操作系統的發展史
1,手工操作——穿孔卡片
特點:(1)用戶獨占全機。不會出現因資源已被其他用戶占用而等待的現象,但資源利用率低。
(2)cpu等待手工操作。cpu的利用不充分
2,批處理——磁帶存儲(串行)
2.1,聯機批處理系統(讀磁帶的速度很快):即作業的輸入/輸出由cpu來處理,主機與輸入機之間增加一個存儲設備(磁帶),在運行與主機的監督程序的自動系統下,計算機可自動完成。
但,在作業輸入和結果輸出時,主機的高速的CPU仍處於空閑狀態,等待慢速的輸入/輸出設備的完成工作:主機處於‘忙等’狀態。
2.2,脫機批處理系統(讀磁帶和cpu工作並發):提高cpu的利用率,即輸入/輸出脫離主機控制。
衛星機:一臺不與主機直接相連接而專門用於輸入/輸出設備打交道的。
(1)從輸出機上讀取用戶作業並放到輸入磁帶上。
(2)從輸出磁帶上讀取執行結果並傳給輸出機。
3,多道程序系統(並行)
3.1 多道程序設計技術:就是指允許多個程序同時進入內存並運行。即同時把多個程序放入內存,並允許它們交替在cpu中運行,共享系統中的各種硬、軟件資源。當一道程序因I(輸入)/O(輸出)請求而暫停運行時,cpu便立即去運轉另有一道程序。
單處理系統中多道程序運行的特點:多道,計算機內存中同時存放幾道相互獨立的程序;
宏觀上並行,都開始了各自的運行;微觀上串行,各道程序交替運行。
多道程序系統的出現,標誌著操作系統漸趨成熟的階段,先後出現了作業調度管理、處理機管理、存儲器管理、外部設備管理、文件系統管理等功能。 由於多個程序同時在計算機中運行,開始有了空間隔離的概念,只有內存空間的隔離,才能讓數據更加安全、穩定。 出了空間隔離之外,多道技術還第一次體現了時空復用的特點,遇到IO操作就切換程序,使得cpu的利用率提高了,計算機的工作效率也隨之提高。
3.2多道批處理系統
特點:多道,系統內可同時容納多個作業。
成批,作業一旦進入系統,用戶就不能直接幹預其作業的運行。
4,分時系統(並行)
由於cpu速度不斷提高和采用分時技術,一臺機器可同時連接多個用戶終端,而每個用戶可在自己的終端上聯機使用計算機,好像獨占機器一樣。
分時技術:把處理的運行時間分成很短的時間片,按時間片輪流把處理分配給個聯機作業使用。
特點:多路性,交互性,獨立性,及時性。
註意:分時系統的分時間片工作,在沒有遇到IO操作時候用完了自己的時間被切走了,這樣並沒有提高cpu的效率,反而是計算機的效率降低了。但實現了多個程序共同執行的效果。
5,實時系統(對一個任務實時響應)
系統能夠及時響應隨機發生的外部事件,並嚴格的時間範圍內完後對該事件的處理。
實時系統在一個特定的應用中常作為一種控制設備來使用。
實時系統:實時控制系統,實時信息處理系統
特點:及時響應,高可靠性
二,通用操作系統(兼有多個操作系統的功能)
1,操作系統三種基本類型:多道批處理系統、分時系統、實時系統
通用操作系統:具有多種類型操作特征的操作系統。可同時兼有多道批處理、分時、實時處理的功能。或其中兩種以上的功能。
2,操作系統進一步發展:個人計算機操作系統,網絡操作系統,分布式操作系統
三、操作系統作用
現代的計算機系統主要是由一個或著多個處理器,主存,硬盤,鍵盤,鼠標,顯示器,打印機,網絡接口及其他輸入輸出設備組成。
1,封裝了硬件的操作過程,給應用程序提供簡單好用的接口
2,對多個作業進行調度管理分配硬件資源。
操作系統的發展史