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　　1.3 操作系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)

　　目前市場上的操作系統(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)展的主要動力有以下5個方面：

　　(1)器件快速更新?lián)Q代;

　　(2)計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展;

　　(3)提高計算機(jī)系統(tǒng)資源利用率的需要;

　　(4)讓用戶使用計算機(jī)越來越方便的需要;

　　(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)來滿足不同的需要。按計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境、功能及服務(wù)對象等對操作系統(tǒng)分類如下：

　　— 單用戶操作系統(tǒng);

　　— 批處理操作系統(tǒng);

　　— 分時操作系統(tǒng);

　　— 實(shí)時操作系統(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，在一臺處理機(jī)上只能支持一個用戶程序的運(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就是一個典型的單用戶微機(jī)操作系統(tǒng)，它由3個模塊和一個引導(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)成批地裝入計算機(jī)中，由操作系統(tǒng)在計算機(jī)中某個特定磁盤區(qū)域(輸入井)將其組織好，并按一定的算法選擇其中的一個或多個作業(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“輸出井”，由計算機(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)，同時也兼顧作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間。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個階段。

　　批處理操作系統(tǒng)有如下兩個重要特征：

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

　　— 高效：由于沒有人工干預(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)往往用在大型計算機(jī)中，針對大型的科學(xué)計算或事務(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：

　　— 自動型：磁帶上的一批作業(yè)能自動地、逐個地依次運(yùn)行，無須人工干預(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間，提高了機(jī)器的利用率。但是，對于某些作業(yè)來說，當(dāng)它發(fā)出I/O請求后，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有多道作業(yè)在運(yùn)行，而且作業(yè)可隨時被調(diào)入系統(tǒng)，并存放在外存中形成作業(yè)隊列。然后，由操作系統(tǒng)按一定的原則，從作業(yè)隊列中調(diào)入一個或多個作業(yè)進(jìn)入主存運(yùn)行。多道批處理操作系統(tǒng)一般用于計算機(jī)中心的大中型計算機(jī)系統(tǒng)中。

　　多道批處理系統(tǒng)具有以下特征：

　　— 多道性：內(nèi)存中可同時存放多個作業(yè);

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

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

　　多道程序設(shè)計技術(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)將用戶和計算機(jī)操作員分開，使用戶無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，依次處理，因而作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間較長。

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