操作系统概述 1.2操作系统的发展与分类1
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2022-08-03
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操作系统概论
操作系统的发展与分类
手工操作阶段
优缺点
用户独占全机，不会出现资源被其它用户占用而
等待的情况，但资源利用率低
CPU等待手工操作完，CPU利用不充分
主要矛盾
人机矛盾：人工操作速度和CPU资源利用率
CPU与IO之间速度不匹配
解决办法
用高速的机器代替较慢的手工来控制作业
引入批处理
批处理阶段：单道批处理系统
概念
为解决手工操作阶段两大矛盾，引入"脱机输入输
出技术"，把一批作业脱机输入到系统处理，但内
存中始终保持一道作业
特征 作业(自动性)按(顺序性)进入内存，(单道性)执行
优缺点
优点：引入批处理一定程度缓解了人机速度矛盾
缺点：内存仅有一道作业运行，运行结束才调入
下一道程序，CPU大量时间在等待IO完成，资源
利用率依然很低
批处理阶段：多道批处理系统
概念
把用户提交的作业成批送入内存，允许内存中读
入多个程序，由调度程序选择"交替"运行于CPU
1.
如
何分
配
处
理
器
2.
多
道
程
序
内
存
分
配问题
3.I/O
设
备如
何分
配
特征 1.(内存中)多道 2.宏观上并行(中断)3.微观上串行
区
别于
多处
理
器
系统
优缺点
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，系统吞吐量增大(CPU更‘忙’)
缺点：用户响应时间长，没有人机交互能力(中间
无法控制作业、调试参数)，短作业周转时间长
分时系统
概念
计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服
务，多个用户通过终端同时共享交互一台计算机
特征 同时性、交互性、独立性、及时性
优缺点
优点：用户请求可以被及时响应，可交互。
多个用户同时使用、操作相互独立。
缺点：不能优先处理紧急任务，引入实时系统
各
个
用
户
/
作业
完
全公
平
不
区
分任
务
的紧
急性
实时系统
优点 能够优先响应紧急任务，其不需要时间片排队
特点 及时性、可靠性
分类
硬实时系统：严格规定处理时间(自动驾驶系统)
软实时系统：能接收违反时间(12306订票系统)
其他系统
网络操作系统 各台计算机结合 实现网络中各种资源共享通信
分布式操作系统
通信交换数据、同等地位、资源共享、构成子系
统、任务可分布在多个计算机并行工作协同完成
特征：1.分布性 2.并行性
4
个
特
征
即
优
点
区
别
:
任
务可
分
布完成
辨
证
看
待
：
CPU
利
用
率
↑
系统
吞吐
量
↑
IO
利
用
率
↑
系统
开
销
↑
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