操作系统（III）——发展与分类_作业处理方式操作系统-优快云博客

单道批操作系统特点
顺序性	作业按提交顺序依次处理，无并行执行
独占性	一个作业运行时独占所有系统资源，直到完成
自动性	作业处理由系统自动完成，无需人工干预

（2）多道批操作系统

它允许多个程序同时驻留在内存中，并通过共享CPU和其他系统资源来提高计算机的利用率和吞吐量。与单道批处理系统不同，多道批处理系统通过多道程序设计技术实现多个程序的并发（有关并发概念详见操作系统（II））执行。

多道：可以同时服务多个顾客（多个程序）。

批处理：顾客（作业）还是排成一队，但收银员（CPU）可以同时处理多个任务。

具体过程同样可以理解为，

顾客排队：所有顾客（作业）排成一队。

多个收银台工作：多个收银员（CPU）同时为不同的顾客服务。

灵活切换：如果一个顾客在找钱或装东西（等待I/O操作），收银员可以先去服务其他顾客，不用干等着。

多道批处理系统通过多道程序设计技术，允许多个作业同时驻留内存并共享系统资源，从而提高了计算机的利用率和吞吐量，其具体特点体现在：

特点	说明
多道程序设计	多个程序同时驻留在内存中，CPU在它们之间快速切换，实现并发执行。
资源共享	CPU、内存、I/O设备等资源被多个程序共享，提高资源利用率。
提高CPU利用率	当一个程序等待I/O操作时，CPU可以立即切换到另一个程序运行，避免空闲。
增加系统吞吐量	单位时间内完成的作业数量增加，系统效率显著提高。
支持多任务	多个作业可以同时运行，系统具备并发处理能力。
作业调度复杂	需要设计合理的调度算法来管理多个作业的资源分配和执行顺序。
资源竞争	多个作业可能竞争CPU、内存等资源，需要有效的资源管理机制。
响应时间不确定	由于作业是并发执行，用户无法准确预测作业的完成时间。
适合批量处理	适用于需要高效处理大量作业的场景，如科学计算、数据处理等。
内存管理复杂	需要管理多个作业的内存分配和保护，防止作业之间相互干扰。

（3）分时操作系统

它的核心思想是让多个用户（或任务）共享计算机资源，并且每个用户都感觉自己在独占计算机，简单来说，它就像一个非常公平的老师，

分时：把时间分成很小的时间片（比如几毫秒），每个任务轮流使用CPU。

多用户：多个用户可以同时使用计算机，互不干扰。

可以理解为，老师不会一直只教一个学生，而是轮流教每个学生一小会儿，每个学生都觉得自己一直被老师关注，但实际上老师是在快速切换，切换速度非常快，学生们感觉不到停顿。

分时操作系统的工作方式：

时间片分配：CPU把时间分成很小的时间片（比如10毫秒），每个任务轮流运行一个时间片。
快速切换：当一个任务用完时间片后，CPU会切换到下一个任务。
用户交互：用户可以通过终端（比如键盘、鼠标）与系统实时交互，感觉不到延迟。

（4）实时操作系统

是一种专门为实时应用设计的操作系统，它的核心特点是能够在严格的时间限制内完成任务，实时操作系统广泛应用于需要快速响应和高可靠性的领域，比如工业控制、航空航天、医疗设备等。

实时操作系统的特点

特点	说明
严格的时间限制	必须在规定的时间内完成任务，否则可能导致系统失效或严重后果。
高可靠性	系统必须稳定运行，不能出现崩溃或错误。
任务优先级	任务根据紧急程度分配优先级，高优先级任务会优先执行。
确定性	系统的响应时间是可预测的，能够在最坏情况下保证任务的完成时间。
并发处理	支持多任务并发执行，能够同时处理多个实时任务。
资源管理高效	对CPU、内存、I/O设备等资源进行高效管理，确保实时任务的执行。
中断处理能力强	能够快速响应外部事件（如传感器信号），并立即处理。

其中，它的核心特点是高可靠性、确定性和高效的任务调度能力。

实时操作系统可以分为两种：

1.硬实时系统（Hard Real-Time System）：

任务必须在绝对严格的时间限制内完成，否则会导致严重后果。

例如：火箭控制系统、心脏起搏器。

2.软实时系统（Soft Real-Time System）：

任务有时间限制，但偶尔超时不会导致严重后果，只会影响性能。

例如：视频播放、在线游戏、选课平台。

除了以上两个阶段，操作系统还有许多发展阶段，大家仅做了解就好。