操作系统的作用以及发展过程

Posted 2021-03-08 thegarden

操作系统的目标

在计算机上配置操作系统，主要目标是：方便性，有效性，可扩充性和开放性；其中方便性和有效性是设计操作系统时候最重要的两个目标；

操作系统的作用

• OS 作为用户和电脑硬件系统之间的接口
• OS 作为计算机系统资源的管理者
• OS实现了对计算机资源的抽象；

为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？

OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽

象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通

过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们

共同实现了对计算机资源的抽象。

操作系统的发展过程

• 未配置操作系统的计算机系统
  • 人工操作方式(人工传输穿孔纸带)
  • 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式(外围设备自动传输穿孔纸带)
• 单道批处理系统
• 多道批处理系统（作业保存在外存上排成队列，按照一定算法调入内存，达到利用“ I/O 操作使 CPU 空挡闲置的时间”，从而使 CPU 使用率提升）
  • 可实现并发运行，在微观上是串行运行的；各个作业交替执行；
  • 引入目的：充分利用CPU的资源；
• 分时系统(一台计算机被多人使用，但可以获得一定的及时响应)
• 实时系统(将时间作为关键参数，必须对接收到的信号做出及时的反应)
• 微机操作系统的发展
  • 单用户单任务操作系统(只允许一位用户上机，只允许用户的一个程序运行，主要是8位/16位为微机上，如 MS-DOS, CP/M)
  • 单用户多任务操作系统(只允许一位用户上机，但允许用户把程序分成多个任务，使这些任务并发执行)
  • 多用户多任务操作系统(允许多个用户通过各自的终端，使用同一台机器，共享主机系统的各种资源，每个用户的程序又可分为多个任务，并发执行，一般用在大中型机器上，微机上应用的是 UNIX OS(Linux OS是 UNIX 一个重要变种，MAC OS 是基于 UNIX 内核重新开发))

单道和多道：从总体上说,采用多道程序设计技术可以( 增加)单位时间的作业量,但对每一个作业,从作业开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要(延长 )

批处理系统的主要缺点：失去了交互性；