操作系统
现在当我们打开电脑的时候,无论是Window还是MAC,打开手机的时候,无论是Android还是iOS,它们都有一个共同的名字---操作系统。
我们之所以可以看视频,听音乐,玩游戏、浏览网页,或者加载移动硬盘和U 盘、或者管理我们硬盘中的文件等等;都是操作系统默默的给我们在各个任务之间就切换,以至于我们感觉到计算机可以同时做很多不同的事情。
操作系统完成了我们和计算机交互,系统协调我们安排给计算机的各种任务。操作系统(Operating System, OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。
通过操作系统来使用计算机。 知道了系统是用来做什么的,我们来了解一下系统的发展历史。
操作系统的发展经历过不同的时期:
早期手工操作(无操作系统)
人们先把程序纸带(或卡片)装上计算机,然后启动输入机把程序和送入计算机,接着通过控制台开关启动程序运行。计算完毕,打印机输出计算结果,用户卸下并取走纸带(或卡片)。第二个用户上机,重复同样的步骤。
特点: 用户独占机器,CPU等待手工操作,CPU利用不充分。
由于手工操作的满速度和计算机的高速度之间形成了尖锐矛盾,手工操作的方式是计算机的资源利用率极低,唯一的解决办法只有摆脱手工操作,实现作业的自动过渡。
批处理系统
批处理系统: 加载计算机上的一个监督软件,在监督程序的控制下,计算机能够自动的、成批的处理一个或多个用户的作业(作业包括程序、数据、命令)。
首先出现的是联机批处理系统,即作业的输入输出由CPU来处理。
联机批处理系统
在主机和输入机之间增加两个存储设备——磁带机,在监督程序的自动控制下,计算机自动完成任务。
成批的把输入机上的用户作业读入磁带,依次把磁带上的用户作业读入主机内存并执行,执行完成后把计算结果想输出机输出。 完成一批作业后,监督程度又从输入机读取作业存入磁带机。按照上面的步骤重复处理任务。监督程序不停的处理各个作业,实现了作业的自动转接,减少了作业的建立时间和手工操作时间,有效的克服了人机矛盾,提高了计算机资源的利用率。
问题: 在输入作业和输出结果时,CPU还是会处于线空闲状态,等待慢速的输入/输出设备完成工作——主机处于忙等状态。
脱机批处理系统
为了克服与缓解告诉主机与慢速外设(输入输出设备),提高CPU利用率,用又引入了脱机批处理系统,即输入输出脱离主机控制。
显著特征就是:增加一台不与主机直接相连卫星机。卫星机用来从输入机上读取用户作业并放到磁带机上;将磁带机上的执行结果传给输出机。这样主机不再与慢速的输入输出设备连接。主机与卫星机两者并行工作,分工明确,可充分发挥主机的告诉计算能力。
在操作系统的历史上,最重要的是UNIX,它的影响,直到今天。