操作系统的发展历程

总览

其它：嵌入式操作系统、服务器操作系统、 智能手机操作系统

手工操作阶段

注：此阶段无操作系统，所有工作都要人工干预

缺点

①用户独占全机，不会出现因资源已被其他用户占用

而等待的现象，资源利用率低

②CPU等待手工操作，CPU的利用不充分

批处理阶段

注：操作系统开始出现

单道批处理系统

概念：系统对作业的处理是成批进行的，但内存中始终保持一道作业

特征

自动性

作业能自动地逐个运行，而无须人工干预

顺序性

先调入内存的作业先完成

单道性

每次从磁带上只调入一道程序进入内存运行

局限: 程序在IO时，CPU处于IO空闲状态，资源的利用率和系统的吞吐量不高

多道批处理系统

概念：多个程序同时进入内存并允许它们在CPU中交替地运行，这些程序

共享系统中的各种硬/软件资源

特点

多道

宏观上并行，微观上串行

需解决问题

如何分配处理机、内存、IO

如何组织和存放大量的程序和数据

优点

资源利用率高，系统吞吐

量大

缺点

用户响应的时间较长

不提供人机交互能力

分时操作系统

概念

指多个用户通过终端同时共享一台主机，这些终端连接在主机上，用户可以

同时与主机进行交互操作而互不干扰

目的

快速响应用户

分时技术

把处理器的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理器分配给各联机作业使用

特点

同时性(多路性)

交互性

用户通过终端采用人机对话的方式直

接控制程序运行，与同程序进行交互

独立性

多个用户可以彼此独立地进行操作，互不干扰(单个用户感觉像是只有自己在使用)

及时性

用户请求能在很短时间内获得响应

局限

某些场合(网上订票、导弹制导)需要系统能对外部的信息在比时间片的时间还短的时间内做出处理

实时操作系统

目的(概念)

能在某个时间限制内完成某些紧急任务而不需要时间片排队

分类

硬实时系统

某个动作必须绝对地在规定的时刻（或规定的时间范围）发生

举例

• 飞行器的飞行自动控制系统

软实时操作系统

若能够接受偶尔违反时间规定且不会引起任何永久性的损害

举例

• 飞机订票系统、银行管理系统

特点

可靠性

及时性

缺点

资源利用率低

网络操作系统和分布式计算机系统

个人计算机操作系统

其它

课后习题

明确各种操作系统的优缺点

甘特图

①横坐标上标出合适的时间间隔，纵坐标上的点是程序的名字

②过横坐标上每个标出的时间点，向上作垂直于横坐标的虚线

③用几种不同的线（推荐用“直线” “波浪线”“虚线”三种，较易区分）代表对不同资源的占用，按照题目给出的任务时间片，平行于横坐标把不同程序对应的线段分别画出来