【操作系统-总论】发展历程、体系结构、虚拟机

• 1 操作系统的发展历程
  • 1.1 手工操作阶段
  • 1.2 批处理阶段
    • 1.2.1 单道批处理系统（单道程序系统）
    • 1.2.2 多道批处理系统（多道程序系统）
  • 1.3 分时操作系统
  • 1.4 实时操作系统
• 2 操作系统的体系结构
• 3 虚拟机

1 操作系统的发展历程

1.1 手工操作阶段

（略）

1.2 批处理阶段

1.2.1 单道批处理系统（单道程序系统）

• 优点：缓解了一定程度的人机速度矛盾，资源利用率有所提升
• 缺点：
  • 内存中仅能有一道程序运行，只有该程序运行结束之后才能调入下一道程序
  • CPU 有大量的时间是在空闲等待 I/O 完成，资源利用率依然很低

1.2.2 多道批处理系统（多道程序系统）

• 优点：
  • 多道程序并发执行，共享计算机
  • 资源资源利用率大幅提升，CPU 和其他资源更能保持“忙碌”状态，系统吞吐量增大
• 缺点：用户响应时间长，没有人机交互功能

1.3 分时操作系统

• 概念：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过终端与计算机进行交互
• 优点：用户请求可以被即时响应，解决了人机交互问题
• 缺点：不能优先处理一些紧急任务（操作系统对各个用户/作业都是完全公平的）

1.4 实时操作系统

• 概念：在实时操作系统的控制下，计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完事件
• 特点：及时性和可靠性
• 优点：能够优先响应一些紧急任务，某些紧急任务不需时间片排队
• 分类：
  • 软实时系统：能接受偶尔违反时间规定
  • 硬实时系统：必须在绝对严格的规定时间内完成处理

2 操作系统的体系结构

• 宏内核：Windows，Unix，Linux
• 微内核：Minix

3 虚拟机

使用虚拟化技术，将一台物理机器虚拟化为多台虚拟机器（Virtual Machine, VM），每个虚拟机器都可以独立运行一个操作系统。

• Guest OS：客户操作系统
• Host OS：宿主操作系统