2011計算機考研《操作系統(tǒng)》知識點分析(3)_跨考網(wǎng)
???????1.3 操作系統(tǒng)的類型和特點
目前市場上的操作系統(tǒng)有很多種,不同的操作系統(tǒng)具有不同的特征,下面來介紹下操作系統(tǒng)的分類及各類操作系統(tǒng)的特點。
1.3.1 操作系統(tǒng)的類型
促使操作系統(tǒng)不斷發(fā)展的主要動力有以下5個方面:
(1)器件快速更新?lián)Q代;
(2)計算機體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展;
(3)提高計算機系統(tǒng)資源利用率的需要;
(4)讓用戶使用計算機越來越方便的需要;
(5)滿足用戶的新要求,提供給用戶新服務(wù)。
在不同動力的催促下,操作系統(tǒng)快速發(fā)展,目前,出現(xiàn)了多種多樣的操作系統(tǒng)來滿足不同的需要。按計算機的體系結(jié)構(gòu)、運行環(huán)境、功能及服務(wù)對象等對操作系統(tǒng)分類如下:
— 單用戶操作系統(tǒng);
— 批處理操作系統(tǒng);
— 分時操作系統(tǒng);
— 實時操作系統(tǒng);
— 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng);
— 分布式操作系統(tǒng);
— 并行操作系統(tǒng);
— 嵌入式操作系統(tǒng)。
1.3.2 各類操作系統(tǒng)的主要特征
1.單用戶操作系統(tǒng)
單用戶操作系統(tǒng)基本特征是,在一臺處理機上只能支持一個用戶程序的運行,系統(tǒng)的全部資源都提供給該用戶使用。目前,多數(shù)微機上運行的操作系統(tǒng)都屬于單用戶操作系統(tǒng)。例如,MS-DOS就是一個典型的單用戶微機操作系統(tǒng),它由3個模塊和一個引導程序組成。
2.批處理系統(tǒng)
批處理操作系統(tǒng)(Batch Operating System)也稱為作業(yè)處理系統(tǒng)。在批處理系統(tǒng)中,操作人員將作業(yè)成批地裝入計算機中,由操作系統(tǒng)在計算機中某個特定磁盤區(qū)域(輸入井)將其組織好,并按一定的算法選擇其中的一個或多個作業(yè),將其調(diào)入內(nèi)存使其運行。運行結(jié)束后,把結(jié)果放入磁盤“輸出井”,由計算機統(tǒng)一輸出后交給用戶。批處理操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中配置了一個監(jiān)督程序,并在該監(jiān)督程序的控制下,系統(tǒng)能夠?qū)σ慌鳂I(yè)自動進行處理。
批處理系統(tǒng)的基本特征是“批量”。它把系統(tǒng)的處理能力(即作業(yè)的吞吐量)作為主要目標,同時也兼顧作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間。在批處理系統(tǒng)中,從作業(yè)的提交到作業(yè)完成,大體上分為提交、后備、執(zhí)行和完成4個階段。
批處理操作系統(tǒng)有如下兩個重要特征:
— 脫機:用戶提交了作業(yè)后,不必直接控制計算機,一切按作業(yè)說明書的指示行動,其交互性較差;
— 高效:由于沒有人工干預(yù),操作系統(tǒng)可以從輸入作業(yè)中選擇適當?shù)囊慌鳂I(yè)運行,達到系統(tǒng)資源的最大利用率和最大吞吐能力。由于其吞吐能力大,資源利用率高,批處理操作系統(tǒng)往往用在大型計算機中,針對大型的科學計算或事務(wù)處理。
在通常情況下,批處理系統(tǒng)又分為以下兩類。
(1)單道批處理系統(tǒng)
早期采用批處理技術(shù)的系統(tǒng),由于在內(nèi)存中只能存放一道作業(yè),因而稱為單道批處理系統(tǒng)。而其中的監(jiān)督程序就是操作系統(tǒng)的雛形。
單道批處理系統(tǒng)具有以下的特征:
— 自動型:磁帶上的一批作業(yè)能自動地、逐個地依次運行,無須人工干預(yù);
— 順序性:作業(yè)完成的順序與它們進入內(nèi)存的順序,以及作業(yè)在磁帶上的存放順序一致。
單道性:內(nèi)存中僅能存放一道作業(yè)。
(2)多道批處理系統(tǒng)
單道批處理操作系統(tǒng)大大減少了人工操作的時間,提高了機器的利用率。但是,對于某些作業(yè)來說,當它發(fā)出I/O請求后,CPU必須等待I/O的完成,由于I/O設(shè)備的低速性,從而使CPU的利用率很低。
為了改善CPU的利用率,在單道批處理操作系統(tǒng)中,引入多道程序設(shè)計技術(shù),就形成了多道批處理操作系統(tǒng)。在多道批處理操作系統(tǒng)中,不僅僅在主存中可同時有多道作業(yè)在運行,而且作業(yè)可隨時被調(diào)入系統(tǒng),并存放在外存中形成作業(yè)隊列。然后,由操作系統(tǒng)按一定的原則,從作業(yè)隊列中調(diào)入一個或多個作業(yè)進入主存運行。多道批處理操作系統(tǒng)一般用于計算機中心的大中型計算機系統(tǒng)中。
多道批處理系統(tǒng)具有以下特征:
— 多道性:內(nèi)存中可同時存放多個作業(yè);
— 調(diào)度性:通過作業(yè)調(diào)度,從外存中選取若干個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存,并為內(nèi)存中的多個作業(yè)分配CPU;
— 無序性:作業(yè)調(diào)度的順序與作業(yè)在外存中存放的順序無關(guān),作業(yè)完成的順序與作業(yè)進入內(nèi)存的順序無關(guān)。
多道程序設(shè)計技術(shù)和批處理技術(shù)的采用,使多道批處理系統(tǒng)具有資源利用率高和系統(tǒng)吞吐量大的優(yōu)點。但是,多道批處理系統(tǒng)將用戶和計算機操作員分開,使用戶無法直接與自己的作業(yè)進行交互。另外,由于在多道批處理系統(tǒng)中,作業(yè)要進行排隊,依次處理,因而作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間較長。
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