一、计算机系统概述——1.2、操作系统发展历程

一、手工操作系统（此阶段无操作系统）

人际矛盾越来越大，有两个突出缺点：①、用户独占全机。虽然不会出现资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源利用率低。②、CPU等待手工操作，CPU利用不充分。

二、批处理阶段（操作系统开始出现）

为了解决人际矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾，出现了批处理系统。

1、单道批处理系统

系统对作业的处理是成批进行的，但内存中始终保持一道作业。

主要问题：每次主机内存中仅存放一道作业，当它在运行期间发出输入/输出请求后，高速的CPU要等待低速的I/O完成。

2、多道批处理系统

通过让系统的各个组成部分都尽量”忙“起来。多道程序设计允许多个程序同时进入内存并允许它们在CPU中交替运行，当一个程序因I/O请求而暂停时，CPU便转去运行另一道程序。

优点：资源利用率高，多道程序共享计算机资源，从而使各种资源得到充分利用；系统吞吐量大，CPU和其他资源保持”忙碌“状态。

缺点：用户的响应时间较长；不提供人机交互能力，用户既不能了解自己的程序运行情况，又不能控制计算机。

三、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，按时间片轮流把处理器分配给各联机作业使用。

分时操作系统：多个用户通过终端同时共享一台主机。

实现分时系统最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互。

分时系统也使支持多道程序设计的系统，但不同于多道批处理系统，多道批处理系统是实现作业自动控制而无须人工干预的系统，而分时系统是实现人机交互的系统。

缺点：某些场合需要系统对外部的信息在规定时间内做出处理（比如飞机订票系统或导弹制导系统），这时就要看实时操作系统了。

补：分时系统的响应时间T的比例关系可表达为T≈QN，Q是时间片，N是用户。即响应时间T同Q和N成正比。

四、实时操作系统

为了在某个时间限制内完成某些紧急任务而不需要时间片排队，诞生了实时操作系统。

硬实时系统：必须绝对地在规定时间完成。如导弹制导系统

软实时系统：能偶尔接受违反时间规定且不会引起任何永久性的损害。如飞机订票系统

实时操作系统的特点是及时性和可靠性