操作系统的几种类型(操作系统的类型有哪些)
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 。
创心域SEO版权声明:以上内容作者已申请原创保护,未经允许不得转载,侵权必究!授权事宜、对本内容有异议或投诉,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!