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简述操作系统的发展与分类(简述操作系统的发展史)

2019-06-04 15:30:14科技795

大家好,今天就和大牛一起来看看这个问题吧 。简述操作系统的发展史,简述操作系统的发展与分类很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

简述计算机操作系统的发展和分类。1.手动操作(无操作系统)

简述操作系统的发展与分类(简述操作系统的发展史)

人们先将程序纸带(或卡片)装入计算机,然后启动输入机将程序送入计算机,再通过控制台开关启动程序运行。计算结束后,打印机输出计算结果,用户卸载并取走纸带(或卡片)。第二个用户进入计算机,重复相同的步骤。

特点:用户独占机器,CPU等待人工操作,CPU利用不足。

由于人工操作的全速和计算机的高速之间的尖锐矛盾,在人工操作中计算机资源的利用率极低。唯一的解决办法就是摆脱人工操作,实现作业的自动过渡。

计算机操作系统的发展和分类简介2。批处理系统

批处理系统:在计算机上加载一个监控软件。在监控程序的控制下,计算机可以自动地、批量地处理一个或多个用户的作业(作业包括程序、数据和命令)。

首先出现了在线批处理系统,即作业的输入输出由CPU处理。

简述计算机操作系统的发展和分类。3.在线批处理系统

在主机和输入机之间增加了两个存储设备,3354磁带机。在监控程序的自动控制下,计算机自动完成任务。

输入机上的用户作业被成批读入磁带,磁带上的用户作业被读入主机内存并依次执行。执行完成后,预计计算结果将由输出机输出。一批作业完成后,从输入机中读出监控程度,并存储在磁带机中。按照上述步骤重复任务。监控程序不断处理每个作业,实现了作业的自动转移,减少了设置作业和人工操作的时间,有效地克服了人机矛盾,提高了计算机资源的利用率。

问题:在输入作业和输出结果时,CPU仍将处于联机空闲状态,等待速度较慢的输入/输出设备完成工作。3354主机处于忙碌状态。

计算机操作系统的发展和分类简介。离线批处理系统

为了克服和缓解告诉主机和慢速外设(I/O设备)的问题,提高CPU利用率,引入了离线批处理系统,即I/O脱离主机的控制。

其特征在于增加了一台不与主机直接相连卫星机。卫星机用于从输入机读取用户的作业,放在磁带机上;将磁带机上的执行结果发送到输出机器。这样,主机不再与慢速输入输出设备连接。主机和卫星计算机并行工作,分工明确,可以充分发挥主机的讲述和计算能力。

问题:主机的内存中每次只存储一个作业,在运行过程中每次发出输入输出(I/O)请求时,高速CPU都处于等待低速I/O完成的状态,导致CPU空闲。

简述计算机操作系统的发展和分类。五.多方案系统

多程序技术是指允许多个程序进入内存同时运行。即多个程序同时放入内存,并允许它们在CPU中交替运行。它们共享系统中的各种硬件和软件资源。当一个程序由于I/O请求而暂停时,CPU立即转而运行另一个程序。

单个程序运行过程:程序A计算时I/O空闲,程序A I/O操作时CPU空闲(程序B也是如此);只有在A的工作完成后,B才能进入内存开始工作。两者都是串行的,所有工作所需的总时间=T1 T2。

多程序运行过程:A、B两个程序同时存储在内存中。在系统的控制下,它们可以交替运行

多通道编程技术不仅充分利用了CPU,还提高了I/O设备和内存的利用率,从而提高了整个系统的资源利用率和系统吞吐量(单位时间内处理作业(程序)的数量),最终提高了整个系统的效率。

多通道:系统可以同时容纳多项工作。这些作业存储在外部存储器中,形成备份队列。系统根据某些调度原则从备份作业队列中选择一个或多个作业在内存中运行。运行作业的结束、运行作业的退出和备份作业的进入由系统自动实现,从而在系统中形成自动转移和连续的作业流。

批处理:在系统运行过程中,不允许用户与作业进行交互,即一旦作业进入系统,用户不能直接干预作业的运行。批处理系统的目标是提高系统资源的利用率和吞吐量,以及作业流的自动化。批处理系统的一个重要缺点是不提供人机交互,给用户使用计算机带来不便。

虽然用户垄断了整机的资源,直接控制程序的运行,但却可以随时了解程序的运行情况。但是这种工作模式效率极低,因为它垄断了整机。

在60年代中期,在前述批处理系统中,通过引入多通道编程技术形成了多通道批处理系统。

多通道批处理系统的一个重要缺点是不提供人机交互,给用户使用计算机带来不便。虽然用户垄断了整机的资源,直接控制程序的运行,但却可以随时了解程序的运行情况。但是这种工作模式效率极低,因为它垄断了整机。即使CPU每分钟能运行100W次,如果作业每分钟运行100次,资源也会大大浪费。

简述计算机操作系统的发展和分类。不及物动词分时系统

分时

  问题: 无法对特殊任务做出及时响应

  简述计算机操作系统的发展与分类七、实时系统

  虽然多道批处理系统和分时系统能获得较令人满意的资源利用率和系统响应时间,但却不能满足实时控制与实时信息处理两个应用领域的需求。于是就产生了实时系统,即系统能够及时响应随机发生的外部事件,并在严格的时间范围内完成对该事件的处理。

  实时系统可分成两类:

  实时控制系统。当用于飞机飞行、导弹发射等的自动控制时,要求计算机能尽快处理测量系统测得的数据,及时地对飞机或导弹进行控制,或将有关信息通过显示终端提供给决策人员。当用于轧钢、石化等工业生产过程控制时,也要求计算机能及时处理由各类传感器送来的数据,然后控制相应的执行机构。

  实时信息处理系统。当用于预定飞机票、查询有关航班、航线、票价等事宜时,或当用于银行系统、情报检索系统时,都要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时予以正确的回答。此类对响应及时性的要求稍弱于第一类。

  实时操作系统的主要特点:

  及时响应,每一个信息接收、分析处理和发送的过程必须在严格的时间限制内完成。

  高可靠性,需采取冗余措施,双机系统前后台工作,也包括必要的保密措施等。

  简述计算机操作系统的发展与分类八、通用操作系统

  操作系统的三种基本类型:多道批处理系统、分时系统、实时系统。

  具有多种类型操作特征的操作系统。可以同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能,或其中两种以上的功能。

  例如:实时处理+批处理=实时批处理系统。首先保证优先处理实时任务,插空进行批处理作业。常把实时任务称为前台作业,批作业称为后台作业。

  再如:批处理+分时处理=分时批处理系统。即:时间要求不强的作业放入“后台”(批处理)处理,需频繁交互的作业在“前台”(以去银行办理业务,这个银行只有一个窗口可以办理业务。离业务窗口不远的地方是等候区,两者之间走路需要1分钟。分时)处理,处理机优先运行“前台”作业。

  从上世纪60年代中期,国际上开始研制一些大型的通用操作系统。这些系统试图达到功能齐全、可适应各种应用范围和操作方式变化多端的环境的目标。但是,这些系统过于复杂和庞大,不仅付出了巨大的代价,且在解决其可靠性、可维护性和可理解性方面都遇到很大的困难。

  我们举例来说明一下系统的发展过程:

  最开始的时候,每次只能一个人去业务窗口办理业务,等第一个人业务办理完成,回到等候区后,下一个人才可以去窗口办理业务。但是,每次在用户走向/离开业务窗口的时候,都需要等到一分钟,办理一个人的业务就需要等待2分钟。如果业务处理一个人的业务需要一个小时的时候,这个问题并不明显,但是随着业务窗口办理业务的速度加快,变成10分钟处理一个业务的时候,这个问题就凸显出来了。不那里业务的速度越快,问题就明显。 ( 此时相当于操作系统的发展史中的——手工操作)。

  为了改进上面的问题,安排了一个调度员T,每次调度员T从等候区叫10个人,来窗口排队办理业务,这样就相对上面来说,节省了很多时间,但是还有一个问题。在每次队伍走向业务窗口和离开窗口的时候,还是会浪费时间。(此时相当于联机批处理系统)在此基础上改进,调度员T 每次安排多个队伍,在处理第一个队伍的时候,队伍2已经被调度员T安排好, 这样就避免了在 每次队伍走向业务窗口和离开窗口的时候浪费的时间。(此时相当于联机批处理系统)如果业务窗口在为某人办理业务的时候,办理业务的人来了个电话,这个时候业务窗口就需要等待他打完电话后才能继续办理业务。

  为了解决上述问题,业务窗口又进行了改进,这次是业务窗口一个让5个人同时等待窗口(而不是窗口前只等待一个人),如果在办理业务的时候,第一个人来电话,业务窗口就先暂停办理第一个人的业务,此时去办理第二个人的业务,如果第二个人此时也来了电话,业务窗口就去办理第三个人的业务。这样业务窗口就提高了工作效率。 在相同的时间内办理了更过的业务。 (此当相当于多道程序系统)办理业务的时候,一个人独占业务窗口,资源效率低。

  业务窗口再次进行了改进。 业务窗口同时接待10个人,没10秒处理一个人的业务,时间到了以后,不管有没有处理完成当前业务,都会在下一个10秒钟去处理下一个人的业务,这样去轮流给10个人处理业务。随着业务窗口办理业务速度的提高,变成每一秒处理一个人的业务。这样对在也窗口前的10个人来说,他们的业务就好像被同时处理一样。(相当于分时操作系统)。如果这个时候,行长的亲戚来办理业务,但是行长亲戚不想等,希望自己的业务马上被处理。这个时候,就无法满足需求了。现在无法满足实时问题的处理。

  业务窗口再次改进,对待特殊的业务需求马上处理。这样就可以对实时发生的问题进行处理,实时问题优先处理。(此时相当于实时系统)更形象的例子是,比如我们在开飞机,突然发现前面有一座大山,这个时候就需要我们马上进行规避动作,躲开大山,对于非实时系统在此时需要有一个响应时间,如果响应时间过长,飞机就会撞山。

  由于办理业务的时候需要处理多种情况,将上面的各种情况进行综合,吸取各自的优点,这样业务窗口就能根据情况来处理业务。(相当于通用操作系统)早期的操作系统非常多样化,生产商生产出针对各自硬件的系统。每一个操作系统都有很不同的命令模式、操作过程和调试工具,即使它们来自同一个生产商。最能反映这一状况的是,厂家每生产一台新的机器都会配备一套新的操作系统。

这篇文章到此就结束,希望能帮助到大家。

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