1、无OS
1.1、人工操作方式
1946-50年代中,电子管时代,计算机速度慢,无操作系统,集中计算,计算机资源昂贵。
工作方式
- 用户:及时程序员又是操作员;用户是专业人员
- 输入输出:纸带或卡片;
- 缺点:用户独占全机,CUP等待人工操作。(cpu等待人工操作)
人机矛盾:人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率(随着cpu和系统规模的进步,日趋严重。)
1.2、脱机I/O方式
解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。
优点:
减少了CPU的空闲时间。提高了I/O速度
2.有OS
批处理系统分时系统实时系统
2.1、批处理系统
- 用户使用系统提供的作业控制语言(JCL)来描述自己对作业运行的控制意图,并将这些控制信息连同作业一起价格计算机。
- 由OS去控制,调度各作业的运行并输出。
- 由于作业进入系统后用户不再干预,从而提高了效率。
设计目标
提高系统资源的使用效率;提高作业吞吐量。
批处理分类
单道批处理系统;多道批处理系统
多道程序运行,系统性能明显改善。将多道程序设计技术应用于批处理系统。就形成多道批处理系统。
- 优点:资源利用率高、系统吞吐量大。
- 缺点:周转时间变长,无交互能力。
周转时间:会等待没有完成的程序。调制程序或计算,要和计算机交互
2.2、分时系统
- 一台计算机连接多个终端,用户通过各自终端把作业送入计算机;计算机又通过终端向各个用户报告其作业的运行情况。
- 计算机能分时轮流地为各终端用户服务,并及时对用户服务给予响应。
目标:对用户的请求及时响应;尽量提高系统资源的利用率。
分时系统的基本特征:
- 多路性:多个终端用户,宏观上同时工作,共享资源,微观上,每个用户作业轮流运行一个时间片。
- 独立性:每个用户作业相互独立互不影响
- 及时性:用户的请求能在很短的时间获得响应,宏观上看只为我们自己一个人服务。
- 交互性:用户可以人机对话,请求系统提供多方面服务。可以被打断,再给别人服务的间隔内可以交互。
2.3、实时系统
提供系统的响应时间,对随机发生的外部事件作出及时响应,并在规定的时间内对其进行处理。
- 实时控制系统
- 要求计算机能快速处理量测系统测得的数据,以尽快实施响应控制,进而保证产品质量和提高效率。如:工业控制;导弹发设
- 实时信息处理
- 要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时给予正确的回。如:订票系统。
实时操作系统分类:
- 按任务 执行时是否呈现周期性来划分
- 周期性性实时任务。外部设备周期性地发出激励信号给计算机,要求它按指定周期循环执行,以便周期性地控制某外部设备。
- 非周期性实时任务。但都必须联系这一个截止时间。可以分为开始截止时间(某任务在某时间以前必须开始执行)和完成截止时间(某任务在某时间以前必须完成)两部分。
- 根据截止时间的要求来划分
- 硬实时任务:必须要在截止时间之前完成相应的处理,否则会有毁灭性的后果。
- 软实时系统:处理超出系统规定时间,影响不大。
实时操作系统基本特征:
- 快速的相应时间
- 有限的交互能力
- 高可靠性
2.4三种操作系统的比较