OS的形成和大發(fā)展年代。

1.2.1? 無OS的計算機系統(tǒng)

這一時期有兩種操作方式：

人工操作方式

脫機輸入/輸出（Off-Line I/O）方式

（20世紀(jì)50年代末 ）

人工操作方式

程序員將事先已穿孔（對應(yīng)于程序和數(shù)據(jù)）的紙帶（或卡片）裝入紙帶輸入機（或卡片輸入機）；

再啟動輸入機將程序和數(shù)據(jù)輸入計算機；

然后啟動計算機運行。

當(dāng)程序運行完畢并取走計算結(jié)果后，才讓下一個用戶上機。

缺點：用戶獨占全機；

CPU等待人工操作

脫機輸入/輸出方式

優(yōu)點（1）減少了CPU的空閑時間

（2）提高了I/O速度

1.2.2? 單道批處理系統(tǒng)

1. 單道批處理系統(tǒng)的處理過程

把一批作業(yè)以脫機方式輸入到磁帶上；

在監(jiān)督程序（Monitor）控制下使這批作業(yè)

?? 一個接一個地連續(xù)處理。

參看下頁的圖1-3

它是OS的前身，而非現(xiàn)在人們理解的OS。

2. 單道批處理系統(tǒng)的特征

自動性

在磁帶上的作業(yè)能自動地逐個地依次運行，而無需人工干預(yù)。

順序性

磁帶上的各道作業(yè)是順序地進(jìn)入內(nèi)存，各道作業(yè)的完成順序與它們進(jìn)入內(nèi)存的順序相同，即先調(diào)入內(nèi)存的作業(yè)先完成。

3單道性

在內(nèi)存中僅有一道程序運行，即監(jiān)督程序每次從磁帶上只調(diào)入一道程序進(jìn)入內(nèi)存，當(dāng)該程序完成或發(fā)生異常情況時，才換入其后繼程序進(jìn)入內(nèi)存運行

1.2.3? 多道批處理系統(tǒng)

多道程序設(shè)計的基本概念

用戶提交的作業(yè)事先存放在外存上，形成“后備隊列”

作業(yè)調(diào)度程序按一定算法從后備隊列中選擇若干作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源。

好處（1）提高CPU利用率

（2）提高內(nèi)存和I/O設(shè)備利用率

（3）增加系統(tǒng)吞吐量

多道批處理系統(tǒng)的特征

多道性多道程序在內(nèi)存中并發(fā)執(zhí)行。提高了資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。

無序性

先進(jìn)入內(nèi)存的作業(yè)可能后完成；后進(jìn)入內(nèi)存的作業(yè)可能先完成

調(diào)度性

作業(yè)從提交到完成，需經(jīng)過兩種調(diào)度：作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度

多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點

多道批處理系統(tǒng)需要解決的問題

（1）處理機管理問題(處理機分配、提高利用率)

（2）內(nèi)存管理問題(分配、保護(hù)等)

（3）I/O設(shè)備管理問題(方便用戶、提高利用率)

（4）文件管理問題(方便用戶、數(shù)據(jù)安全一致)

（5）作業(yè)管理問題(計算型、I/O型不同處理)

1.2.4? 分時系統(tǒng)

分時系統(tǒng)——是指在一臺主機上連接多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允許多個用戶通過自己的終端，以交互方式使用計算機，共享主機中的資源。

1. 分時系統(tǒng)的產(chǎn)生

是為了滿足用戶的以下需求而產(chǎn)生的

（1）人-機交互

（2）共享主機

（3）便于用戶上機

2．分時系統(tǒng)實現(xiàn)中的關(guān)鍵問題

（1）及時接收

（2）及時處理

要做到上述兩條，必須徹底改變批處理系統(tǒng)的運行方式，即

用戶作業(yè)不能先進(jìn)入磁盤，然后再調(diào)入內(nèi)存

不允許一個作業(yè)長期占用處理機，直至它運行結(jié)束或出現(xiàn)I/O請求后，方才調(diào)度其它作業(yè)運行

應(yīng)該規(guī)定每個作業(yè)只運行一個很短的時間（稱為時間片）

3．分時系統(tǒng)的特征

1.2.5?? 實時系統(tǒng)

? 實時系統(tǒng)（Real-Time System）

? ——是指系統(tǒng)能及時響應(yīng)外部事件的請求，在規(guī)定時間內(nèi)完成該事件的處理，并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運行。

1．應(yīng)用需求

（1）實時控制

實時數(shù)據(jù)采集處理；執(zhí)行機構(gòu)；自動控制

（2）實時信息處理

飛機或火車的訂票系統(tǒng)、情報檢索系統(tǒng)等

2．實時任務(wù)

在實時系統(tǒng)中必然存在著若干個實時任務(wù)，這些實時任務(wù)通常與某個（某些）外部設(shè)備相關(guān)，能反映或控制相應(yīng)的外部設(shè)備，因而帶有某種程度的緊迫性

分類：按執(zhí)行是否周期性劃分

周期性實時任務(wù)

按指定周期循環(huán)執(zhí)行，以便周期性地控制某外部設(shè)備

非周期性實時任務(wù)

外部設(shè)備發(fā)出的激勵信號無明顯周期性，但都必須聯(lián)系著一個截止時間。

①開始截止時間——任務(wù)在某時間以前必須開始執(zhí)行

②完成截止時間——任務(wù)在某時間以前必須完成

分類：實時任務(wù)按對截止時間要求劃分

硬實時任務(wù)

系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對截止時間的要求，否則可能出現(xiàn)難于預(yù)測的結(jié)果

軟實時任務(wù)

它也聯(lián)系著一個截止時間，但并不嚴(yán)格，若偶爾錯過了任務(wù)的截止時間，對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也不會太大

3．實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)特征的比較

1.2.6?? 微機操作系統(tǒng)的發(fā)展

1．單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)

CP/M???? 上世紀(jì)70年代(8位機)

MS-DOS????? 上世紀(jì)80年代(16位機/32位機)

2．單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)

Windows 95

Windows 98

Windows XP

Windows NT

多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)

UNIX OS(AT&T的Bell實驗室)

Solaris OS(SUN公司)

Linux OS(UNIX重要變種，芬蘭學(xué)生；集體開發(fā))

操作系統(tǒng)的定義

操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地對各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶使用的程序的集合。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机操作系统（2）：OS的发展过程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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