1.手工操作阶段(无操作系统)第一台计算机诞生时,还没有出现操作系统,计算机工作采用手工操
作方式。手工操作方式两个特点:
1、用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象,但资源的利用率低。
2、CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。
2:批处理系统
加载在计算机上的一个系统软件,在它的控制下,计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业(这作业包括程序、数据和命令)。
首先出现的是联机批处理系统,实现了作业到作业的自动转接,减少了作业建立时间和手工操作时间,有效克服了人机矛盾,提高了计算机的利用率。但是,在作业输入和结果输出时,主机的高速
CPU仍处于空闲状态,等待慢速的输入、输出设备完成工作:主机处于“忙等”状态。为克服与缓解:高速主机与慢速外设的矛盾,提高CPU的利用率,又引入了脱机批处理系统。
其功能是:
1、从输入机上读取用户作业并放到输入磁带上。
2、从输出磁带上读取执行结果并传给输出机。
脱机批处理系统的不足:每次主机内存中仅存放一道作业,每当它运行期间发出输入/输出(I/O)请求后,高速的CPU便处于等待低速的I/O完成状态,致使CPU空闲。为改善CPU的利用率,又引入了多道程序系统。
3.多道程序系统
所谓多道程序设计技术,就是指允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序放入内存,并允许它们交替在CPU中运行,它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时,CPU便立即转去运行另一道程序。
多道程序设计技术不仅使CPU得到充分利用,同时改善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)的个数),最终提高了整个系统的效率。
4.分时系统由于CPU速度不断提高和采用分时技术,一台计算机可同时连接多个用户终端,而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机,好象自己独占机器一样。
分时技术:把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。若某个作业在分配给它的时间片内不能完成其计算,则该作业暂时中断,把处理机让给另一作业使用,等待下一轮时再继续其运行。由于计算机速度很快,作业运行轮转得很快,给每个用户的印象是,好象他独占了一台计算机。而每个用户可以通过自己的终端向系统发出各种操作控制命令,在充分的人机交互情况下,完成作业的运行。
分时系统的主要目标:对用户响应的及时性,即不至于用户等待每一个命令的处理时间过长。
5.、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。
实时系统在一个特定的应用中常作为一种控制设备来使用。主要特点:
1、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。
2、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。
6.通用操作系统: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。