一、手工操做--穿孔卡片--紙帶
手工操做方式兩個特色:
(1)用戶獨佔全機。不會出現因資源已被其餘用戶佔用而等待的現象,但資源的利用率低。
(2)CPU 等待手工操做。CPU的利用不充分。
20世紀50年代後期,出現
人機矛盾:手工操做的慢速度和計算機的高速度之間造成了尖銳矛盾,手工操做方式已嚴重損害了系統資源的利用率(使資源利用率降爲百分之幾,甚至更低),不能容忍。惟一的解決辦法:只有擺脫人的手工操做,實現做業的自動過渡。這樣就出現了成
批處理。
二、批處理--磁帶存儲
聯機批處理:html
首先出現的是聯機批處理系統,即做業的輸入/輸出由CPU來處理linux
脫機批處理系統:服務器
爲克服與緩解:高速主機與慢速外設的矛盾,提升CPU的利用率,又引入了脫機批處理系統,即輸入/輸出脫離主機控制。ide
磁帶存儲下降了輸入/輸出的時間,提升了cpu的利用率post
三、多道操做系統的出現
所謂多道程序設計技術,就是指容許多個程序同時進入內存並運行。即同時把多個程序放入內存,並容許它們交替在CPU中運行,它們共享系統中的各類硬、軟件資源。當一道程序因I/O請求而暫停運行時,CPU便當即轉去運行另外一道程序。性能
一臺計算機上能夠同時出現多個任務,提升了cpu的利用率;url
可以將多個任務所使用的資源隔離,當一個任務遇到輸入輸出工做的時候,可以讓另外一個任務使用cpu去計算,單純的切換會浪費時間spa
什麼是I/O?操作系統
輸入:input 設計
像內存出入:read/recv/import/input
輸出:output
像內存輸出:write/send/print
四、分時操做系統--時間片輪轉
因爲CPU速度不斷提升和採用分時技術,一臺計算機可同時鏈接多個用戶終端,而每一個用戶可在本身的終端上聯機使用計算機,好象本身獨佔機器同樣。
分時技術:把處理機的運行時間分紅很短的時間片,按時間片輪流把處理機分配給各聯機做業使用。
若某個做業在分配給它的時間片內不能完成其計算,則該做業暫時中斷,把處理機讓給另外一做業使用,等待下一輪時再繼續其運行。因爲計算機速度很快,做業運行輪轉得很快,給每一個用戶的印象是,好象他獨佔了一臺計算機。而每一個用戶能夠經過本身的終端向系統發出各類操做控制命令,在充分的人機交互狀況下,完成做業的運行。
具備上述特徵的計算機系統稱爲分時系統,它容許多個用戶同時聯機使用計算機。
特色:
(1)多路性。若干個用戶同時使用一臺計算機。微觀上看是各用戶輪流使用計算機;宏觀上看是各用戶並行工做。
(2)交互性。用戶可根據系統對請求的響應結果,進一步向系統提出新的請求。這種能使用戶與系統進行人機對話的工做方式,明顯地有別於批處理系統,於是,分時系統又被稱爲交互式系統。
(3)獨立性。用戶之間能夠相互獨立操做,互不干擾。系統保證各用戶程序運行的完整性,不會發生相互混淆或破壞現象。
(4)及時性。系統可對用戶的輸入及時做出響應。分時系統性能的主要指標之一是響應時間,它是指:從終端發出命令到系統予以應答所需的時間。
分時系統的主要目標:對用戶響應的及時性,即不至於用戶等待每個命令的處理時間過長。
分時系統能夠同時接納數十個甚至上百個用戶,因爲內存空間有限,每每採用對換(又稱交換)方式的存儲方法。即將未「輪到」的做業放入磁盤,一旦「輪到」,再將其調入內存;而時間片用完後,又將做業存回磁盤(俗稱「滾進」、「滾出「法),使同一存儲區域輪流爲多個用戶服務。
多用戶分時系統是當今計算機操做系統中最廣泛使用的一類操做系統。
注意:分時系統的分時間片工做,在沒有遇到IO操做的時候就用完了本身的時間片被切走了,這樣的切換工做其實並無提升cpu的效率,反而使得計算機的效率下降了。可是咱們犧牲了一點效率,卻實現了多個程序共同執行的效果,這樣你就能夠在計算機上一邊聽音樂一邊聊qq了。
五、實時操做系統--實時響應用戶指令
雖然多道批處理系統和分時系統能得到較使人滿意的資源利用率和系統響應時間,但卻不能知足實時控制與實時信息處理兩個應用領域的需求。因而就產生了實時系統,即系統可以及時響應隨機發生的外部事件,並在嚴格的時間範圍內完成對該事件的處理。
實時系統在一個特定的應用中常做爲一種控制設備來使用。
實時系統可分紅兩類:
(1)實時控制系統。當用于飛機飛行、導彈發射等的自動控制時,要求計算機能儘快處理測量系統測得的數據,及時地對飛機或導彈進行控制,或將有關信息經過顯示終端提供給決策人員。當用於軋鋼、石化等工業生產過程控制時,也要求計算機能及時處理由各種傳感器送來的數據,而後控制相應的執行機構。
(2)實時信息處理系統。當用於預約飛機票、查詢有關航班、航線、票價等事宜時,或當用於銀行系統、情報檢索系統時,都要求計算機能對終端設備發來的服務請求及時予以正確的回答。此類對響應及時性的要求稍弱於第一類。
實時操做系統的主要特色:
(1)及時響應。每個信息接收、分析處理和發送的過程必須在嚴格的時間限制內完成。
(2)高可靠性。需採起冗餘措施,雙機系統先後臺工做,也包括必要的保密措施等。

分時——如今流行的PC,服務器都是採用這種運行模式,即把CPU的運行分紅若干時間片分別處理不一樣的運算請求 linux系統
實時——通常用於單片機上、PLC等,好比電梯的上下控制中,對於按鍵等動做要求進行實時處理