单道批处理系统，多道批处理系统，分时系统比较（概念，特点，优缺点）

本文关于单道批处理系统，多道批处理系统及分时系统的三者对比主要是从概念，特点，优缺点等方面展开；
参考内容：华中科技大学软件学院苏曙光老师的操作系统原理课程及现代操作系统第四版。

一.单道批处理系统

1.概念

2.特点

• 自动：作业自动运行，无需干预
• 批量：磁带上的各个作业按顺序地进入内存，先调入先完成
• 单道：内存中仅有一道程序运行，可以看成是串行的

3.CPU的利用情况

分析：外设和CPU交替空闲和忙碌，CPU和外设利用效率低

4.缺点
从单道批处理系统对CPU的利用情况可看出，作业运行过程中若发生IO请求，高速的CPU要等待低速的I/O操作完成，导致CPU资源利用率和系统吞吐量降低。

二. 多道批处理系统

1.概念
内存中存放多道程序，当某道程序因某种原因如执行I/O操作时而不能继续运行放弃CPU时，操作系统便调度另一程序运行，这样CPU就尽量忙碌，达到提高系统效率的目的。

2.特点

• 多道：内存同时存放多道程序
• 宏观上并行：进入系统的多道程序先后开始了自己的运行，但都未运行完毕
• 微观上串行：内存中多道程序轮流占有CPU，交替执行

3.CPU的利用情况

分析：程序A要通过操作系统的调度进行磁盘操作，B则进行磁带操作。当程序A执行I/O请求时，A放弃了CPU，操作系统接着调度B，B开始占用CPU（红宽线）,此时程序A的磁盘操作也在同时进行。

结论：A,B两道程序相互穿插运行，使CPU和外设都尽量忙碌。

4.缺点

• 作业处理时间长
• 交互能力差
• 运行过程不确定

三.分时系统

1.背景

• 事务性任务（在CPU上耗用多，交互性高，快速响应）
• 要求支持多任务/多用户/多终端服务

2.概念
主机以很短的时间片为单位，把CPU轮流分配给每个终端使用；直到所有作业被运行完。若某个作业在分配给它的时间片内未完成计算，则该作业暂停运行，把处理器让给其他作业使用，等待下一轮再继续使用。若终端数量不多，每个终端很快就能重新获得CPU,使得每个终端得到及时响应。

3.特点

• 多路调制性：多用户联机使用同一台计算机
• 独占性：用户感觉独占计算机
• 交互性：及时响应用户的请求

4.缺点
不能用于系统能对于外部信息在规定的时间（比时间片的时间还短）作出处理的情况。

5.衍化
分时系统具有非常重要的“跨时代”作用。随着分时系统的出现，它的衍生系列也随之而来：

6.典型
Unix操作系统是第一个实用化的分时操作系统。