オペレーティングシステムの開発の歴史の並行プログラミング履歴[A]オペレーティングシステムの開発

オペレーティング・システムの歴史

 

 

1、手動操作 - パンチカード - テープ

　　

手動モードの二つの特徴：

　　（1）ユーザ排他全体のマシン。現象は、リソースが他のユーザによって占有されているために発生して待つが、リソースの低利用率はありません。

　　（2）CPUは、手動操作を待ちます。CPU使用率が十分ではありません。

 1950年代後半、の出現 人間の矛盾 ：手動操作と高速コンピュータの速度が遅いとの間に鋭い矛盾の形成は、操作のマニュアルモードは、システムリソースの使用率を真剣に損傷した（リソース使用率は％下落いくつか、またはさらに低い）、容認することはできません。唯一の解決策：人のみ手動運転、自動移行ジョブを取り除きます。これは、ように見えた バッチ 。

2、バッチ - テープストレージ

オンラインバッチ：

　　最初に処理され、CPUによるオンラインバッチシステム、入力/出力操作があります

オフラインバッチ処理システム：

　　簡単に克服する：矛盾低速ホストと周辺機器、CPUの利用率を向上させ、導入のオフラインバッチ処理システムホスト制御から、入力/出力。

テープストレージは、時間入力/出力、改善されたCPU使用率を減少させます

3、マルチチャンネル・オペレーティング・システムが表示されます。

いわゆるマルチチャンネルプログラミング技術は、同時に複数のプログラムを許可し、メモリに実行することをいいます。すなわち、メモリに複数のプログラム、およびそれらを交互にCPUで実行可能にしながら、彼らは、システム内のハードウェアとソフトウェアのさまざまなリソースを共有しています。I / O要求へのプログラムが動作を停止した場合、CPUはすぐに別の道路プログラムを実行することになります。

CPU使用率を向上させ、同時に1台のコンピュータで複数のタスクを表示することができ、

、タスクを計算するためにCPUを使用して別のタスクを可能にする、入出力操作を検出した場合、複数のタスクの分離のリソースを使用することができ、時間の無駄になり、単にスイッチ

I / Oとは何ですか？

　　入力：入力   

　　　　メモリアクセスのように：/ RECV /インポート/入力を読みます

　　出力：出力

　　　　書き込み/送信/印刷：メモリの出力のように

4、共有オペレーティング・システム - ラウンドロビン

 CPU速度と時分割技術の継続的な改善するので、コンピュータは、複数のユーザ端末に接続することができ、各ユーザは、もし自分のマシンのような排他的な、オンライン自端末コンピュータを使用することができます。

タイムシェアリング：プロセッサ時間を動作が交互各タイムスライスプロセッサオンラインジョブに割り当てられた短い時間に分割されます。

　　ジョブがそれに割り当てられた計算されたタイムスライス内に完了することができない場合、ジョブは、一時的に別の仕事を与えるために使用されるプロセッサ中断され、そして1を待っている間に、その動作を継続します。コンピュータが高速であるため、非常に高速なローテーションジョブは、各ユーザーに彼がコンピュータを独占かのような印象を与えて、実行します。各ユーザーが自分の端末を制御する操作を介してシステムに様々なコマンドを発行することができそして、完全にインタラクティブの場合には、ジョブが完了している実行します。

上記の特性を有するコンピュータ・システムは、複数のユーザーがオンラインでコンピュータを使用することを可能にする時分割方式と呼ばれています。

　　特徴：

　　（1）複数のセックス。複数のユーザが同時に単一のコンピュータを使用します。次に各ユーザは微視的コンピュータを使用して、巨視的に各ユーザに対して平行に。

　　（2）対話。ユーザは、さらに、要求に応じてシステムの結果によれば、システムに新たな要求を提案してもよいです。従って、これは、タイムシェアリングシステムはまた、インタラクティブシステムとして知られているバッチシステム、著しく異なる動作のマンマシン対話モードのシステムをユーザーに可能にします。

　　（3）独立。ユーザが互いを妨害することなく、互いに独立して動作することができます。システムは、各ユーザプログラムの整合性が互いにや破壊が発生しないと混同し、実行されていることを確認します。

　　（4）適時。システムには、速やかにユーザー入力に応答することができます。端末からの応答に必要な時間であることをシステムにコマンドを発行する：つまり時分割システムの応答時間の性能の主要な指標の一つ。

　　 タイムシェアリングシステムの主な目的 ：すなわち、ユーザが各コマンドの処理時間を待機しませんタイムリーにユーザーへの応答では、長すぎます。

同時にシステムを共有することは、限られたメモリ、モード（また、切り替えとしても知られる）頻繁に変更するために使用される記憶方法に数十またはユーザーの数百を、受け取ることができます。「出て行け」、法律、一般に「ロールフォワード」として知られている（ディスクに保存されたジョブを回し、使用後は、タイムシート、「ターン」と、ディスクに仕事を「オン」、そしてそれがメモリに転送しようとしていません）、順番に同じ記憶領域を複数のユーザーにサービスを提供します。

マルチユーザータイムシェアリングシステムは、最も一般的に使用され、今日のコンピュータのオペレーティングシステムのオペレーティングシステムの一種です。

       注意：システムの時分割タイムスライス操作を、自分のタイムシートを実行するためのIO操作が発生していなかった時に切り取られているスイッチは、実際にはCPUの効率を向上させるために動作しますが、コンピュータの効率を低下させないように。しかし、我々は少し効率を犠牲にしなければならないが、共同実施、複数のプログラムの効果を達成するために、そうQQを話しながら、あなたはパソコンで音楽を聴くことができます。

5、リアルタイム・オペレーティング・システム - ユーザコマンドにリアルタイム応答

 マルチバッチシステムおよびタイムシェアリングシステムは、より良好リソース使用率とシステムの応答時間を取得するために、それはリアルタイム制御と二つのアプリケーションを処理するリアルタイム情報のニーズを満たすことはできませんが。こうしてリアルタイムシステム、ランダム外部イベントを発生し、イベント処理は、厳密な時間内に完了されている対応することができ、すなわちシステム。

多くの場合、制御装置として使用される特定のアプリケーションでのリアルタイムシステム。

　　  リアルタイムシステムは、2つのカテゴリに分けることができます。

　　  （1）リアルタイム制御システム。航空機、ミサイルなどのためにすると自動飛行制御、コンピュータシステムは、ディスプレイ端子を介して意思決定者への航空機やミサイルの迅速かつタイムリーな制御、または関連する情報を測定し、測定データを処理することができますが必要です。圧延、石油化学工業用プロセス制御で使用される場合、コンピュータは、各種センサから送られたデータのタイムリーな処理を必要とし、各アクチュエータを制御することができます。

　　  （2）リアルタイム情報処理システム。銀行システムで使用されるなどの便、路線、運賃、または時期について尋ね、航空券を予約するために使用される場合には、情報検索システムは、タイムリーかつ正確な答えは、端末機器サービスによって送信された要求できるようにコンピュータを必要としています。最初のカテゴリに弱いタイムリーな応答のような要件。

　　 リアルタイム・オペレーティング・システム、主な機能 ：

　　（1）タイムリーな応答。プロセス分析の各情報を受信、処理及び送信は、厳格な制限時間内に完了しなければなりません。

　　（2）信頼性の高いです。二段階のシステム作業の前と後に、取るべき冗長性対策だけでなく、必要なセキュリティ対策。

共有-人気のPC、サーバは、CPUタイムスライスの動作は各リクエストLinuxシステムのいくつかの異なるコンピューティングプロセスに分割され、すなわち、この動作モードを使用している
ようなエレベーターとして、等、典型的には、マイクロコントローラPLCを-リアルタイムでダウン制御、操作キーやリアルタイム処理の要件については、のような

タイムシェアリングシステムとリアルタイムシステムを比較

 

 

1、手動操作 - パンチカード - テープ

　　

手動モードの二つの特徴：

　　（1）ユーザ排他全体のマシン。現象は、リソースが他のユーザによって占有されているために発生して待つが、リソースの低利用率はありません。

　　（2）CPUは、手動操作を待ちます。CPU使用率が十分ではありません。

 1950年代後半、の出現 人間の矛盾 ：手動操作と高速コンピュータの速度が遅いとの間に鋭い矛盾の形成は、操作のマニュアルモードは、システムリソースの使用率を真剣に損傷した（リソース使用率は％下落いくつか、またはさらに低い）、容認することはできません。唯一の解決策：人のみ手動運転、自動移行ジョブを取り除きます。これは、ように見えた バッチ 。

2、バッチ - テープストレージ

オンラインバッチ：

　　最初に処理され、CPUによるオンラインバッチシステム、入力/出力操作があります

オフラインバッチ処理システム：

　　簡単に克服する：矛盾低速ホストと周辺機器、CPUの利用率を向上させ、導入のオフラインバッチ処理システムホスト制御から、入力/出力。

テープストレージは、時間入力/出力、改善されたCPU使用率を減少させます

3、マルチチャンネル・オペレーティング・システムが表示されます。

いわゆるマルチチャンネルプログラミング技術は、同時に複数のプログラムを許可し、メモリに実行することをいいます。すなわち、メモリに複数のプログラム、およびそれらを交互にCPUで実行可能にしながら、彼らは、システム内のハードウェアとソフトウェアのさまざまなリソースを共有しています。I / O要求へのプログラムが動作を停止した場合、CPUはすぐに別の道路プログラムを実行することになります。

CPU使用率を向上させ、同時に1台のコンピュータで複数のタスクを表示することができ、

、タスクを計算するためにCPUを使用して別のタスクを可能にする、入出力操作を検出した場合、複数のタスクの分離のリソースを使用することができ、時間の無駄になり、単にスイッチ

I / Oとは何ですか？

　　入力：入力   

　　　　像内存出入：read/recv/import/input

　　输出：output

　　　　像内存输出：write/send/print

4、分时操作系统--时间片轮转

 由于CPU速度不断提高和采用分时技术，一台计算机可同时连接多个用户终端，而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机，好象自己独占机器一样。

分时技术：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。

　　若某个作业在分配给它的时间片内不能完成其计算，则该作业暂时中断，把处理机让给另一作业使用，等待下一轮时再继续其运行。由于计算机速度很快，作业运行轮转得很快，给每个用户的印象是，好象他独占了一台计算机。而每个用户可以通过自己的终端向系统发出各种操作控制命令，在充分的人机交互情况下，完成作业的运行。

具有上述特征的计算机系统称为分时系统，它允许多个用户同时联机使用计算机。

　　特点：

　　（1）多路性。若干个用户同时使用一台计算机。微观上看是各用户轮流使用计算机；宏观上看是各用户并行工作。

　　（2）交互性。用户可根据系统对请求的响应结果，进一步向系统提出新的请求。这种能使用户与系统进行人机对话的工作方式，明显地有别于批处理系统，因而，分时系统又被称为交互式系统。

　　（3）独立性。用户之间可以相互独立操作，互不干扰。系统保证各用户程序运行的完整性，不会发生相互混淆或破坏现象。

　　（4）及时性。系统可对用户的输入及时作出响应。分时系统性能的主要指标之一是响应时间，它是指：从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。

　　 分时系统的主要目标：对用户响应的及时性，即不至于用户等待每一个命令的处理时间过长。

分时系统可以同时接纳数十个甚至上百个用户，由于内存空间有限，往往采用对换（又称交换）方式的存储方法。即将未“轮到”的作业放入磁盘，一旦“轮到”，再将其调入内存；而时间片用完后，又将作业存回磁盘（俗称“滚进”、“滚出“法），使同一存储区域轮流为多个用户服务。

多用户分时系统是当今计算机操作系统中最普遍使用的一类操作系统。

       注意：分时系统的分时间片工作，在没有遇到IO操作的时候就用完了自己的时间片被切走了，这样的切换工作其实并没有提高cpu的效率，反而使得计算机的效率降低了。但是我们牺牲了一点效率，却实现了多个程序共同执行的效果，这样你就可以在计算机上一边听音乐一边聊qq了。

5、实时操作系统--实时响应用户指令

 虽然多道批处理系统和分时系统能获得较令人满意的资源利用率和系统响应时间，但却不能满足实时控制与实时信息处理两个应用领域的需求。于是就产生了实时系统，即系统能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成对该事件的处理。

实时系统在一个特定的应用中常作为一种控制设备来使用。

　　  实时系统可分成两类：

　　  （1）实时控制系统。当用于飞机飞行、导弹发射等的自动控制时，要求计算机能尽快处理测量系统测得的数据，及时地对飞机或导弹进行控制，或将有关信息通过显示终端提供给决策人员。当用于轧钢、石化等工业生产过程控制时，也要求计算机能及时处理由各类传感器送来的数据，然后控制相应的执行机构。

　　  （2）实时信息处理系统。当用于预定飞机票、查询有关航班、航线、票价等事宜时，或当用于银行系统、情报检索系统时，都要求计算机能对终端设备发来的服务请求及时予以正确的回答。此类对响应及时性的要求稍弱于第一类。

　　 实时操作系统的主要特点：

　　（1）及时响应。每一个信息接收、分析处理和发送的过程必须在严格的时间限制内完成。

　　（2）高可靠性。需采取冗余措施，双机系统前后台工作，也包括必要的保密措施等。

分时——现在流行的PC，服务器都是采用这种运行模式，即把CPU的运行分成若干时间片分别处理不同的运算请求 linux系统
实时——一般用于单片机上、PLC等，比如电梯的上下控制中，对于按键等动作要求进行实时处理 

分时系统和实时系统比较