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操作系统的发展与分类

要重点关注和理解各类操作系统主要想解决的是什么问题,各自的优缺点

手工操作阶段

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主要缺点:用户独占全机、人机速度矛盾导致资源利用率极低

批处理阶段

单道批处理系统

引入脱机输入/输出工作(用外围机+磁带完成),并由监督程序负责控制作业的输入、输出

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主要优点:一定程度上缓解了的人机速度矛盾,资源利用率有所提升。

主要缺点内存中仅能有一道程序运行,只有该程序运行结束之后 能调入下一道程序。 CPU有大量的时间是在空闲等待I/O完成。资源 利用率依然很低。

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多道批处理系统

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主要优点:多道程序并发执行,共享计算机资源。资源利用率大幅提升,CPU和其他资源更能保持“忙碌”状态,系统吞吐量增大。

主要缺点:用户响应时间长,没有人机交互功能(用户提交自己的作业之后就只能等待计算机处理完成,中间不能控制自己的作业执行。eg:无法调试程序/无法在程序运行过程中输入一些参数)

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。

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主要优点:用户请求可以被即时响应,解决了人机交互问题。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互独立,感受不到别人的存在。

主要缺点不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的,循环地为每个用户/作业服务一个时间片,不区分任务的紧急性。

实时操作系统

主要优点:能够优先响应一些紧急任务,某些紧急任务不需时间片排队

在实时操作系统的控制下,计算机系统接收到外部信号后及时进行处理,并且要在严格的时限内处理完事件。实时操作系统的主要特点是及时性和可靠性。

实时操作系统分类

  • 硬实时操作系统:必须在绝对严格的规定时间内完成处理,如导弹控制系统、自动驾驶系统
  • 软实时操作系统:能接受偶尔违反时间规定,如12036火车订票系统。

网络操作系统

是伴随着计算机网络的发展而诞生的,能把网络中各个计算机有机地结合起来,实现数据传送等功能,实现网络中各种资源的共享(如文件共享)和各台计算机之间的通信。(如:Windows NT 就是一种典型的网络操作系统,网站服务器就可以使用)

分布式操作系统

主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同,任何工作都可以分布在这些计算机上,由它们并行、协同完成这个任务

个人计算操作系统

如 Windows XP、MacOS,方便个人使用。

小结

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