1.2.3 操作系统的几种形式

一、 单道批处理系统：专职操作员，批处理，有OS，单道，非交互。

二、 多道批处理系统

1、主要特性

(1)多道 多个程序同时装入内存，同时处于执行状态。

(2)批处理 一次性处理完多个作业。

(3)无序 作业先后完成的顺序无严格的顺序。

(4)调度性 作业从提交给系统开始直至完成需要经过两次如下调度：作业调度和进程调度。

(5)非交互性 作业装入后，一直由机器执行，不需要人的参与。

(6)运行操作 首先执行一个程序，执行到需要等待某种事情发生的时候，处理机转去处理另一个程序。

2. 主要优缺点

优点：

(1)资源利用率高。由于在内存中装入了多道程序，使他们共享资源，保持资源处于忙碌状态，从而使

各种资源得以充分利用。

(2)系统吞吐量大。可同时运行多个程序，各种资源都不闲置。

缺点：

(1)平均周转周期长。批处理中，由于作业量大，且程序必须执行完所有程序才停止，所以运行时间比较长。

(2)无交互能力。用户一旦把作业提交给系统后直至作业完成，用户都不能与自己的作业进行交互，这

对修改和调试程序都是极不方便的。

三、分时系统（TIME-SHARING SYSTEM）

多道系统的形成和发展的原动力是提高资源利用率和系统的吞吐量，而随着计算机技术的发展，用户渐

渐的有了新的要求，于是为了满足用户的需求，出现了分时系统。

1、在使用计算机时，用户希望可以独占全机进行直接控制，以便修改错误，实现人--机交互。

2、早期的计算机使用中，它的价值非常珍贵，用户在使用时应该可以像是在独立使用计算机，随时进

行人机交互并且感觉不到其他用户的存在。

3、用户希望可以通过自己的终端将作业送到机器中，并能对自己的作业进行控制。

在这样的要求下，产生了分时系统。

分时系统的定义：分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户

共享主机中的资源，每个用户都可以通过自己的终端以交互的方式使用计算机。

在实现分时系统时，存在着几个关键的问题，其中最关键的就是如何使用户与计算机实现真正的交互，

并且在有多个用户同时使用时，系统仍然可以全部及时的接收并及时的处理。

为了解决这个问题：

1、在系统中配置一个多路卡就可以解决及时的接收用户输入的命令或数据。（多路卡的作用是使主机

能同时接收用户从各个终端上输入的数据。此外在每个终端要配置一个缓冲区，用来暂存用户键入的命

令。）
2、人机交互的关键是：用户在键入命令后能及时的控制自己的作业运行或修改自己的作业。而为了可

以实现这个目的，应该做到：

(1)是所有的用户作业都直接进入到内存；

(2)在不长的时间内，可以使每个作业都运行一次，这样才能使用户键入的命令获得及时的处理。

为了可以实现分时系统就要改变批处理系统的运行模式：

1、用户作业要直接进入内存，而不能先进入磁盘，再调入内存。

2、应该规定每个程序只运行一个很短的时间，然后便暂停该作业的运行并立即调度下一个程序运行,实

行时间片处理。

根据以上的方法，具体的实现方式有：

1、单道分时系统：在系统中的内存只驻留一个程序，其余的作业都在外存上。每当内存中的作业执行

完了一个时间片时，便被调入外存，并由外存调一个作业进入内存，再执行一个时间片，以此类推，

实现所有的用户与自己的作业的人机交互。但是这种方法要频繁的调入和调出，开销大，系统性能差。

2、具有“前台”和“后台”的分时系统：在具有前台和后台的分时系统中，内存被固定的划分成“前

台区”和“后台区”两部分，“前台区”存放按时间片“调进”和“调出”的作业流，“后台区”存

放批处理作业。仅当前台调进/调出时或前台已无作业可运行时，方才运行“后台区”作业。

3、多道分时系统：这是现代的分时系统所采用的工作方式。因为随着多道程序技术的引进，可在内存

中存放多道作业，每道程序无固定的位置，由系统把已经具备了运行条件的作业排成一个队列，使之按

时间片来运行。由于切换作业都在内存中，不许花费调入、调出的开销，所以多道分时系统具有较好的

系统性能。

在了解了以上的工作原理和实现方式后，可以发现它与多道批处理系统的不同特征。

1、多路性。也就是允许在一台主机上同时联接多台终端，同时进行处理工作，亦即分时系统具有同时

性。
2、独立性。每个终端可以彼此独立工作，互不干扰。因此，用户可以像他一个人在使用机器一样。

3、及时性。用户的请求可以在很短的时间里得到响应。

4、交互性。用户可以通过终端与机器进行广泛的人机交互。（其广泛性表现在：用户可以请求系统提

供多方面的服务。）

四、实时系统：在规定时间内发现事件发生，并在规定时间内完成对事件的处理。包括过程控制和信息

处理。

五、网络系统：不仅具有一般OS的功能，还具有网络通信和服务等功能。

六、分布式系统：是网络系统的高级形式。具有数据和控制及任务分布，整体性，透明性等特点。

七、多处理机系统：具有共享内存，紧密耦合等特点。分为对称和非对称OS两种形式。

习题：

多道批处理系统适合处理何种作业？答案