操作系统一

心已赠人 2022-07-15 12:04 197阅读 0赞

**操作系统的发展与分类  
在讲操作系统发展之前我们先来看看计算机发展的几个阶段  
1、第一代计算机（1946年——1955 年）主要是由电子管组成，并没有实际意义上的操作系统  
只有简单的主机（运算控制部件和内存）输入设备（纸带输入机，这里我们强调一点就是纸带输入机而不是纸带、卡片阅读机），输出设备（打印机）和控制台组成这些东西的控制都是由人工来完成的所以我们将这个阶段在某种意义上也叫作人工操作阶段，从这个意义上讲，这个阶段的主要的操作系统就是我们人类了。由于第一代的计算机主要做一些简单的数字的运算所以在一定的程度上也减少了一部分的计算量。操作人员需要将所要执行的程序和数据打孔到纸带上然后装入纸带输入机中。通过一系列的主机上的运算最后将结果返回到我们的输出设备上。但是虽然算得上是当时世界上的比较快的计算方式，但是在有些方面还是有一定的缺陷的。  
人工操作方式的缺点  
1、用户程序独占系统资源，系统资源的利用率低。（这一点我们可以这样的去做一个简单的了解，用于是人工的去控制这程序的运行所以很多的方面还是有所缺陷的这些缺陷主要是来自人工的控制的缺陷。）  
2、人工干预较多，处理机应为人工的干预所以在一定程度上处于空闲状态  
3、人的操作容易产生不必要的错误，但是一但出现错误，所有的纸带就要重新开始制作。  
所以第二个阶段计算机的发展应该解决的是摆脱人工控制的缺点的问题，这个时候当然操作系统也是有所发展的。  
2、第二代计算机（1995年——1965年）主要是由晶体管组成，出现监控程序  
在第二代计算机中广泛的使用到的是磁芯存储器和磁鼓存储器等快速存储装置。计算机无论是从性能和体积方面都有了很大的发展。当然了我们之前所说的一样，我们的第二代的计算机主要是解决的是我们人机交互的目的所以从这个方面来讲。我们要把人为的这种操作的控制系统的展现出来这样我们就可以更加高效的执行某个程序或者是代码了。这个就形成了我们所说的监控程序。这个监控程序就是用来代替人工的一套完整的程序。  
在实际的工作当中监控程序的主要的部分被预先的装到了内存中。它的一些例行程序以及语言环境程序等存放在被称为“系统带”的磁带上。监控程序为操作人员提供了一套控制的命令（这个有点像我们所提到的Linux中的shell 或者是dos中的很多的命令一样，这些都是通过命令的方式来实现操作的）有一个很明显的问题通过这样的方式可以很高速的实现用户的某种所需要的要求。  
这里所说的监控程序它的功能各方面还是很简单的，并不是我们现在意义上的操作系统，但是从这里可以看出来这个就是操作系统的前身吧。它不允许程序员和正在执行的作业进行交互，也无法防止作业对计算机系统的修改，但它具备一个比较好的功能就是对运行作业进行管理的功能。也有一个不好的地方就是不能并发执行，这就不能提供多用户作业共享系统资源所以这就是之前的时候我所提过的那个概念，它只是一个操作系统的雏形但是并不能真正意义上的称为操作系统。  
在这个发展的阶段产生了两个发展级别的系统  
第一个是联机批处理系统  
所谓的联机批处理系统就是在以前人工操作的基础上增加了监控程序。用户在使用计算机前要先把要执行的程序交给操作人员。操作人员将这些信息输入到主机中进行处理。当然了这里面有一个检查的机制，就是当前的系统资源是不是满足要求。满足要求之后监控程序执行作业，直到该作业结束。这种方式减少了人工干预，提高了处理机的利用率。但慢速的输入输出操作任然是由处理机直接完成，所以在一定程度上处理机还是处于空闲的状态  
第二个脱机批处理系统  
是由主机和卫星机组成，而卫星机不是直接和主机相连的，这里我们所说的卫星机的主要的作用就是将数据或者是程序写到磁带上，当计算机主机作业的时候将这些磁带与主机相连（从这个角度上看，人们为了解决人机之间的矛盾还是很卖力气的，付出总是会有收获的）这样一来的话就可以更高效的实现系统作业的效率。其实在IBM早期的1401和7094系统就是典型的脱机批处理。  
基于这样背景第二代的计算机主要的应用是在科学与工程计算，这个时候批处理系统虽然在一定程度上缓解了I\\O设备与处理器之间速度不匹配的问题，所以这里就产生了一个新的概念就是所谓的单批道处理系统。当然了既然有单批道处理系统就是从辩证的角度上讲就应该有多批道处理系统。我们将这个问题留到下一个阶段。**