【系统架构设计师】操作系统的分类

1.批处理操作系统分为单道批处理和多道批处理。
2.单道批处理操作系统是一种早期的操作系统，用户可以向系统提交多个作业，“单道”的含义是指一次只有一个作业装入内存执行。
3.作业由用户程序、数据和作业说明书（作业控制语言）3个部分组成。
4.当一个作业运行结束后，随即自动调入同批的下一个作业，从而节省了作业之间的人工干预时间，提高了资源的利用率。
5.多道批处理操作系统允许多个作业装入内存执行，在任意一个时刻，作业都处于开始点和终止点之间。
6.每当运行中的一个作业由于输入/输出操作需要调用外部设备时，就把CPU交给另一个等待运行的作业，从而将主机与外部设备的工作由串行改变为并行，进一步避免了因主机等待外设完成任务二浪费宝贵的CPU时间。
7.多道批处理系统主要有3个特点：多道、宏观上并行运行和微观上串行运行。

3. 分时操作系统

1.在分时操作系统中，一个计算机系统与多个终端设备连接。
2.分时操作系统是将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。
3.例如，一个带20个终端的分时系统，若每个用户每次分配一个50ms的时间片，则每隔1s即可为所有的用户服务一遍。
4.因此，尽管各个终端上的作业是断续运行的，但由于操作系统每次对用户程序都能做出及时响应，因此用户感觉整个系统均归其一人占用。
5.分时系统主要有4个特点：多路性、独立性、交互性和及时性。

4. 实时操作系统

1.实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。
2.实时系统分为实时控制系统和实时信息处理系统。
3.实时控制系统主要用于生产过程的自动控制，例如数据自动采集、武器控制、火炮自动控制、飞机自动驾驶和导弹的制导系统等。
4.实时信息处理系统主要用于实时信息处理，例如飞机订票系统、情报检索系统等。

5. 网络操作系统

1.网络操作系统是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。
2.因此，网络操作系统的功能主要包括高效、可靠的网络通信；对网络中共享资源（在LAN中有硬盘、打印机等）的有效管理；提供电子邮件、文件传输、共享硬盘和打印机等服务；网络安全管理；提供互操作能力。
3.一个典型的网络操作系统的特征包括硬件独立性和多用户支持等。
4.其中，硬件独立性是指网络操作系统可以运行在不同的网络硬件上，可以通过网桥或路由器与其他网络连接；多用户支持，应能同时支持多个用户对网络的访问，应对信息资源提供完全的安全和保护功能；支持网络实用程序及其管理功能，如系统备份、安全管理、容错和性能控制；多种客户端支持；提供目录服务，以单一逻辑的方式让用户访问位于世界范围内的所有网络服务和资源的技术；支持多种增值服务，如文件服务、打印服务、通信服务和数据库服务等。

6. 分布式操作系统

1.分布式计算机系统是由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统，系统中的计算机无主次之分，任意两台计算机可以通过通信交换信息。
2.通常，为分布式计算机系统配置的操作系统称为分布式操作系统。
3.分布式系统操作能直接对系统中的各类资源进行动态分配和调度、任务划分、信息传输协调工作，并为用户提供一个统一的界面与标准的接口，用户通过这一界面实现所需要的操作和使用系统资源，使系统中若干台计算机相互协作完成共同的任务，有效地控制和协调诸任务的并行执行。
4.分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它保持网络系统所拥有的全部功能，同时又有透明性、可靠性和高性能等特性。

7. 微型计算机操作系统

1.微型计算机操作系统简称微机操作系统，常用的有Windows、Mac OS、Linux。

8.嵌入式操作系统

1.嵌入式操作系统运行在嵌入式智能设备环境中，对整个智能硬件以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制，其主要特点有：
2.微型化：从性能和成本角度考虑，希望占用的资源和系统代码量少，如内存少、字长短、运行速度有限、能源少（用微小型电池）。
3.可定制：从减少成本和缩短研发周期考虑，要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理器平台上，能针对硬件变化进行结构和功能上的配置，以满足不同应用需要。
4.实时性：嵌入式操作系统主要应用于过程控制、数据采集、传输通信、多媒体信息及关键要害领域需要迅速响应的场合，所以对实时性要求较高。
5.可靠性：系统构建、模块和体系结构必须达到应有的可靠性，对关键要害应用还要提供容错和防故障措施。
6.易移植性：为了提高系统的易移植性，通常采用硬件抽象层（Hardware Abstraction Level，HAL）和板级支撑包（Board Support Package，BSP）的底层设计技术。
7.常见的嵌入式实时操作系统有VxWorks、u Clinux、PalmOS、WindowsCE、uC/OS-II和eCos等。

9.例题

9.1 例题1

1.题目

1.实时操作系统中，外部事件必须(D)
A.一个时间片内处理
B.一个周期时间内处理
C.-个机器周期内处理
D.被控对象允许的时间内处理

2.分析

1.实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内作出快速响应。
2.因此，实时操作系统与分时操作系统的第一点区别是交互性强弱不同，分时系统交互型强，
实时系统交互性弱但可靠性要求高；
3.第二点区别是对响应时间的敏感性强，对随机发生的外部事件必须在被控制对象规定的时间范围内
作出及时响应并对其进行处理；
4.第三点区别是系统的设计目标不同，分时系统是设计成一个多用户的通用系统，交互能力强；
而实时系统大都是专用系统。