操做系统：一个老汉的无声告白

老夫生于上世纪五十年代，做为八零后的大叔，九零后的老伯，同时也是大家动辄就要重装的操做系统，个人学名是“计算机管理控制程序”，英译“operating system”，小老弟们常喊我“OS”。虽然说是老弟，目的却都不怎么单纯，大部分人只想玩我，剩下一小撮人却钟爱探索个人身体，他们沉迷于当下，但真正愿意了解我过去的所剩无几。今儿个趁机会给大家介绍一下个人过去。

 

人工操做

在我幼年时期，虽然跟我打交道的绝大部分都是精英程序员，但作的事仍是很基础的，想执行一段程序必须先把代码写到卡片上，塞到我身体里，打开开关，等我对数据进行计算，计算完毕后再把卡片卸下来，这才把控制权交给下一我的，这就叫作“人工操做方式”。可是很明显，个人处理能力是有目共睹的，原本几秒钟就能处理完的做业，恰恰人工操做就等了几分钟，不只我心急，后面排队的人也很容易跟他干架，可若是把浪费的时间用来处理其它做业，效率必定会蹭蹭的往上涨。

 

单道批处理系统

为了解决等待人工操做的问题，绝顶聪明的我想到了一个好方法，首先准备一个磁带做为存储设备，程序员将做业聚在一块儿塞给我，而后我成批的将做业读入磁带，这时候程序员们就能够走开作别的事了。showtime！接下来只需依次将做业装入内存，计算数据并输出结果便可。因我引觉得傲的处理能力天然而然的就省下了等待人工操做的时间。

 

虽然有了批量处理的能力，但仍是有很大的缺陷，由于我一次只能执行一个做业，因此做业执行时是独占我全部资源的。这意味着当我进行I/O时，个人CPU是无事可作的，很是浪费资源，若是让空闲的CPU去处理其它做业，理论上就能作到同时处理两个做业了。

 

多道批处理系统

说干就干，接下来我进行了一些改造，目的就是“谁闲给谁活干”——当一个做业在使用CPU时，另外一个做业能够进行I/O，反之亦然。这样不只实现了多个做业的同时处理，还提升了老夫的资源利用率和吞吐能力。与此同时，我再也不严格按照顺序装载做业，而是由个人做业调度程序负责分配做业的装载，并由进程调度程序分配CPU，这样权责分明，更有利于往后调度策略的优化和调整。

 

如今的做业已经不一样以往，再也不独占全机，但它们却面临着共享CPU、内存、设备等问题。有共享就会有资源归属权的冲突，既然可预见到冲突就得提早预防，怎么预防呢？这就须要有专门的模块来管理规避由共享产生的冲突问题，好比CPU管理、内存管理、设备管理等，这些模块是个人灵魂，也是之后主要围绕的发展方向。

 

虽然比起单道时期的我性能获得极大提高，但人嘛毕竟是不满足的，机器也同样。个人平均周转时间还有很大的改善空间，周转时间呢，是指从做业提交给系统到执行完毕所花费的时间，而平均周转时间是指“全部做业的时间总和与做业总数的比值”，平均周转时间越小意味着性能越高。减小该时间最有效的方式就是调整调度策略，让全部做业尽量快的执行完毕，调度策略相对复杂，之后的章节再给你们讲解。除平均周转时间外，与用户交互能力的提高也是个人重中之重，如今的我只能同时与一个程序员进行交流，但这是远远不够的，要和人类长期打交道，他们的满意度才是我迈向成功的最高准则。

 

分时操做系统

为解决人类强烈的交互欲望，努力修炼的我终于练就了一套绝世武功——时间片轮转法。这是一套极强的掌法，用户能够经过若干个终端链接到我这里，我按必定时间间隔轮流的为各个终端服务，因为我极快的处理速度，用户彻底没法感知我作了什么手脚，以致于他们认为我只为他们本人服务，而如今天天打游戏的你仍然在走着个人套路/滑稽，正所谓“天下武功惟快不破”，而这种戏弄大家的感受让我奇爽无比。

 

实时操做系统

若是说分时的我必定要有缺陷的话，那么在某些场景下公平的分时就是个人缺陷。刚才讲到分时是用时间片轮转法轮流的为每一个用户服务，虽能诓得了小白，但在高精尖领域不太适用，好比航空航天、海底探测，丝毫的处理延迟可能会致使没法挽回的后果，想要解决延迟，时间片就不能过于均衡，优先级高的要先执行，但总执行优先级高的又会致使低权重的一直得不到执行，或是两个一样高优先级的做业因互抢资源发生死锁，听起来很复杂吧，但这就是调度策略的艺术之处。不过我一时半会也解释不清楚，要不就先到这里吧，我要关机了，如下是我为大家整理的思惟导图，拜拜。