2020-08-07

这是我上课总结的笔记，把他们分享给大家。

操作系统的发展过程

未配置操作系统的计算机系统
1.人工操作方式
早期的操作方式是由程序员将事先已穿孔的纸片，装入纸带输入机，再启动他们将纸带上的程序和数据输入计算机，然后启动计算机运行。
仅当程序运行完毕并取走计算结果，才运行下一个用户上机。
所以这个方式有两方面缺点，一是用户独占全机；二是CPU等待人工操作，当装带，卸带时CPU是空闲的。所以严重降低了计算机资源利用的效率。
20世纪50年代末出现了脱机技术，也就是下面要讲的脱机输入/输出方式
2.脱机输入/输出方式
因为程序和数据的输入输出都在外围机的控制下完成的，或者可以说在脱离主机的情况下进行的，所以被称为脱机输入/输出方式。
它是事先将装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机，在一台外围机的控制下把纸带上的数据输入到磁带上，当CPU需要这些程序或者数据时，再从磁带上高速的调入内存。
改技术明显减少了CPU的空闲时间，提高了I/O速度。
单道批处理系统
虽然脱机输入/输出方式提高了I/O速度，但人们希望能充分的提高它的利用率，尽量保持系统的连续运行，也就是说可以处理完一个作业后紧接着处理下一个作业。
处理过程:首先由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，并把运行控制权交给该作业；当该作业处理完成时，又把控制权还给监督程序，再由监督程序把磁带上的第二个作业调入内存。
虽然批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统吞吐量，但这种单道批处理系统仍不能充分的利用系统资源，所以现在很少使用。
显然，该系统的缺点是系统中的资源得不到充分的利用。
多道批处理系统
用户所提交的作业先存放在外存上，并排成一个队列，称为“后备队列”，然后由作业调度程序按一定的算法，从后备队列中选择若干个作业调入内存，使他们共享CPU和系统中的各种资源。
如下图 ，内存中有若干道程序，，这样在运行A时，利用其因I/O操作而暂停执行时的CPU空挡时间，再调度另一道程序B运行，同样可以利用B在I/O操作时的CPU空挡时间，再调度程序C，这样多道程序交替运行，这样可以保持CPU处于忙碌状态

该系统的优缺点:
资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。
分时系统
推动分时系统形成和发展的主要动力，是为了满足用户对人——机交互的需求。
用户的需求
人机交互
共享主机。在共享一台计算机时，又希望自己像独占时一样。所以系统必须能提供多个终端，同时给多个用户使用，当用户在终端键入命令时系统可以及时接收，并及时处理。
分式系统的特征
（1）多路性。允许多个用户共享一台主机。
（2）独立性。用户在各自的终端上进行操作，彼此之间互不干扰。
（3）及时性。用户能在很短的时间内获得响应。
（4）交互性。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。