1.3 操作系统的历史

1.3.1 穿孔卡片

穿孔卡片时代的手工操作方式有以下两个特点：

（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，但资源的利用率低。

（2）CPU等待手工操作，CPU的利用不充分。

1.3.2 简单批处理系统

操作员把用户提交的作业分类，把一批中的作业编成一个作业执行序列，每一批作业将有专门编制的监督程序（Monitor）自动依次处理。当一批作业执行完成后，作业又把控制权交回给监督程序，监督程序再将磁带上的第二批作业调入内存中执行，以此类推，直至所有的作业都完成。这种处理方式被称为“批处理方式”。

（1）联机I/O

联机I/O的缺点是速度慢，I/O设备和CPU仍然是串行工作，CPU利用率低

（2）脱机I/O

除主机外，另设一台外围计算机，该机仅与I/O设备交互，不与主机相连。输入设备上的作业通过外围机输入到高速磁盘上（脱机输入），主机从高速磁盘将结果读出并交打印机进行打印输出。

1.3.3 多道批处理系统

（1）多道程序设计

多道程序设计技术是指允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序装入内存，并允许它们交替在CPU中运行，它们共享系统中的各种硬件资源和软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序。

1. 多道批处理系统

多道批处理系统的主要特征有以下三个方面：

①用户脱机使用计算机：作业提交后直到获得结果之前，用户无法与作业交互。

②作业成批处理：采用成批处理作业。

1. 多道程序并行：充分利用系统资源。

多道批处理系统的缺点是无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；同时，由于是批处理，所以作业的周转时间长，用户使用不方便。

1.3.4 分时系统

分时操作系统的实现思想是：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时，允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机资源。

分时系统具有以下四个特点：

（1）多路性：允许在一台主机上同时连接多台联机终端，系统按分时原则为每个用户服务。

（2）独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作，互不干扰。

（3）及时性：用户的请求能在很短的时间内获得响应。

（4）交互性：用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。

1.3.5 实时系统

实时操作系统（Real Time OperatingSystem）是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内控制监控的生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。

目前，实时系统主要包括三种：

（1）过程控制系统：例如，导弹制导系统、飞机自动驾驶系统、火炮自动控制系统都是实时过程控制系统。

（2）信息查询系统：情报检索系统是典型的实时信息处理系统。

自动控制系统都是实时过程控制系统。

（2）信息查询系统：情报检索系统是典型的实时信息处理系统。

（3）事务处理系统：例如，银行业务处理系统，每次银行客户发生业务往来，均需要修改相应的文件或数据库。这样的系统要求响应快、安全保密、可靠性高。