操作系统的发展过程
无操作系统时代
1945年到上世纪50年代中期,这时还未出现OS,需要程序员使用人工方式直接使用计算机硬件系统,将穿孔的纸带装入纸带输入机,将程序和数据输入到计算机中,然后启动计算机运行;运行完毕后取走计算结果。
- 用户独占全机的全部资源,每个用户需要等待上一个用户操作完全完成。
- CPU等待人工操作。
为了解决人机矛盾,出现了脱机输入/输出(Off-Line I/O),输入数据量大,CPU等待时间长,引入外围机作中转,将数据通过外围机输入到磁带上,主机在需要的时候直接读取磁带,解决CPU在等待时,资源的浪费为。
单道批处理系统
由监控程序,每次保着将磁带上的一个作业装入内存,旨在提高资源的利用率和系统的吞吐量。系统中始终只保持一道程序。具备:自动性、顺序性、单道性。
多道批处理系统
CPU等待IO设备结果时,可以被系统调度出去,暂时中断其对CPU的占用,是其他程序可以使用CPU,待IO处理完成后再由系统调度回来。具备:多道性、无序性(先进入内存的作业可能较后完成)、调度性。
内存中驻留躲到程序,可保持资源处于忙碌状态,资源充分利用。CPU和其他资源保持“忙碌”状态,挡作业运行完成或运行不下去的时候才进行切换,开销小。
批处理系统推动了多任务操作系统的发展。
分时系统
多用户样子的系统,一台主机上,连接了多个带有显示器和键盘的终端,允许同时多个用户通过自己的终端,以交互的方式使用计算机,共享主机中的资源。
及时接收:多路卡连接终端,缓冲区暂存键入的命令或数据。
及时处理:作业不能先存于磁盘再调入内容,因为磁盘中的作业不能运行,也不能进行交互;不允许一个作业长期占用cpu,只在运行完毕或出现IO请求才被调度是不合适的。采用时间片轮转的方式,让每个作业都能运行一小段时间,这样,在一个不长的时间内会感觉所有用户所有作业都在得到响应。
实时系统
及时响应外部事件的请求。
操作系统的特性
并发、共享、虚拟、异步。其中并发是其他三个的前提。
并发和并行的差别。并行指同一时刻发生;并发指同一时间间隔内发生。