操作系统的发展分类以及体系结构

Posted 2021-09-06 bfhonor

一、操作系统的发展

（一）手工操作阶段

（二）批处理阶段——单道批处理系统

• 引入脱机输入/输出技术（用外围机+磁带完成），并由监督程序负责控制作业的输入、输出
• 【操作系统的雏形】
  
  

（三）批处理阶段——多道批处理系统

（四）分时操作系统

• 分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过终端与计算机进行交互。
• 主要优点：用户请求可以被即时响应，解决了人机交互问题。允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相互独立，感受不到别人的存在。
• 主要缺点：不能优先处理一些紧急任务。操作系统对各个用户/作业都是完全公平的，循环地为每个用户/作业服务一个时间片，不区分任务的紧急性。

（五）实时操作系统

• 实时操作系统：
  主要优点：能够优先响应一些紧急任务，某些紧急任务不需时间片排队。
• 在实时操作系统的控制下，计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完事件。
• 实时操作系统的主要特点是及时性和可靠性
  

（六）其他几种操作系统

• 网络操作系统：是伴随着计算机网络的发展而诞生的，能把网络中各个计算机有机地结合起来，实现数据传送等功能，实现网络中各种资源的共享（如文件共享）和各台计算机之间的通信。（如：Windows NT 就是一种典型的网络操作系统，网站服务器就可以使用）
• 分布式操作系统：主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同，任何工作都可以分布在这些计算机上，由它们并行、协同完成这个任务。
• 个人计算机操作系统：如 Windows XP、MacOS，方便个人使用。

二、操作系统的体系结构

（一）操作系统的内核

• 内核是操作系统最基本、最核心的部分。
• 实现操作系统内核功能的那些程序就是内核程序。
  
  
• 注意：
  操作系统内核需要运行在内核态
  操作系统的非内核功能运行在用户态

（二）操作系统的体系结构

• 一个故事：现在，应用程序想要请求操作系统的服务，这个服务的处理同时涉及到进程管理、存储
  管理、设备管理
• 注意：变态的过程是有成本的，要消耗不少时间，频繁地变态会降低系统性能