概念:
并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)的兩個最基本的特性,它們又是互為存在條件。一方面資源共享是以程序(進(jìn)程)的并發(fā)性執(zhí)行為條件的寸士,若系統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行,自然不存在資源共享問題碴卧。另一方面若系統(tǒng)不能對資源共享實(shí)施有效管理弱卡,則也必將影響到程序并發(fā)執(zhí)行。
分類:
1住册、手工操作階段婶博,其實(shí)就是沒有操作系統(tǒng)的階段.
2、批處理階段荧飞,操作系統(tǒng)開始出現(xiàn)凡人,分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)。
2.1叹阔、單道批處理系統(tǒng):系統(tǒng)對作業(yè)的處理是成批進(jìn)行的挠轴,但內(nèi)存中始終保持一道作業(yè)。為了進(jìn)一步提高資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量耳幢,引入了多道程序技術(shù)岸晦。
2.2、多道批處理系統(tǒng):為了提高CPU利用率,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)并行性委煤。允許多個程序同時進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行堂油。即同時把多個程序放入內(nèi)存,并允許它們交替在CPU中運(yùn)行碧绞,它們共享系統(tǒng)中的各種硬府框、軟件資源。當(dāng)一道程序因I/O請求而暫停運(yùn)行時讥邻,CPU便立即轉(zhuǎn)去運(yùn)行另一道程序迫靖。它沒有用某些機(jī)制提高某一技術(shù)方面的瓶頸問題,而是讓系統(tǒng)的各個組成部分都盡量去“忙”兴使,花費(fèi)很少時間去切換任務(wù)系宜,達(dá)到了系統(tǒng)各部件之間的并行工作,使其整體在單位時間內(nèi)的效率翻倍发魄。
(1)多道:計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時存放多道相互獨(dú)立的程序盹牧;
(2)宏觀上并行:同時進(jìn)入系統(tǒng)的多道程序都處于運(yùn)行過程中,即它們先后開始了各自的運(yùn)行励幼,但都未運(yùn)行完畢汰寓;
(3)微觀上串行:內(nèi)存中的多道程序輪流占有CPU,交替執(zhí)行苹粟。
缺點(diǎn):用戶響應(yīng)的時間較長有滑。不提供人機(jī)交互能力,用戶既不能了解自己程序的運(yùn)行情況嵌削,也不能控制計(jì)算機(jī)毛好。
3、分時操作系統(tǒng):在操作系統(tǒng)中釆用分時技術(shù)就形成了分時系統(tǒng)苛秕。所謂分時技術(shù)就是把處理器的運(yùn)行時間分成很短的時間片肌访,按時間片輪流把處理器分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。若某個作業(yè)在分配給它的時間片內(nèi)不能完成其計(jì)算艇劫,則該作業(yè)暫時停止運(yùn)行场靴,把處理器讓給其他作業(yè)使用,等待下一輪再繼續(xù)運(yùn)行港准。由于計(jì)算機(jī)速度很快旨剥,作業(yè)運(yùn)行輪轉(zhuǎn)得很快,給每個用戶的感覺好像是自己獨(dú)占一臺計(jì)算機(jī)浅缸。分時操作系統(tǒng)是多個用戶通過終端同時共享一臺主機(jī)轨帜,這些終端連接在主機(jī)上,用戶可以同時與主機(jī)進(jìn)行交互操作而互不干擾衩椒。所以蚌父,實(shí)現(xiàn)分時系統(tǒng)最關(guān)鍵的問題是如何使用戶能與自己的作業(yè)進(jìn)行交互哮兰,即當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時,系統(tǒng)應(yīng)能及時接收并及時處理該命令苟弛,再將結(jié)果返回用戶喝滞,所以也可以認(rèn)為具有實(shí)時性。分時系統(tǒng)也是支持多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)膏秫,但它不同于多道批處理系統(tǒng)右遭。多道批處理是實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動控制而無需人工干預(yù)的系統(tǒng),而分時系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的系統(tǒng)缤削。
(1)同時性:也稱多路性窘哈,指允許多個終端用戶同時使用一臺計(jì)算機(jī),即一臺計(jì)算機(jī)與若干臺終端相連接亭敢,終端上的這些用戶可以同時或基本同時使用計(jì)算機(jī)滚婉;
(2)交互性:用戶能夠方便地與系統(tǒng)進(jìn)行人-機(jī)對話;獨(dú)立性帅刀。系統(tǒng)中多個用戶可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行操作让腹,互不干擾,單個用戶感覺不到別人也在使用這臺計(jì)算機(jī)扣溺,好像只有自己單獨(dú)使用這臺計(jì)算機(jī)一樣骇窍;
(3)及時性:用戶請求能在很短時間內(nèi)獲得響應(yīng)。分時系統(tǒng)釆用時間片輪轉(zhuǎn)方式使一臺計(jì)算機(jī)同時為多個終端服務(wù)娇妓,使用戶能夠?qū)ο到y(tǒng)的及時響應(yīng)感到滿意。
(4)獨(dú)立性:用戶和用戶之間都是獨(dú)立操作系統(tǒng)的活鹰,在同時操作時并不會發(fā)生沖突哈恰,破壞,混淆等現(xiàn)象.
缺點(diǎn):雖然分時操作系統(tǒng)比較好地解決了人機(jī)交互問題志群,但是在一些應(yīng)用場合着绷,需要系統(tǒng)能對外部的信息在規(guī)定的時間(比時間片的時間還短)內(nèi)作出處理(比如飛機(jī)訂票系統(tǒng)或?qū)椫茖?dǎo)系統(tǒng))。因此锌云,實(shí)時系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生荠医。
4、實(shí)時操作系統(tǒng):為了能在某個時間限制內(nèi)完成某些緊急任務(wù)而不需時間片排隊(duì)桑涎,誕生了實(shí)時操作系統(tǒng)彬向。這里的時間限制可以分為兩種情況:如果某個動作必須絕對地在規(guī)定的時刻(或規(guī)定的時間范圍)發(fā)生,則稱為硬實(shí)時系統(tǒng)攻冷。例如娃胆,飛行器的飛行自動控制系統(tǒng),這類系統(tǒng)必須提供絕對保證等曼,讓某個特定的動作在規(guī)定的時間內(nèi)完成里烦。如果能夠接受偶爾違反時間規(guī)定凿蒜,并且不會引起任何永久性的損害,則稱為軟實(shí)時系統(tǒng)胁黑,如飛機(jī)訂票系統(tǒng)废封、銀行管理系統(tǒng)。在實(shí)時操作系統(tǒng)的控制下丧蘸,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到外部信號后及時進(jìn)行處理漂洋,并且要在嚴(yán)格的時限內(nèi)處理完接收的事件平斩。
及時性筷厘、可靠性、多路性砸捏、交互性冗懦、 獨(dú)立性