操作系統(tǒng)的發(fā)展：

1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生，此時(shí)還沒(méi)有出現(xiàn)操作系統(tǒng)堂氯，計(jì)算機(jī)工作采用手工操作拣展。

一：手工操作

  程序員將對(duì)應(yīng)于程序和數(shù)據(jù)的已穿孔的紙帶（或卡片）裝入輸入機(jī)，然后啟動(dòng)輸入機(jī)把程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)存殊鞭，接著通過(guò)控制臺(tái)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)程序針對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)行；計(jì)算完畢尼桶，打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果操灿；用戶取走結(jié)果并卸下紙帶（或卡片）后，才讓下一個(gè)用戶上機(jī)泵督。

手工操作的兩個(gè)特點(diǎn)：
1.用戶獨(dú)占全機(jī)趾盐，不會(huì)出現(xiàn)資源被其他程序占用而需等待的情況，資源利用率低小腊。
2.CPU等待手工操作救鲤，CPU利用不充分。

問(wèn)題：
計(jì)算機(jī)硬件快速發(fā)展秩冈，手工操作的慢速度和計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)行形成尖銳的矛盾本缠，出現(xiàn)CPU空閑等待的情況，造成資源浪費(fèi)漩仙。

二：批處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是一個(gè)加載在計(jì)算機(jī)上的一個(gè)系統(tǒng)軟件它的控制下搓茬，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地、成批地處理一個(gè)或多個(gè)用戶的作業(yè)（這作業(yè)包括程序队他、數(shù)據(jù)和命令）卷仑。

首先出現(xiàn)的是聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)：
主機(jī)與輸入機(jī)之間增加一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備——磁帶。在計(jì)算機(jī)的控制程序的自動(dòng)控制下麸折，計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成：1.成批的讀入用戶作業(yè)存儲(chǔ)在磁帶上2.將磁帶上的用戶作業(yè)讀入主機(jī)內(nèi)存3.執(zhí)行并將結(jié)果向輸出機(jī)輸出4.完成一批作業(yè)锡凝，在讀取下一批，重復(fù)以上步驟垢啼。

效果：實(shí)現(xiàn)單個(gè)作業(yè)間的自動(dòng)轉(zhuǎn)接窜锯，減少手工操作和作業(yè)建立時(shí)間张肾，提高利用率。
缺點(diǎn)：輸入輸出設(shè)備運(yùn)行緩慢锚扎，CPU依然存在空閑等待狀態(tài)吞瞪，CPU利用率低。

脫機(jī)批處理系統(tǒng)：
將輸入輸出設(shè)備與主機(jī)分割驾孔，在輸入輸出設(shè)備與主機(jī)之間增加一臺(tái)用于輸入輸出打印的設(shè)備骚亿。
（1）從輸入機(jī)上讀取用戶作業(yè)并放到輸入磁帶上沛婴。
（2）從輸出磁帶上讀取執(zhí)行結(jié)果并傳給輸出機(jī)示罗。
效果：主機(jī)不是直接與慢速的輸入/輸出設(shè)備打交道埠居，而是與速度相對(duì)較快的磁帶機(jī)發(fā)生關(guān)系，有效緩解了主機(jī)與設(shè)備的矛盾对碌。
缺點(diǎn)：每次主機(jī)內(nèi)存中僅存放一道作業(yè)荆虱，每當(dāng)它運(yùn)行期間發(fā)出輸入/輸出（I/O）請(qǐng)求后，高速的CPU便處于等待低速的I/O完成狀態(tài)朽们，致使CPU空閑怀读。

三：多道程序系統(tǒng)
單道程序系統(tǒng)：在A程序計(jì)算時(shí)，I/O空閑华坦， A程序I/O操作時(shí)愿吹，CPU空閑（B程序也是同樣）；必須A工作完成后惜姐，B才能進(jìn)入內(nèi)存中開(kāi)始工作，兩者是串行的椿息，全部完成共需時(shí)間=T1+T2歹袁。

多道程序的運(yùn)行過(guò)程：將A、B兩道程序同時(shí)存放在內(nèi)存中寝优，它們?cè)谙到y(tǒng)的控制下条舔，可相互穿插、交替地在CPU上運(yùn)行：當(dāng)A程序因請(qǐng)求I/O操作而放棄CPU時(shí)乏矾，B程序就可占用CPU運(yùn)行孟抗，這樣 CPU不再空閑，而正進(jìn)行A I/O操作的I/O設(shè)備也不空閑钻心，顯然凄硼，
CPU和I/O設(shè)備都處于“忙”狀態(tài)，大大提高了資源的利用率捷沸，從而也提高了系統(tǒng)的效率摊沉，A、B全部完成所需時(shí)間<<T1+T2痒给。
效果：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)不僅使CPU得到充分利用说墨，同時(shí)改善I/O設(shè)備和內(nèi)存的利用率骏全，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量（單位時(shí)間內(nèi)處理作業(yè)（程序）的個(gè)數(shù)），最終提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率尼斧。

四：分時(shí)系統(tǒng)

分時(shí)技術(shù)：把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片姜贡，按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。

若某個(gè)作業(yè)在分配給它的時(shí)間片內(nèi)不能完成其計(jì)算棺棵，則該作業(yè)暫時(shí)中斷楼咳，把處理機(jī)讓給另一作業(yè)使用，等待下一輪時(shí)再繼續(xù)其運(yùn)行律秃。由于計(jì)算機(jī)速度很快爬橡，作業(yè)運(yùn)行輪轉(zhuǎn)得很快，給每個(gè)用戶的印象是棒动，好象他獨(dú)占了一臺(tái)計(jì)算機(jī)糙申。而每個(gè)用戶可以通過(guò)自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制命令，在充分的人機(jī)交互情況下船惨，完成作業(yè)的運(yùn)行柜裸。

效果：
（1）多路性。若干個(gè)用戶同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)粱锐。微觀上看是各用戶輪流使用計(jì)算機(jī)疙挺；宏觀上看是各用戶并行工作。
（2）交互性怜浅。用戶可根據(jù)系統(tǒng)對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)結(jié)果铐然，進(jìn)一步向系統(tǒng)提出新的請(qǐng)求。這種能使用戶與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的工作方式恶座，明顯地有別于批處理系統(tǒng)搀暑，因而，分時(shí)系統(tǒng)又被稱為交互式系統(tǒng)跨琳。
（3）獨(dú)立性自点。用戶之間可以相互獨(dú)立操作，互不干擾脉让。系統(tǒng)保證各用戶程序運(yùn)行的完整性桂敛，不會(huì)發(fā)生相互混淆或破壞現(xiàn)象。
（4）及時(shí)性溅潜。系統(tǒng)可對(duì)用戶的輸入及時(shí)作出響應(yīng)术唬。分時(shí)系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)之一是響應(yīng)時(shí)間，它是指：從終端發(fā)出命令到系統(tǒng)予以應(yīng)答所需的時(shí)間伟恶。

五：實(shí)時(shí)系統(tǒng)

雖然多道批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)能獲得較令人滿意的資源利用率和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間碴开，但卻不能滿足實(shí)時(shí)控制與實(shí)時(shí)信息處理兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的需求。于是就產(chǎn)生了實(shí)時(shí)系統(tǒng)，即系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件潦牛，并在嚴(yán)格的時(shí)間范圍內(nèi)完成對(duì)該事件的處理眶掌。
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：
（1）及時(shí)響應(yīng)。每一個(gè)信息接收巴碗、分析處理和發(fā)送的過(guò)程必須在嚴(yán)格的時(shí)間限制內(nèi)完成朴爬。
（2）高可靠性。需采取冗余措施橡淆，雙機(jī)系統(tǒng)前后臺(tái)工作召噩，也包括必要的保密措施等。