理论教育 操作系统分类-大学计算机基础

操作系统分类-大学计算机基础

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:对操作系统进行严格的分类是困难的。图2.2苹果计算机MacOSX操作系统和Linux操作系统桌面在工业控制领域,早期常用的实时操作系统主要有VxWorks、QNX等,目前的操作系统经过一定改变后(定制),都可以改造成实时操作系统。目前,还没有一个成功的商业化分布式操作系统,学术研究的分布式操作系统有Amoeba、Mach、Chorus和DCE等。

操作系统分类-大学计算机基础

操作系统进行严格的分类是困难的。早期的操作系统按用户使用的操作环境和功能特征的不同,可分为3种基本类型:批处理系统、分时系统和实时系统。随着计算机体系结构的发展,又出现了嵌入式操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

1)批处理系统

批处理系统的突出特征是“批量”处理,它把提高系统处理能力作为主要设计目标。它的主要特点是用户脱机使用计算机,操作方便;成批处理,提高了CPU利用率。它的缺点是无交互性,即用户一旦将程序提交给系统后就失去了对它的控制能力,使用户感到不方便。例如,VAX/VMS是一种多用户、实时、分时和批处理的多道程序操作系统。目前,这种早期的操作系统已经被淘汰。

2)分时系统

分时系统是指多用户通过终端共享一台主机CPU的工作方式。为使一个CPU为多道程序服务,将CPU划分为很小的时间片,采用循环轮转方式将这些CPU时间片分配给队列中等待处理的每个程序。由于时间片划分得很短,循环执行得很快,每个程序都能得到CPU的响应,好像在独享CPU。分时操作系统的主要特点是允许多个用户同时运行多个程序;每个程序都是独立操作、独立运行、互不干涉的。现代通用操作系统(如Windows、Linux、MacOSX等)中都采用了分时处理技术,如图2.2所示。

3)实时系统

实时系统是指当外界事件或数据产生时,能够快速接收并以足够快的速度予以处理,处理结果能在规定时间之内完成,并且控制所有实时设备和实时任务协调一致地运行的操作系统。实时系统通常是具有特殊用途的专用系统。实时控制系统实质上是过程控制系统,例如,通过计算机对飞行器、导弹发射过程进行自动控制,计算机应及时对测量系统测得的数据进行加工,并输出结果,对目标进行跟踪或向操作人员显示运行情况。

图2.2 苹果计算机MacOSX操作系统和Linux操作系统桌面

在工业控制领域,早期常用的实时操作系统主要有VxWorks、QNX等,目前的操作系统(如Linux、Windows等)经过一定改变后(定制),都可以改造成实时操作系统。

4)嵌入式操作系统

近年来,各种掌上数码产品(如数码相机智能手机平板电脑等)都带有嵌入式操作系统。除以上电子产品外,还有更多的嵌入式操作系统“隐身”在不为人知的角落,从家庭使用的电子钟表、电子体温计、电子翻译词典、电冰箱、电视机等,到办公使用的复印机、打印机、门禁系统等,甚至是公路上的红绿灯控制器、飞机的飞行控制系统、汽车的燃油控制系统、医院的医疗器材、工厂的自动化机械等都带有嵌入式操作系统,嵌入式操作系统已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。

绝大部分智能电子产品都必须安装嵌入式操作系统。嵌入式操作系统运行在嵌入式环境中,它对电子设备的各种软硬件资源进行统一协调、调度和控制。嵌入式操作系统从应用角度可分为通用型和专用型。如图2.3所示,常见的通用型嵌入式操作系统有Linux、VxWorks、WindowsCE、QNX、NucleusPLUS等;常用的专用型嵌入式操作系统有Android(安卓)、IOS等。

图2.3 常见嵌入式操作系统工作界面

嵌入式操作系统具有以下特点:(www.daowen.com)

①系统内核小:嵌入式操作系统一般应用于小型电子设备,系统资源相对有限,所以系统内核比其他操作系统要小得多。例如,Enea公司的OSE嵌入式操作系统的内核只有5 KB。

②专用性强:嵌入式操作系统与硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中,也需要根据硬件的变化对系统进行修改。

③系统精简:嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,要求功能设计及实现上不要过于复杂,这样一方面利于控制成本,同时也利于实现系统安全

④高实时性:嵌入式系统的软件一般采用固态存储(集成电路芯片),以提高运行速度。

5)网络操作系统

网络操作系统是基于计算机网络的操作系统,它的功能包括网络管理、通信、安全保障、资源共享和各种网络应用。网络操作系统的目标是用户可以突破地理条件的限制,方便使用远程计算机资源,实现网络环境下计算机之间的通信和资源共享。例如,Windows Server、Linux、FreeBSD等都是一种网络操作系统。

6)分布式操作系统

分布式操作系统是指通过网络将大量计算机连接在一起,以获取极高的运算能力、广泛的数据共享以及实现分散资源管理等功能为目的的一种操作系统。

目前,还没有一个成功的商业化分布式操作系统,学术研究的分布式操作系统有Amoeba、Mach、Chorus和DCE等。Amoeba是一个高性能的微内核分布式操作系统,可在因特网上免费下载,它可以用于教学和研究。

分布式操作系统与个人计算机操作系统的区别如下:①数据共享:允许多个用户访问一个公共数据库

②设备共享:允许多个用户共享昂贵的计算机设备。③通信条件:计算机之间通信更加容易。

④灵活性:用最有效的方式将工作分配到可用的机器中。

分布式操作系统的缺点:目前为分布式操作系统开发的软件还极少;分布式操作系统的大量数据需要通过网络进行传输,这可能会导致网络因为饱和而引起拥塞;分布式操作系统对数据的保密能力不强。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈