操作系统原理学习笔记（二）-发展

操作系统原理学习笔记目录

术语/简称

脱机输入/输出：Off-Line I/O

单道批处理系统：Simple Batch Processing System

监督程序：Monitor

多道批处理系统：Multiprogrammed Batch Processing System

分时系统：Time Sharing System

多路卡：实现分时多路复用。

时间片：一段很短的时间，如30ms。

硬实时任务：Hard Real-time Task(HRT)

软实时任务：Soft Real-time Task(SRT)

操作无OS的计算机系统

1.人工操作方式：
使用事先穿孔的纸带（一个用户）操作计算机。
缺点：上机用户独占全机。CPU在装卸纸带时资源空闲。

2.脱机输入/输出方式：
在外围机控制下，将纸带输入机中准备好的纸带输入到磁带上，当CPU需要时，再从磁带高速调入内存。
优点：充分利用装卸纸带时的空闲资源。从磁带高速调入内存提高了I/O速度。

单道批处理系统

1.处理过程：
由监督程序将作业装入内存，并赋予运行控制权，处理完成后，控制权移交监督程序，再装入第二个作业。

2.缺点：
I/O设备的低速性，以及切换作业时的空闲，造成了计算资源空闲。

多道批处理系统

1.基本概念：
作业存储在外存中，排成“后备队列”，根据算法选择若干作业调入内存，共享计算机资源，在I/O操作造成的暂停中，可以调入其他作业，保证资源利用率。

2.优缺点：
资源利用率高。系统吞吐量大。平均周转时间长（作业需排队处理）。无交互能力（作业提交给系统后无法进行交互）。

3.系统关键点：
处理机分配。内存分配与保护。I/O设备分配。文件组织与管理。作业管理。用户与系统接口。

分时系统

1.产生原因：
人机交互需求。共享主机需求。

2.关键点：
及时接收：利用多路卡接受多个用户键入的命令/数据。
及时处理：作业直接进入内存。将作业工作时间限制在时间片内，轮转运行。

特征：
多路性：采用多路卡连接多个终端。
独立性：各用户之间无干扰。
及时性：短时间内处理用户请求。
交互性：终端与系统能进行广泛的人机交互。

实时系统

1.概念：
能及时响应外部事件请求，在规定时间完成处理，控制所有实时任务协调一致运行。

2.实时系统类型：
工业（武器）控制系统。信息查询系统。多媒体系统。嵌入式系统。

3.实时任务类型：
周期性实时任务和非周期性实时任务：周期性按指定周期循环执行，非周期有开始截止时间或完成截止时间。
硬实时任务和软实时任务：截止时间对任务是否有巨大影响。

4.实时系统与分时系统的比较：
多路性：信息查询系统与分时系统为多个对象按分时原则服务，而实施控制系统是系统对多个对象的周期性控制。
独立性：信息查询系统中各终端用户与系统交互时互不干扰，而实施控制系统中用户对信息的采集与对象的控制也互不干扰。
及时性：信息查询系统根据人的需求确定等待时间，多媒体系统要求媒体能提供良好观感，实施控制系统根据控制对象的要求确定等待时间。
交互性：信息查询系统仅提供专用服务程序的交互，分时系统还可提供数据处理、资源共享等服务，多媒体系统仅支持特定命令：开始、停止等。
可靠性：分时系统要求系统可靠，实时系统要求系统高度可靠。

微机操作系统的发展

1.单用户单任务操作系统：
只允许一个用户上机，只允许运行一个程序。
代表性系统：CP/M、MS-DOS。

2.单用户多任务操作系统：
只允许一个用户上机，但可并发执行多个程序。
代表性系统：Windows系列。

3.多用户多任务操作系统：
允许多个用户通过各自终端共用一台机器，且能并发执行多个程序。
代表性系统：UNIX OS、Solaris OS、Linux OS。