无操作系统的计算机系统
1。人工操作方式
1945-50年代末中期的计算机,属于第一代。这是还没有出现OS。
这种人工操作方式的缺点主要有两方面:
a:用户独占全机,此时,计算机及其全部资源只能由用户独占。
b:CPU等待人工操作,当进行数据I/O操作时,CPU及内存空闲。
人工方式降低了计算机资源的利用率。这就是所谓的人机矛盾。
因此产生了脱机输入输出的方式(off_line I/O)
这种技术的优点是:
a:减少了CPU的空闲时间,装带,卸带,以及数据从低速[I/O}设备传输到高速I/O上,是在脱机的情况下进行的,不占用主机的时间,从而减少CPU的空闲时间。
b:提高了I/O速度,当CPU需要数据的时候,是从高速的磁盘中直接存起数据。
这些改进都是围绕了人机矛盾进行改进的。
矛盾并不是问题,而是解决问题的动力。看你是否敢于面对。
2 :单道批处理系统
单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O之间的设备速度不匹配的矛盾的过程中形成的。换言之,批处理系统旨在提高资源的利用率和系统的吞吐量。
特征:
a: 自动性。在顺利的情况下,在磁带上的一批作业能自动的逐个进行处理。
b: 顺序性。磁带上的作业顺序进入内存。先进先出
c:单道性。内存中仅有一道程序运行。除非此程序出现异常或完成,否则不调入其他作业
3:多道批处理系统
在该系统中,在外存中将提交作业存成后备队列。有作业调度算法从后备作业中取若干个作业进行处理。即分配CPU和系统中的各中资源。
优点:
a:提高了CPU的利用率。当内存中仅有一道作业时,即单道处理的时候。每逢该程序在运行中发出一个I/O请求后,CPU空闲,必须在I/O完成后才进行处理。
而引入多道程序设计技术后,系统可以在执行I/O且CPU空闲的时候,处理别的作业。
b:提高了MEN和I/O 的设备利用率。
c:增加了系统的吞吐量。
特征:
a:多道性。内存中可以同时驻留多道并发执行的程序。
b:无序性。作业完成的顺序的与调入的顺序无关。
c:调度性。作业从调入到完成,要经过以下调度。
1。作业调度。
2。进程调度。
3: 多道批处理系统的优缺点。
优点:
a:资源的利用率高。由于它们共享资源,让资源处于忙碌状态。提高了资源的利用率。
b:系统的吞吐量大。
1。CPU和其他资源处于忙碌状态。
2。仅当作业完成或运行不下去的时候才进行切换。系统开销小。
c:平均周转时间长。
d:无交互能力。用户一但把作业交给系统后,就失去对它的控制权。
4:分时系统
推动多道批处理系统发展的因素是提高资源的利用率和系统的吞吐量。那么是什么推动了分时系统的形成和发展的主要动力呢?是用户的需求。
而用户的需求主要表现在以下几个方面:
a:人机交互。
b:共享主机。
c:方便性。
分时系统是指,在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端。同时允许多个用户通过自己的终端,以交互的方式使用计算机,共享主机中的资源。
分时系统中必须实现的关键问题是,及时性,及时接受,及时处理。
特征:
a:多路性。允许一台主机上连接多个终端。系统按分时原则为每个终端服务。
b:独立性。每个用户独占一个终端,彼此互相独立,互不干扰。
c:及时性。用户的请求在很短的时间内得到响应。2-3秒
d:交互性。用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话。
4: 实时系统
实时是及时。而实时系统是指系统能及时的响应外部事件的发生,并在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有的实时任务协调一致的进行。