![操作系统发展阶段]()
操作系统发展阶段
操作系统发展阶段
- 脱机技术用于解决独占设备问题
- 虚拟技术与交换技术以多道程序设计技术为前提
- 批处理的主要缺点是缺少交互性
- 多道程序的运行环境比单道程序的运行环境更加复杂。
- 引入多道程序后，程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共事资源及相互协同的原因产生了竞争，相互制约。
- 考虑到竞争的公平性，程序的执行是断续的。
- 实时系统必须能足够及时地处理某些紧急的外部事件，因此普遍用高优先级，并用”可抢占” 来确保实时处理。
- 实时性和可靠性是实时操作系统最重要的两个目标
- 资源利用率不是实时操作系统的主要目标，即为了保证快速处理高优先 级任务，允许”浪费”一些系统资源。
- 采用优先级 +非抢占式调度算法，既可让重要的作业/进程通过高优先级尽快获得系统响应， 又可保证次要的作用/进程在非抢占式调度下不会迟迟得不到系统响应
- 分时系统中，当时间片固定时，用户数越多，每个用户分到的时间片就越少，响应时间就变长
- 当一道程序因 I/O 请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序，即多道批处理系统的I/O设备可与CPU并行工作，
- 多道程序系统通过组织作业（编码或数据）使CPU总有一个作业可执行，从而提高了CPU的利用率、吞吐量和I/O设备利用率
- 在有并发特性的多任务操作系统中一般也会有并行的特性
- 引入中断与通道技术后，多道程序的概念才变的有用
- 多道程序并发执行是指有的程序正在CPU上执行，而另一些程序正在I/O设备上进行传输， 即通过 CPU 操作与外设传输在时间上的重叠必须有中断和通道技术的支持
- 通道是一种控制一台或多台外部设备的硬件机构，它一旦被启动就独立于CPU 运行，因而做到了输入/输出操作与CPU并行工作。
- 但早期CPU与通道的联络方法是由CPU 向通道发出询问指令来了解通道工作是否完成的。若未完成，则主机就循环询问直到通道工作结束为止。因此，这种询问方式是无法真正做到 CPU与I/O设备并行工作的。
- 在硬件上引入了中断技术。所谓中断，就是在输入/输出结束时，或硬件发生某种故障时，由相应的硬件（即中断机构）向 CPU发出信号，这时 CPU 立即停下工作而转向处理中断请求，待处理完中断后再继续原来的工作。
- 因此，通道技术和中断技术结合起来就可实现CPU 与I/O设备并行工作，即CPU 启动通道传输数据后便去执行其他程序的计算工作，而通道则进行输入/输出操作；当通道工作结束时，再通过中断机构向 CPU发出中断请求，CPU 则暂停正在执行的操作，对出现的中断进行处理，处理完后再继续原来的工作。这样，就真正做到了CPU与I/O设备并行工作。此时，多道程序的概念才变为现实。
