操作系统的发展过程

一、无操作系统的计算机系统：

 1、人工操作方式。

     有两方面的缺点：

    （1）用户独占全机。此时，计算机及全部资源只能由上机用户独占。

    （2）CPU等待人工操作。

 2、脱机输入/输出方式。

     为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。

    主要优点：

   （1）减少了CPU的空闲时间。

   （2）提高了I/O速度。

 

二、单道批处理系统：

 1、单道批处理系统的处理过程。

 

  2、单道批处理系统的特征。

     （1）自动性。

           在顺利的情况下，在磁带上的一批作业能自动地逐个地依次运行，而无需人工干预。

     （2）顺序性。

           磁带上的各道作业是顺序地进入内存，各道作业的完成顺序与它们进入内存的顺序，在正常情况下应完全相同，亦即先调入内存的作业先完成。

     （3）单道性。

          内存中仅有一道程序运行，即监督程序每次从磁带上只调入一道程序进入内存运行，当该程序完成或发生异常情况时，才换入其后继程序进入内存运行。

三、多道批处理洗系统：

      在单道批处理系统中，内存中仅有一道作业，它无法充分利用系统中的所有资源，致使系统性能较差。为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量，在20世纪60年代中期又引入了多道程序设计技术，由此而形成了多道批处理系统。在该系统中，用户所提交的作业都是先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”。然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统的各种资源。

     在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处：

     （1）提高CPU的利用率。

     （2）可提高内存和I/O设备利用率。

     （3）增加系统吞吐量。

     多道批处理系统的优缺点：

      （1）资源利用率高。由于在内存中驻留了多道程序，它们共享资源，可保持资源处于忙碌状态，从而使各种资源得以充分利用。

      （2）系统吞吐量大。系统吞吐量是指系统在单位时间内所完成的总工作量。能提高系统在吞吐量的主要原因归结为：

           第一，CPU和其它资源保持“忙碌”状态。

           第二，仅当作业完成时或运行不下去时才进行切换，系统开销小。

      （3）无交互能力。用户一只把作业提交给系统后，直至作业完成，用户都不能与自己的作业进行交互，这对修改和调试程序是极不方便的。