操作系统发展史

Posted 2020-09-03 小红依的树

 

在最早发明计算机的时候，是没有操作系统的。后来为了提高资源利用率、增强计算机系统性能，后来伴随着计算机的发展而日益完善起来。今天我写这样一篇操作系统发展史，文本资料多来源于百度搜索的结果，加上自己的拼接，如有雷同，纯属巧合。

第一阶段：手工操作（无操作系统）

步骤简介：先把程序纸带（或卡片）装上计算机，然后启动输入机把程序和送入计算机，接着通过控制台开关启动程序运行。计算完毕，打印机输出计算结果，用户卸下并取走纸带（或卡片）。第二个用户上机，重复同样的步骤。

特点：用户独占机器，CPU等待手工操作，CPU利用不充分。

缺点：由于手工操作的速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾，手工操作的方式是计算机的资源利用率极低，唯一的解决办法只有摆脱手工操作，实现作业的自动过渡。

第二阶段：多道批

简介：加载计算机上的一个监督软件，在监督程序的控制下，计算机能够自动的、成批的处理一个或多个用户的作业（作业包括程序、数据、命令）。

 

联机批处理系统

      在主机和输入机之间增加两个存储设备——磁带机，在监督程序的自动控制下，计算机自动完成任务。

    成批的把输入机上的用户作业读入磁带，依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行，执行完成后把计算结果想输出机输出。 完成一批作业后，监督程度又从输入机读取作业存入磁带机。按照上面的步骤重复处理任务。监督程序不停的处理各个作业，实现了作业的自动转接，减少了作业的建立时间和手工操作时间，有效的克服了人机矛盾，提高了计算机资源的利用率。              

   问题： 在输入作业和输出结果时，CPU还是会处于线空闲状态，等待慢速的输入/输出设备完成工作——主机处于忙等状态。

脱机批处理系统

     为了克服与缓解告诉主机与慢速外设（输入输出设备），提高CPU利用率，用又引入了脱机批处理系统，即输入输出脱离主机控制。

      特点：增加一台不与主机直接相连卫星机。卫星机用来从输入机上读取用户作业并放到磁带机上；将磁带机上的执行结果传给输出机。这样主机不再与慢速的输入输出设备连接。主机与卫星机两者并行工作，分工明确，可充分发挥主机的告诉计算能力。

  问题：每次主机内存中仅存放一道作业，每当它运行期间发出输入/输出（I/O）请求后，高速的CPU便处于等待低速的I/O完成状态，致使CPU空闲。

第三阶段：多道程序系统

简介：多道程序设计技术，就是指允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，并允许它们交替在CPU中运行，它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序。

缺点：不提供人机交互能力，给用户使用计算机带来不便。虽然用户独占全机资源，并且直接控制程序的运行，可以随时了解程序运行情况。但这种工作方式因独占全机造成资源效率极低。即使CPU可以1分钟运算100W次，如果作业是按照每分钟100次来做运算，资源被大大浪费。

第四阶段：分时系统

      简介：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。

问题： 无法对特殊任务做出及时响应

 

第五阶段：实时系统

     简介：即系统能够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。

特点：1. 及时响应,每一个信息接收、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,需采取冗余措施，双机系统前后台工作，也包括必要的保密措施等。

 

第六阶段：通用操作系统

     操作系统的三种基本类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统。

具有多种类型操作特征的操作系统。可以同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。

 

最后

进入20世纪80年代，大规模集成电路工艺技术的飞跃发展，微处理机的出现和发展，掀起了计算机大发展大普及的浪潮。一方面迎来了个人计算机的时代，同时又向计算机网络、分布式处理、巨型计算机和智能化方向发展。于是，操作系统有了进一步的发展，如：个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。