操作系统的形成和发展

计算机的发展过程

1946-1955:第一代 电子管时代
1955-1965:第二代 晶体管时代
1965-1980:第三代 集成电路时代
1980-1990:第四代 大规模集成电路时代
1990-至今:第五代 (有说法称为智能计算机)

操作系统的发展阶段

第一代计算机:手工操作阶段(无操作系统)
第二代计算机:批处理系统(早期)、执行系统
第三代计算机:操作系统形成-批处理操作系统、分时操作系统
第四代计算机:个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统

手工操作阶段

第一代计算机,主要原件是电子管,运算速度较慢,由主机(运控部件、主存)、输入设备(如直戴输入机、卡片阅读机)、输出设备(如打印机)和控制台组成
这种情况下,用户一个挨一个地轮流使用计算机,每个用户的使用过程大致如下:
把程序纸带(或卡片)装上输入机
经手工操作把程序和数据输入计算机
通过控制台开关启动程序运行
计算完毕,用户拿走打印结果,并卸下纸带(或卡片)

人-机矛盾的严重性

操作系统和运行时间的关系

机器速度作业在计算机上计算所需时间人工操作时间机器有效运行时间与操作时间之比
1万次/秒1小时3分钟20:1
60万次/秒1分钟3分钟3:1

早期批处理系统

计算机具备了批处理程序补充的能力

用户作业可以用批的方式提交给计算机。同时计算机系统中有一个监控程序对提交的作业进行处理。

多道程序设计系统

通道技术的引进和终端技术的发展,是的通道具有中断主机工作的能力。

将内存分几个部分,每一部分存放不同的作业,当一个作业等待I/O操作完成时,另一个作业可以使用CPU;如果内存中可以存放足够多的作业,则CPU的利用率可以接近100%

网络操作系统和分布式操作系统

在网络操作系统中,用户知道堕胎计算机的存在,能登录到一台远程机器并将文件从一台机器拷贝到另一台机器上,每台计算机都运行自己本地的操作系统,有自己本地用户

分布式操作系统在用户看起来就像一个传统的单处理器系统,尽管它实际上由多个处理器组成。分布式系统中,用户不会感知到他们的程序在那个处理器上运行,或者他们的文件存放在哪里,所有这些都是由操作系统自行高效地完成。