王道_操作系统 1.2_ 操作系统的发展与分类

笔记来源： b站 王道 操作系统

一、操作系统发展与分类总览

重点是绿框部分；
理解各类操作系统主要想解决的是什么问题以及各自的优缺点。

二、手工操作阶段

步骤：
1.程序员将程序写在纸带上（纸带上有孔/无孔分别代表二进制的0/1，程序员通过在纸带上打孔来写程序）
2.纸带放到纸带机上（纸带机输入输出速度很慢）
3.计算机从纸带机中读取要运行的程序（慢）
4.计算机执行完程序（快）后进行3.2.1的逆过程

缺点：

• 用户独占全机（在第一个程序员使用完之前，第二个人是不能使用的）
• 人机速度矛盾导致资源利用率极低（特别是计算机CPU）

三、批处理阶段

1、单道批处理系统（操作系统的雏形）

• 引入脱机输入/输出技术（用外围机+磁带完成）【磁带的读写速度比纸带机快很多】
  并由监督程序复制控制作业的输入、输出
• 监督程序是操作系统的雏形

主要优点：缓解一定程度的人机速度矛盾，资源利用率有所提升
主要缺点：
内存中仅有一道程序运行，只有该程序运行结束之后才能进入下一道程序。
CPU有大量时间是在空闲等待I/O完成。资源利用率依然很低。

2、多道批处理系统（操作系统正式诞生）

• 每次往内存中读入多道程序
• 操作系统正式诞生，用于支持多道程序并发运行。
  

主要优点：
多道程序并发运行，共享计算机资源。
资源利用率大幅度提升。CPU与其他资源更能保持忙碌状态，系统吞吐量增大。

主要缺点：
没有人机交互功能，不能调试自己的程序。

四、分时操作系统

计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过终端与计算机进行交互。

主要优点：
用户请求可以被及时响应，解决人机交互问题。
允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相对独立，感受不到别人存在。（在用户看来，似乎自己独占全机）

主要缺点：
不能处理一些紧急任务（不区分任务的紧急性）

四、实时操作系统

1、硬实时系统（必须在绝对严格的规定时间内完成处理）

eg：导弹控制系统、自动驾驶系统

2、软实时系统（能偶尔接受违反时间规定）

eg：订票系统

主要优点：
能够响应一些紧急任务，某些紧急任务不需时间片排队。

主要特点：
及时性、可靠性

五、其他操作系统

六、总结（思维导图）