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操作系统的几种类型(操作系统的类型有哪些)

时间2025-09-19 04:57:43分类IT科技浏览5935
导读:人们普遍认为,世界上第一台电子计算机诞生于 1946 年的美国宾夕法尼亚大学。此后,计算机历经了 5 个重要的发展阶段,依次是真空管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模集成电路时代和超大规模集成电路时代。...

人们普遍认为               ,世界上第一台电子计算机诞生于 1946 年的美国宾夕法尼亚大学               。此后                      ,计算机历经了 5 个重要的发展阶段       ,依次是真空管时代               、晶体管时代                      、集成电路时代       、大规模集成电路时代和超大规模集成电路时代                      。

处于真空管时代的计算机        ,没有操作系统                      ,也没有安装任何软件               ,只能利用机器指令控制计算机执行任务       。

所谓机器指令        ,指的是仅由 0 和 1 组成的代码                      ,例如  01101111 就是一个机器指令        。

世界上首个操作系统诞生于晶体管时代               ,并且随着时间的推移,诞生了很多种操作系统                      ,例如批处理操作系统        、分时操作系统                      、分布式操作系统               、网络操作系统        、实时操作系统等                      。

1                      、批处理操作系统

批处理系统普遍应用于 20 世纪 70 年代                      ,它最大的特点是能够分批次执行用户布置的多个任务               。

受到当时价格因素的制约,计算机并不普及               ,一般仅存在于政府               、大型机构或者公司内部        。一台计算机往往由多个用户共同使用                      ,但他们不能直接操作计算机       ,而是需要将执行的程序存储到打孔卡(一种存储设备)中               ,交给计算机管理员去操作                      。

为了提高工作效率                      ,管理员会对所有任务进行分组       ,将功能类似的任务分到同一批次        ,然后逐一批次地交给计算机执行               。对于同一批次的多个任务                      ,批处理系统有 2 种执行方式:

按照排好的顺序逐一执行               ,全部处理完成后        ,再继续处理下一批次的任务。这样的系统称为单道批处理操作系统; 一次性读取多个任务                      ,然后采用适当的算法将 CPU 等资源分配给这些任务                      。例如当一个任务执行输出操作时               ,系统会及时将 CPU 及时分配给其它任务                      。这样的系统称为多道批处理操作系统。

批处理系统的不足主要体现在以下两点:

用户无法直接和计算机交互,因此凡是需要手动输入数据才能成功执行的任务                      ,计算机都无法正常执行; 同一批次中                      ,无法根据实际情况及时调整任务的执行顺序               。

2、分时操作系统

CPU 经常被形象地比作计算机的“大脑               ”,它负责管理所有的计算机资源               ,同时控制着计算机的执行                      。

分时操作系统支持多个用户同时使用一台计算机                      ,它的工作原理是按照一定的时间间隔       ,将 CPU 的运行时间分成很多小的片段(称为“时间片                      ”)               ,然后轮流分配给每个用户使用       。

也就是说在分时操作系统中                      ,多个用户轮流使用 CPU 来执行自己的任务               。对于在给定时间片内没有执行完的任务       ,分时系统会将它暂停        ,同时把 CPU 分配给下一个用户                      ,待下一轮时间片分配给该用户时               ,暂停的任务会继续执行                      。

分时操作系统虽然将 CPU 轮流分配给多个用户        ,但并不会影响用户体验                      ,因为计算机的运行速度很快               ,时间片轮转地也很快,每个用户都会感觉自己在独自使用计算机       。

3                      、网络操作系统

网络操作系统实现了同一网络(通常是局域网或者内联网)内多台计算机之间的资源共享                      ,包括数据                      、文件、硬件设备(如打印机)等        。

网络操作系统不仅继承了先前操作系统具有的内存管理               、文件管理                      、CPU 管理等这些基础功能                      ,还可以为网络中的其他计算机提供服务,例如为其它计算机传递所需的应用程序或者数据       、为其它计算机提供联网功能               、维护网络安全等                      。此外               ,网络操作系统还支持远程访问                      ,并且具有较高的稳定性和安全性               。

基于以上这些特点       ,网络操作系统常常作为服务器的操作系统        。例如 Windows Server 系列                      、NetWare       、Unix        、Linux 等               ,都属于网络操作系统                      。

4                      、分布式操作系统

分布式操作系统                      ,即具备分布式处理能力的操作系统               。

所谓分布式处理能力       ,是指借助网络        ,操作系统可以将不同地点               、具备不同功能        、拥有不同数据处理能力的计算机连接起来                      ,统一管理                      、控制               、分配这些计算机资源(比如 CPU)。

在分布式操作系统中               ,一个数据处理任务可以交由多个计算机执行        ,它们各自承担一部分执行任务                      。因此和其它类型的操作系统相比                      ,分布式操作系统可以完成更大规模的数据处理任务                      。

分布式操作系统具有以下几个优点:

具备资源共享功能               ,计算机用户可以使用网络中其它计算机的可用资源; 和其它类型操作系统相比,处理相同的任务量                      ,分布式操作系统的效率更高; 如果系统某一个设备发生故障                      ,其它设备仍可以继续完成任务。

5、实时操作系统

实时操作系统最大的特点是能够及时对用户输入的指令做出响应               。

实时操作系统是专为实时应用程序开发的,所谓实时应用程序               ,即这些应用程序必须在指定时间内对数据进行处理                      ,否则可能会造成巨大的损失       ,或者即便执行完毕               ,由于超出了限定的时间                      ,得到的结果也将没有用处                      。

例如在炼油厂中       ,如果油的温度过高并超过阈值        ,就必须及时进行处理       。这种情况下                      ,就可以使用实时操作系统               。实时操作系统常用于控制科学仪器               ,比如作为导弹发射系统                      、交通灯控制系统                      、空中交通管制系统等                      。

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