前言

✨本篇为博主 考研操作系统 的第二篇：1.2 操作系统的发展历程

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笔记

        手工操作阶段（无操作系统）：用户独占全机，资源利用率低；CPU等待手工操作，CPU利用率低。

        批处理阶段（操作系统开始出现）：出现了批处理系统；分为单道批处理系统和多道批处理系统（多道程序设计技术出现后）
        1.单道批处理系统：引入脱机输入／输出技术（外围机＋磁带），并由监督程序负责控制作业的输入输出；自动性：无需人工干预自动运行；顺序性：各作业完成的顺序和进入内存的顺序完全相同；单道性：内存中仅有一道程序运行，只有该程序完成或发生异常才换下一个程序进入内存运行（一个程序需要放入内存并给它分配CPU才能执行）；缺点：内存中仅有一道程序执行，CPU有大量的时间实在空闲等待I／O完成。
        2.多道批处理系统：允许多个程序同时进入内存并允许它们在CPU中交替运行；让系统的各个组成部分都尽量去“忙”；实现了系统各部件之间的并行工作；多道：内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行；微观上串行，注：不是并发，多道批处理系统没有并发性！！！；在批处理系统中采用多道程序设计技术就形成了多道批处理操作系统；优点：资源利用率高，多道程序共享计算机资源，系统吞吐量大；缺点：不提供人机交互能力，用户不能了解自己程序运行状态，也不能控制计算机。

        分时操作系统：分时技术：把处理器的运行时间分成很短的时间片，按照时间片轮流把处理器分配给各联机作业使用，如果作业在时间片的给定时间内没有完成，则停止；分时操作系统就是指多个用户通过终端同时共享一台主机，把终端连接在主机上，用户可以同时与主机进行交互操作而互不干扰，由于计算机的速度很快，作业运行的也很快，所以每个用户都感觉自己独占主机；分时操作系统是支持多道程序设计的系统，但不同于多道批处理系统，分时操作系统是实现人机交互的系统；同时性（多路性），允许多个终端用户同时使用一台计算机；交互性；独立性；及时性；缺点：不能优先处理一些紧急的任务 （众生平等）；优点：较好的解决了人机交互的问题。注：分时操作系统拥有了并发性。

        实时操作系统：实时操作系统分为两大类：
        1.硬实时系统：某个动作必须绝对地在规定的时刻（或规定的时间范围）发生，如：飞行器的飞行自动控制系统。
        2.软实时系统：能够接偶尔违反时间规定且不会引起任何绝对性的损害，如：飞机订票系统，银行管理系统。

        网络操作系统：把计算机网络中的各台计算机有机的结合起来，实现各台计算机之间数据的传送；特点：网络中各种资源的共享及各台计算机之间的通信。

        分布式操作系统：分布式操作系统满足以下特点：系统中任意两台计算机通过通信方式交换信息，每台计算机地位相同，每台计算机的资源为所有用户共享，任意台计算机可以组成一个子系统并且可以重构，任何工作都可进行分配到几台计算机上并由它们并行工作，协同完成；分布性；并行性；分布式操作系统和网络操作系统的区别：分布式操作系统中的若干计算机相互协同完成同一任务。

        个人操作系统：$Windows$，$Linux$，$Macintosh$

        此外操作系统还有：嵌入式操作系统，服务器操作系统，智能手机操作系统等。

习题总结

        脱机技术用于解决设备独占问题；虚拟技术与交换技术以多道程序设计技术为前提；多道程序设计技术提高了单机资源利用率。

        批处理系统的主要缺点是无交互能力。

        引入多道程序后，程序的执行就失去了封闭性和顺序性。

        实时系统的进程调度，通常采用抢占式的优先级高者优先算法。

        资源利用率不是实时操作系统的主要目标，即为了保证快速处理高优先级任务，允许 “浪费” 一些系统资源。

        航空订票，机床控制，股票交易系统的应用工作最好采用实时操作系统平台。

        分时操作系统的一个重要性能是系统的响应时间，对操作系统的优先级＋非抢占式调度算法进行改进有利于改善操作系统的响应时间：这样既可以让重要的作业／进程尽快得到系统响应，又可以保证次要的作用／进程在非抢占式的调度下不会迟迟得不到系统响应；加大时间片会延迟系统响应时间；静态页式管理和代码重入与系统的响应时间无关。

        要求快速响应用户是导致分时操作系统出现的重要原因，即分时系统追求的目标是比较快速响应用户。

        在IBM－PC中，操作系统被称为：微型计算机操作系统。

        当一道程序因I／O请求而暂停运行时，CPU便立即去运行另一道程序，即多道批处理系统的I／O设备可与CPU并行工作，这都是借助中断技术实现的。

        与单道程序系统相比，多道程序系统的优点是：CPU利用率高，系统吞吐量大，I／O设备利用率高。

        画甘特图的方法：
        1.横坐标上标出合适的时间间隔，纵坐标上的点事程序的名字；
        2.过横坐标上每个标出的时间点，向上作垂直横坐标的虚线；
        3.用几种不同的线（直线，波浪线，虚线）代表对不同资源的占用，按题目要求给出的任务时间片，平行于横坐标把不同程序对应的线段分别画出来。
        注：如处理器（CPU），打印设备等资源是不能让两个程序同时使用的。

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