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　　1.3 操作系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)

　　目前市場(chǎng)上的操作系統(tǒng)有很多種，不同的操作系統(tǒng)具有不同的特征，下面來(lái)介紹下操作系統(tǒng)的分類及各類操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。

　　1.3.1 操作系統(tǒng)的類型

　　促使操作系統(tǒng)不斷發(fā)展的主要?jiǎng)恿τ幸韵?個(gè)方面：

　　(1)器件快速更新?lián)Q代;

　　(2)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展;

　　(3)提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源利用率的需要;

　　(4)讓用戶使用計(jì)算機(jī)越來(lái)越方便的需要;

　　(5)滿足用戶的新要求，提供給用戶新服務(wù)。

　　在不同動(dòng)力的催促下，操作系統(tǒng)快速發(fā)展，目前，出現(xiàn)了多種多樣的操作系統(tǒng)來(lái)滿足不同的需要。按計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境、功能及服務(wù)對(duì)象等對(duì)操作系統(tǒng)分類如下：

　　— 單用戶操作系統(tǒng);

　　— 批處理操作系統(tǒng);

　　— 分時(shí)操作系統(tǒng);

　　— 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng);

　　— 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng);

　　— 分布式操作系統(tǒng);

　　— 并行操作系統(tǒng);

　　— 嵌入式操作系統(tǒng)。

　　1.3.2 各類操作系統(tǒng)的主要特征

　　1.單用戶操作系統(tǒng)

　　單用戶操作系統(tǒng)基本特征是，在一臺(tái)處理機(jī)上只能支持一個(gè)用戶程序的運(yùn)行，系統(tǒng)的全部資源都提供給該用戶使用。目前，多數(shù)微機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)都屬于單用戶操作系統(tǒng)。例如，MS-DOS就是一個(gè)典型的單用戶微機(jī)操作系統(tǒng)，它由3個(gè)模塊和一個(gè)引導(dǎo)程序組成。

　　2.批處理系統(tǒng)

　　批處理操作系統(tǒng)(Batch Operating System)也稱為作業(yè)處理系統(tǒng)。在批處理系統(tǒng)中，操作人員將作業(yè)成批地裝入計(jì)算機(jī)中，由操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中某個(gè)特定磁盤(pán)區(qū)域(輸入井)將其組織好，并按一定的算法選擇其中的一個(gè)或多個(gè)作業(yè)，將其調(diào)入內(nèi)存使其運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束后，把結(jié)果放入磁盤(pán)“輸出井”，由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一輸出后交給用戶。批處理操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中配置了一個(gè)監(jiān)督程序，并在該監(jiān)督程序的控制下，系統(tǒng)能夠?qū)σ慌�作業(yè)自動(dòng)進(jìn)行處理。

　　批處理系統(tǒng)的基本特征是“批量”。它把系統(tǒng)的處理能力(即作業(yè)的吞吐量)作為主要目標(biāo)，同時(shí)也兼顧作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間。在批處理系統(tǒng)中，從作業(yè)的提交到作業(yè)完成，大體上分為提交、后備、執(zhí)行和完成4個(gè)階段。

　　批處理操作系統(tǒng)有如下兩個(gè)重要特征：

　　— 脫機(jī)：用戶提交了作業(yè)后，不必直接控制計(jì)算機(jī)，一切按作業(yè)說(shuō)明書(shū)的指示行動(dòng)，其交互性較差;

　　— 高效：由于沒(méi)有人工干預(yù)，操作系統(tǒng)可以從輸入作業(yè)中選擇適當(dāng)?shù)囊慌�作業(yè)運(yùn)行，達(dá)到系統(tǒng)資源的最大利用率和最大吞吐能力。由于其吞吐能力大，資源利用率高，批處理操作系統(tǒng)往往用在大型計(jì)算機(jī)中，針對(duì)大型的科學(xué)計(jì)算或事務(wù)處理。

　　在通常情況下，批處理系統(tǒng)又分為以下兩類。

　　(1)單道批處理系統(tǒng)

　　早期采用批處理技術(shù)的系統(tǒng)，由于在內(nèi)存中只能存放一道作業(yè)，因而稱為單道批處理系統(tǒng)。而其中的監(jiān)督程序就是操作系統(tǒng)的雛形。

　　單道批處理系統(tǒng)具有以下的特征：

　　— 自動(dòng)型：磁帶上的一批作業(yè)能自動(dòng)地、逐個(gè)地依次運(yùn)行，無(wú)須人工干預(yù);

　　— 順序性：作業(yè)完成的順序與它們進(jìn)入內(nèi)存的順序，以及作業(yè)在磁帶上的存放順序一致。

　　單道性：內(nèi)存中僅能存放一道作業(yè)。

　　(2)多道批處理系統(tǒng)

　　單道批處理操作系統(tǒng)大大減少了人工操作的時(shí)間，提高了機(jī)器的利用率。但是，對(duì)于某些作業(yè)來(lái)說(shuō)，當(dāng)它發(fā)出I/O請(qǐng)求后，CPU必須等待I/O的完成，由于I/O設(shè)備的低速性，從而使CPU的利用率很低。

　　為了改善CPU的利用率，在單道批處理操作系統(tǒng)中，引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，就形成了多道批處理操作系統(tǒng)。在多道批處理操作系統(tǒng)中，不僅僅在主存中可同時(shí)有多道作業(yè)在運(yùn)行，而且作業(yè)可隨時(shí)被調(diào)入系統(tǒng)，并存放在外存中形成作業(yè)隊(duì)列。然后，由操作系統(tǒng)按一定的原則，從作業(yè)隊(duì)列中調(diào)入一個(gè)或多個(gè)作業(yè)進(jìn)入主存運(yùn)行。多道批處理操作系統(tǒng)一般用于計(jì)算機(jī)中心的大中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

　　多道批處理系統(tǒng)具有以下特征：

　　— 多道性：內(nèi)存中可同時(shí)存放多個(gè)作業(yè);

　　— 調(diào)度性：通過(guò)作業(yè)調(diào)度，從外存中選取若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為內(nèi)存中的多個(gè)作業(yè)分配CPU;

　　— 無(wú)序性：作業(yè)調(diào)度的順序與作業(yè)在外存中存放的順序無(wú)關(guān)，作業(yè)完成的順序與作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存的順序無(wú)關(guān)。

　　多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)和批處理技術(shù)的采用，使多道批處理系統(tǒng)具有資源利用率高和系統(tǒng)吞吐量大的優(yōu)點(diǎn)。但是，多道批處理系統(tǒng)將用戶和計(jì)算機(jī)操作員分開(kāi)，使用戶無(wú)法直接與自己的作業(yè)進(jìn)行交互。另外，由于在多道批處理系統(tǒng)中，作業(yè)要進(jìn)行排隊(duì)，依次處理，因而作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。

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