下面来介绍逐一介绍各个阶段OS的基本情况:
人工操作方式严重降低计算机资源的利用率,此即所谓的人机矛盾。
随着CPU速度的提高和系统规模的扩大,人机矛盾变得日趋严重。
另一方面,
随着CPU速度的迅速提高,而I/O设备的速度却提高缓慢,这又使CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾更加突出。
为了缓解此矛盾,先后出现了通道技术,缓冲技术,但都未能解决上述矛盾。直到引入了脱机输入/输出技术(Off-Line I/O),才获得比较令人满意的结果。
脱机输入/输出技术(Off-Line I/O)
所谓的脱机输入/输出技术:
输入过程: 先将装有用户程序和数据的纸带(或卡片)装入纸带输入机(或卡片机),在一台外围机的控制下,把纸代(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当CPU需要这些程序和数据时,再从磁带上将其高速地调入内存。
与之相对应的,输出过程:当CPU需要输出,可以由CPU高速地把数据从内存输出到磁带上,然后再在外围机的控制下,将磁带中的结果通过相应的输出设备输出即可。
由上面可以看出,这些过程是脱离于主机的情况下而进行的,故被称为脱机输入/输出方式。
联机输入/输出方式(On-Line I/O)
与脱机相反,在主机的直接控制下进行输入/输出操作的方式被称为联机输入/输入方式。
脱机I/O方式的优点
(1) 减少了CPU的空闲时间。慢操作全部隔离于主机进行操作,其不占用主机时间,缓和了人机矛盾。
(2) 提高了I/O的速度。当CPU需要数据时,是从高速设备上将数据调入内存的,而不是从低速设备上读取,极大地提高了I/O速度,从而缓和了CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾,进一步减少了CPU的空闲时间。
总结和说明
这里讲到的高速设备(磁带)和低速设备(纸带/卡片)等都是相对于当时(20世纪50年代)而言的,切勿与今之所比。重要的是,OS发展过程中所采用的思想。