一、單道批處理系統(tǒng)
系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的處理是成批進(jìn)行的,但內(nèi)存中始終只運(yùn)行一道作業(yè)
主要特征:
(1)自動(dòng)性(磁帶上的一批作業(yè)能自動(dòng)運(yùn)行,無需人工干預(yù))
(2)順序性(磁帶上的各道作業(yè)按順序地進(jìn)入內(nèi)存,先調(diào)入內(nèi)存的作業(yè)先完成)
(3)單道性(內(nèi)存中僅有一道程序運(yùn)行)
存在的問題:
作業(yè)運(yùn)行過程中如果發(fā)生I/O請(qǐng)求,高速的CPU便需要等待低速的I/O操作完成,導(dǎo)致CPU資源利用率和系統(tǒng)吞吐量降低
二、多道批處理系統(tǒng)
多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行。當(dāng)一道程序因I/O請(qǐng)求而暫停運(yùn)行時(shí),CPU便立即轉(zhuǎn)去運(yùn)行另一道程序。它讓系統(tǒng)的各個(gè)組成部分都盡量去“忙”,花費(fèi)很少時(shí)間去切換任務(wù),達(dá)到了系統(tǒng)各部件之間的并行工作,從而使各種資源得到充分利用,增大系統(tǒng)吞吐量大。
主要特征:
(1)多道(計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放多道相互獨(dú)立的程序)
(2)宏觀上并行(同時(shí)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,但都未運(yùn)行完畢)
(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)
存在的問題:
作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng),并且不提供人機(jī)交互能力,用戶既不能了解自己程序的運(yùn)行情況,也不能控制計(jì)算機(jī)。
三、分時(shí)系統(tǒng)
所謂分時(shí)技術(shù)就是把處理器的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片,按時(shí)間片輪流把處理器分配給各聯(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,則該作業(yè)暫時(shí)停止運(yùn)行,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。由于計(jì)算機(jī)速度很快,給每個(gè)用戶的感覺好像是自己獨(dú)占一臺(tái)計(jì)算機(jī)。
多道批處理是實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動(dòng)控制而無需人工干預(yù)的系統(tǒng),而分時(shí)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的系統(tǒng)
主要特征:
(1)并行性(允許多個(gè)終端用戶同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī))
(2)交互性(用戶能夠方便地通過顯示器等設(shè)備,直接同程序進(jìn)行交互。)
(3)獨(dú)占性(系統(tǒng)中多個(gè)用戶可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行操作,互不干擾)
存在的問題:
雖然分時(shí)操作系統(tǒng)比較好地解決了人機(jī)交互問題,但是在一些應(yīng)用場(chǎng)合,需要系統(tǒng)能對(duì)外部的信息在規(guī)定的時(shí)間(比時(shí)間片的時(shí)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,實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
四、實(shí)時(shí)系統(tǒng)
實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要用于專用系統(tǒng),有著非常嚴(yán)格的固定時(shí)間要求。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)之分,硬實(shí)時(shí)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須完成操作,這是在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)保證的;軟實(shí)時(shí)則只要按照任務(wù)的優(yōu)先級(jí),盡可能快地完成操作即可。
主要特征:
(1)及時(shí)響應(yīng)性
(2)高可靠性