一、手工操做--穿孔卡片--纸带
手工操做方式两个特色:
(1)用户独占全机。不会出现因资源已被其余用户占用而等待的现象,但资源的利用率低。
(2)CPU 等待手工操做。CPU的利用不充分。
20世纪50年代后期,出现
人机矛盾:手工操做的慢速度和计算机的高速度之间造成了尖锐矛盾,手工操做方式已严重损害了系统资源的利用率(使资源利用率降为百分之几,甚至更低),不能容忍。惟一的解决办法:只有摆脱人的手工操做,实现做业的自动过渡。这样就出现了成
批处理。
二、批处理--磁带存储
联机批处理:html
首先出现的是联机批处理系统,即做业的输入/输出由CPU来处理linux
脱机批处理系统:服务器
为克服与缓解:高速主机与慢速外设的矛盾,提升CPU的利用率,又引入了脱机批处理系统,即输入/输出脱离主机控制。ide
磁带存储下降了输入/输出的时间,提升了cpu的利用率post
三、多道操做系统的出现
所谓多道程序设计技术,就是指容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,并容许它们交替在CPU中运行,它们共享系统中的各类硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时,CPU便当即转去运行另外一道程序。性能
一台计算机上能够同时出现多个任务,提升了cpu的利用率;url
可以将多个任务所使用的资源隔离,当一个任务遇到输入输出工做的时候,可以让另外一个任务使用cpu去计算,单纯的切换会浪费时间spa
什么是I/O?操作系统
输入:input 设计
像内存出入:read/recv/import/input
输出:output
像内存输出:write/send/print
四、分时操做系统--时间片轮转
因为CPU速度不断提升和采用分时技术,一台计算机可同时链接多个用户终端,而每一个用户可在本身的终端上联机使用计算机,好象本身独占机器同样。
分时技术:把处理机的运行时间分红很短的时间片,按时间片轮流把处理机分配给各联机做业使用。
若某个做业在分配给它的时间片内不能完成其计算,则该做业暂时中断,把处理机让给另外一做业使用,等待下一轮时再继续其运行。因为计算机速度很快,做业运行轮转得很快,给每一个用户的印象是,好象他独占了一台计算机。而每一个用户能够经过本身的终端向系统发出各类操做控制命令,在充分的人机交互状况下,完成做业的运行。
具备上述特征的计算机系统称为分时系统,它容许多个用户同时联机使用计算机。
特色:
(1)多路性。若干个用户同时使用一台计算机。微观上看是各用户轮流使用计算机;宏观上看是各用户并行工做。
(2)交互性。用户可根据系统对请求的响应结果,进一步向系统提出新的请求。这种能使用户与系统进行人机对话的工做方式,明显地有别于批处理系统,于是,分时系统又被称为交互式系统。
(3)独立性。用户之间能够相互独立操做,互不干扰。系统保证各用户程序运行的完整性,不会发生相互混淆或破坏现象。
(4)及时性。系统可对用户的输入及时做出响应。分时系统性能的主要指标之一是响应时间,它是指:从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。
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个命令的处理时间过长。
分时系统能够同时接纳数十个甚至上百个用户,因为内存空间有限,每每采用对换(又称交换)方式的存储方法。即将未“轮到”的做业放入磁盘,一旦“轮到”,再将其调入内存;而时间片用完后,又将做业存回磁盘(俗称“滚进”、“滚出“法),使同一存储区域轮流为多个用户服务。
多用户分时系统是当今计算机操做系统中最广泛使用的一类操做系统。
注意:分时系统的分时间片工做,在没有遇到IO操做的时候就用完了本身的时间片被切走了,这样的切换工做其实并无提升cpu的效率,反而使得计算机的效率下降了。可是咱们牺牲了一点效率,却实现了多个程序共同执行的效果,这样你就能够在计算机上一边听音乐一边聊qq了。
五、实时操做系统--实时响应用户指令
虽然多道批处理系统和分时系统能得到较使人满意的资源利用率和系统响应时间,但却不能知足实时控制与实时信息处理两个应用领域的需求。因而就产生了实时系统,即系统可以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做为一种控制设备来使用。
实时系统可分红两类:
(1)实时控制系统。当用于飞机飞行、导弹发射等的自动控制时,要求计算机能尽快处理测量系统测得的数据,及时地对飞机或导弹进行控制,或将有关信息经过显示终端提供给决策人员。当用于轧钢、石化等工业生产过程控制时,也要求计算机能及时处理由各种传感器送来的数据,而后控制相应的执行机构。
(2)实时信息处理系统。当用于预约飞机票、查询有关航班、航线、票价等事宜时,或当用于银行系统、情报检索系统时,都要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时予以正确的回答。此类对响应及时性的要求稍弱于第一类。
实时操做系统的主要特色:
(1)及时响应。每个信息接收、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。需采起冗余措施,双机系统先后台工做,也包括必要的保密措施等。

分时——如今流行的PC,服务器都是采用这种运行模式,即把CPU的运行分红若干时间片分别处理不一样的运算请求 linux系统
实时——通常用于单片机上、PLC等,好比电梯的上下控制中,对于按键等动做要求进行实时处理