408 考研《操作系统》第一章第二节：操作系统的发展与分类和操作系统的运行机制与体系结构

教程

1. 操作系统的发展与分类https://www.bilibili.com/video/BV1YE411D7nH/?p=4&share_source=copy_web&vd_source=d228985826b563972268952905224139

1. 操作系统的发展与分类

学习提示：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。

1.1 手工操作阶段

1.2 批处理阶段

1.2.1 单道批处理系统

引入脱机输入/输出技术（用外围机+磁带完成），并由监督程序（操作系统的雏形）负责控制作业的输入、输出.

1.2.2 多道批处理系统

问题:为何多道批处理系统能使资源利用率大幅提升?假设计算机需要处理三个作业：

作业一:输入1秒，计算1秒，输出1秒
作业二:输入1秒，计算1秒，输出1秒
作业三:输入1秒，计算1秒，输出1秒
若采用单道批处理技术？

若采用多道批处理技术？

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）

1.3 分时操作系统

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。

1.4 实时操作系统

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

1.5 其他几种操作系统

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。

个人计算机操作系统：如 Windows XP、MacOS，方便个人使用。

1.6 总结