1-4 传统操作系统的分类

一、操作系统的发展历程
       操作系统发展是随着计算机硬件技术、应用需求的发展、软件新技术的的出现而发展
       目标：充分的利用硬件
                 提供更好的服务
       大型计算机-----个人计算机-----网络----移动计算----云计算----泛在计算（物联网）----机器人

二、传统操作系统的分类
       ●批处理操作系统
       ●分时系统
       ●实时操作系统
       ●个人计算机操作系统
       ●分布式操作系统
       ●嵌入式操作系统

       1、 批处理操作系统
           工作方式：
           ◆用户将作业交给一个系统操作员
           ◆系统操作员将许多用户的作业组成一批作业，输入到计算机系统中，在系统中形成一个自动转接的连续的作业流
           ◆启动操作系统
           ◆系统自动、依次执行每个作业
           ◆由操作员将作业结果交给用户

       1. 追求目标：提高资源利用率，增加作业处理吞吐量

       2. 关键词汇

         成批：通常有若干个作业组成，用户提交作业后只能等待处理结果，不能干预自己作业的执行
         批作业处理：对一批作业中的每个作业进行相同的处理，从磁带读入用户作业和编译链接用户作业以生成可执行的程序，启动执行，执行并输出结果

       3. 问题：
           慢速的输入输出处理直接由主机来完成，输入输出时，CPU处于等待状态
       4. 解决方法：卫星机：完成面向用户的输入输出（纸片或卡片），中间结果暂时存在磁带或者磁盘上

       5.  实现批处理的技术（SPOOLING系统）
            批处理系统的实现通常采用的技术
            1961年，英国曼城斯特大学，Atalas机
            Simultaneous Pe联机ripheral Operation On-line（同时的外围设备操作，又称假脱机技术）

       6. 思想：
           利用磁盘坐缓冲，将输入、输出、计算分别组成独立的任务流，使I/O和计算机真正并行

       7. SPOOLING系统工作原理
           用户作业加载到磁盘上的输入井
           按某种调度策略选择几个搭配得当的作业，调入内存
           作业运行的结果输出到磁盘上的输出井
           运行结果从磁盘上的输出井送到打印机

    

       8. 现代计算机系统的打印过程通常采用的是SPOOLING技术

       2、分时操作系统

            一台主机，多个终端，终端没有计算能力，终端敲入命令，等待主机回答

         1. 时间片（time slice）
             操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片
                  操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务，每次服务一个时间片
                  其特点是利用人的错觉，使用户感觉不到计算机在服务他人

         2. 追求目标：
                及时响应（依据是响应时间）
              响应时间：
                从终端发出命令到系统给予回答所经历的时间

       3、通用操作系统
            分时与批处理系统结合
            原则：分时优先，批处理在后
            前台：需要频繁交互的作业
            后台：时间要求不高的作业

       4、实时操作系统
            指是计算机能及时响应外部事件的请求，在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有2设备和实时任务协调一致的工作
         1. 分类：
            第一类：实时过程控制
            工业控制，航空，军事控制
            第二类：实时通信（信息）处理
            电讯（自动交换机）、银行、飞机订票、股市行情

         2. 追求的目标：
                对外部请求在严格时间范围内做出响应
                高可靠性
         3. 特征：
                关键参数 是 时间
                例子：工业过程控制系统---汽车装配线
                硬实时系统：某个动作绝对必须在规定的时刻或时间范围完成
                软实时系统：接受偶尔违反最终时限

       5、 个人计算机操作系统
              计算机在某一时间问单用户服务
              追求目标：
              界面友好，使用方便
              丰富的应用软件

       6、网络操作系统
            基于计算机网络，在各种计算机操作系统上
            按网络体系结构物协议标准开发的软件
         1. 功能：网络管理，同信，安全，和资源共享各种网络应用
         2. 追求目标：相互通信，资源共享

       7、分布式操作系统
            分布式系统：以计算机网络为基础，或以多处理机为基础，基本特征是处理分布在不同计算机上
            分布式操作系统：是一个统一的操作系统，允许若干个计算机可相互协作共同完成同一项任务。操作系统可将各种系统任务在分布式系统中任何处理机上运行，自动实现
            全系统范围内的任务分配，自动调度，均衡各种处理机的工作负载
            处理能力增强、速度更快、可靠性增强、具有透明度

       8、嵌入式操作系统
            在各种设备、装置或系统中，完成特定功能的软硬件系统汽车、手机、电视机、MP3播放器
            它们是一个大设备、装置、或系统中的一部分、这个大设备、装置或系统可以不是‘计算机’
            通常工作在反应式或对处理时间有较严格要求环境中
            运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等等资源进行统一协调、调度、指挥、和控制的系统软件
       9、智能卡操作系统
             智能卡：一种包含一块CPU芯片的卡片
             特点：
             非常严格的运行能耗和存储空间的限制有些智能卡只有单项功能，诸如电子支付
             专用的操作系统
             有些智能卡是面向JAVA的，即在智能卡的ROM中有一个JAVA虚拟机解释器。java程序被下载到卡中并由JVM解释器解释，有些卡可以同时处理多个java小程序，这就是多道程序，并且需要对他们进行调度。在两个或者多个小程序同时运行时，资源管理和保护就成为突出的问题。这些问题必须由卡上的操作系统处理