操作系统的发展历史.ppt
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1、1.2 操作系统的发展历史,1.2.1 手工操作阶段1.2.2 联机批处理系统1.2.3 脱机批处理系统1.2.4 执行系统1.2.5 多道批处理系统1.2.6 分时系统1.2.7 实时系统 1.2.8 网络操作系统1.2.9 个人计算机操作系统1.2.10 嵌入式操作系统1.2.11 分布式操作系统,1.2.1 手工操作阶段 在计算机刚刚出现时,由于计算机的存储容量小,运算速度慢,输入/输出设备只有纸带输入机、卡片阅读机、打印机和控制台。人们使用这样的计算机只能采用人工操作方式,根本没有操作系统。在人工操作情况下,用户一个挨一个地轮流使用计算机。,随着计算机技术的发展,计算机的速度、容量、外
2、设的功能和种类等方面都有了很大的发展。比如,计算机的速度就有了几十倍、上百倍的提高,故使手工操作的慢速度和计算机运算的高速度之间形成了一对矛盾,即所谓人机矛盾。随着计算机速度的提高,人机矛盾已到了不可容忍的地步。为了解决这一矛盾,只有设法去掉人工干预,实现作业的自动过渡,这样就出现了批处理技术。为了实现作业建立和作业过渡的自动化引入了批量监督程序(常驻内存的核心代码),每一种语言翻译程序(汇编语言或高级语言的编译程序),或实用程序(如链接程序)都作为监督程序的子例程。,1.2.2 联机批处理系统 监督程序的工作对象是以作业流形式 提供的。每个用户需要计算机解决的计算工作均组织成一个作业。各用户
3、把自己的作业交给机房,由操作员把一批作业装到输入设备上(如果输入设备是纸带输入机,则这一批作业在一盘纸带上。若输入设备是读卡机,则该批作业在一叠卡片上),然后在监督程序控制下送到外部存储器,如磁带、磁鼓或磁盘上。,在这种批处理系统中,作业的输入/输出是联机的,也就是说作业从输入机到磁带,由磁带调入内存,以及结果的输出打印都是由CPU直接控制的。随着CPU速度的不断提高,CPU和输入/输出设备之间的速度差距就形成了一对矛盾。因为在进行输入/输出时,CPU是空闲的,高速的CPU要等待慢速的输入/输出设备的工作,不能发挥CPU应有的效率。,1.2.3 脱机批处理系统 为了克服联机批处理存在的缺点,在
4、批处理系统中引入了脱机输入/输出技术,从而形成了脱机批处理系统。脱机批处理系统由主机和卫星机组成,卫星机又称外围计算机,它不与主机直接连接,只与外部设备打交道。批处理系统是在解决人机矛盾以及高速度的CPU和低速度的I/O设备间矛盾的过程中发展起来的。它的出现改善了CPU和外设的使用情况,实现了作业的自动定序、自动过渡,从而使整个计算机系统的处理能力得以提高。,1.2.4 执行系统 60年代初期,计算机硬件获得了两方面的发展,一是通道的引入,二是中断技术的出现,这两项重大成果使操作系统进入执行系统阶段。通道是一种输入/输出专用处理机,它能控制一台或多台外设工作,负责外部设备与内存之间的信息传输。
5、中断是指当CPU接到外部硬件(如I/O设备)发来的信号时,马上停止原来的工作,转去处理这一事件,在处理完了以后,CPU又回到原来的工作点继续工作。许多成功的批处理操作系统在50年代末到60年代初期开发成功,比较著名的有FMS(FORTRAN Monitor System)和IBSYS(IBM为7094机配备的操作系统)。,1.2.5多道批处理系统,1.2.5多道批处理系统,多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制之下,相互交替地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时(如等待外部设备传输数据),管理程序便将内存中的另一道程序投入运行,这样可以使CPU
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