计算机操作系统学习系列笔记：操作系统的发展过程

一、无操作系统阶段

1. 人工操作方式

• 1946-1950年代中，电子管时代，计算机速度慢，无操作系统，集中计算，计算机资源昂贵

工作方式

用户：既是程序员又是操作员，用户是专业人员
输入输出：纸带或者卡片
缺点：用户独占全机，CPU等待人工操作

2. 脱机I/O方式

使用早期的磁带等工具，存储命令操作信息，类似的例子是我们高考使用的选择题涂卡等
输入设备--外围控制机--磁带
有点：

• 减少了CPU空闲时间
• 自高I/O速度

二、有操作系统阶段

基本操作系统：

• 批处理操作系统(Batch Processing System)
• 分时系统(Time-Sharing System)
• 实时系统(Real-Time System)

1. 批处理操作系统(Batch Processing System)

• 用户使用系统提供的作业控制语言(JCL)来描述自己对作业运行的控制意图，并将这些控制信息连同作业一起提交给计算机。
• 由操作系统去控制，调度各作业的运行，并输出结果
• 由于作业进入系统后用户不再干预，从而提高了效率

设计目标

提高了系统资源的使用效率，提高了作业的吞吐量

单道批处理系统

类似于多线程原理

多道批处理系统

系统性能明显改善，将多道程序设计应用技术应用于批处理系统，就形成了多道批处理系统
优点：资源利用率高，系统吞吐量大
缺点：周转时间变长，无交互能力

2. 分时系统(Time-Sharing System)

• 一台计算机连接多个终端，用户通过各自的终端把各自的作业送入计算机；计算机又通过终端向各个用户报告各自作业的执行情况。
• 计算机能分时轮流地为各终端用户服务，并能及时的对用户服务请求予以相应。
  现代计算机很多都是分时操作系统

目的

对用户的请求，及时相应，尽量提高系统资源的利用率。

特征

• 多路性
  多个终端用户去操作，每个人都可以提交作业，CPU都会去响应
• 独立性
  多个作业相互独立，互不影响
• 及时性
  在一个周期之内，都会响应一次，给用户的感觉很及时
• 交互性
  可以打断，交互，分时

3. 实时系统(Real-Time System)

提高系统的响应时间，对随机发生的外部事件，作出及时响应，并在规定的时间内进行处理。

• 实时控制系统(硬实时：必须在规定时间内处理响应，否则灾难性后果)
  要求计算能尽快处理测量系统测得的数据，以尽快实施响应控制。如：工业控制，导弹发射，飞机飞行
• 实时信息系统(软实时，虽然有规定时间，但是超出影响也不是很大)
  要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时予以正确的回答，如：订票系统，股票交易系统

实时系统特征

• 快速的响应时间
• 有限的交互能力

• 高可靠性

  
  
  

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