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　　1.3 操作系统的类型和特点

　　目前市场上的操作系统有很多种，不同的操作系统具有不同的特征，下面来介绍下操作系统的分类及各类操作系统的特点。

　　1.3.1 操作系统的类型

　　促使操作系统不断发展的主要动力有以下5个方面：

　　(1)器件快速更新换代;

　　(2)计算机体系结构不断发展;

　　(3)提高计算机系统资源利用率的需要;

　　(4)让用户使用计算机越来越方便的需要;

　　(5)满足用户的新要求，提供给用户新服务。

　　在不同动力的催促下，操作系统快速发展，目前，出现了多种多样的操作系统来满足不同的需要。按计算机的体系结构、运行环境、功能及服务对象等对操作系统分类如下：

　　— 单用户操作系统;

　　— 批处理操作系统;

　　— 分时操作系统;

　　— 实时操作系统;

　　— 网络操作系统;

　　— 分布式操作系统;

　　— 并行操作系统;

　　— 嵌入式操作系统。

　　1.3.2 各类操作系统的主要特征

　　1.单用户操作系统

　　单用户操作系统基本特征是，在一台处理机上只能支持一个用户程序的运行，系统的全部资源都提供给该用户使用。目前，多数微机上运行的操作系统都属于单用户操作系统。例如，MS-DOS就是一个典型的单用户微机操作系统，它由3个模块和一个引导程序组成。

　　2.批处理系统

　　批处理操作系统(Batch Operating System)也称为作业处理系统。在批处理系统中，操作人员将作业成批地装入计算机中，由操作系统在计算机中某个特定磁盘区域(输入井)将其组织好，并按一定的算法选择其中的一个或多个作业，将其调入内存使其运行。运行结束后，把结果放入磁盘“输出井”，由计算机统一输出后交给用户。批处理操作系统在系统中配置了一个监督程序，并在该监督程序的控制下，系统能够对一批作业自动进行处理。

　　批处理系统的基本特征是“批量”。它把系统的处理能力(即作业的吞吐量)作为主要目标，同时也兼顾作业的周转时间。在批处理系统中，从作业的提交到作业完成，大体上分为提交、后备、执行和完成4个阶段。

　　批处理操作系统有如下两个重要特征：

　　— 脱机：用户提交了作业后，不必直接控制计算机，一切按作业说明书的指示行动，其交互性较差;

　　— 高效：由于没有人工干预，操作系统可以从输入作业中选择适当的一批作业运行，达到系统资源的最大利用率和最大吞吐能力。由于其吞吐能力大，资源利用率高，批处理操作系统往往用在大型计算机中，针对大型的科学计算或事务处理。

　　在通常情况下，批处理系统又分为以下两类。

　　(1)单道批处理系统

　　早期采用批处理技术的系统，由于在内存中只能存放一道作业，因而称为单道批处理系统。而其中的监督程序就是操作系统的雏形。

　　单道批处理系统具有以下的特征：

　　— 自动型：磁带上的一批作业能自动地、逐个地依次运行，无须人工干预;

　　— 顺序性：作业完成的顺序与它们进入内存的顺序，以及作业在磁带上的存放顺序一致。

　　单道性：内存中仅能存放一道作业。

　　(2)多道批处理系统

　　单道批处理操作系统大大减少了人工操作的时间，提高了机器的利用率。但是，对于某些作业来说，当它发出I/O请求后，CPU必须等待I/O的完成，由于I/O设备的低速性，从而使CPU的利用率很低。

　　为了改善CPU的利用率，在单道批处理操作系统中，引入多道程序设计技术，就形成了多道批处理操作系统。在多道批处理操作系统中，不仅仅在主存中可同时有多道作业在运行，而且作业可随时被调入系统，并存放在外存中形成作业队列。然后，由操作系统按一定的原则，从作业队列中调入一个或多个作业进入主存运行。多道批处理操作系统一般用于计算机中心的大中型计算机系统中。

　　多道批处理系统具有以下特征：

　　— 多道性：内存中可同时存放多个作业;

　　— 调度性：通过作业调度，从外存中选取若干个作业调入内存，并为内存中的多个作业分配CPU;

　　— 无序性：作业调度的顺序与作业在外存中存放的顺序无关，作业完成的顺序与作业进入内存的顺序无关。

　　多道程序设计技术和批处理技术的采用，使多道批处理系统具有资源利用率高和系统吞吐量大的优点。但是，多道批处理系统将用户和计算机操作员分开，使用户无法直接与自己的作业进行交互。另外，由于在多道批处理系统中，作业要进行排队，依次处理，因而作业的平均周转时间较长。

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