前言
参考王道书。
后续会进一步整理，包括添加笔记内容，标明参考资料。
更新中。。。
目录
一、手工操作阶段
此阶段无操作系统
主要缺点：
- 用户独占全机
- 人机速度矛盾导致资源利用率极低
二、批处理阶段（操作系统开始出现）
1、单道批处理系统
引入脱机输入/输出技术（用磁带完成），并监督程序（操作系统的雏形）负责控制作业的输入、输出
特点：
- 自动性
在顺利的情况下，磁带上的一批作业能自动地逐个运行，而无须人工干预。 - 顺序性
磁带上的各道作业顺序地进入内存，完成顺序与它们进入内存的顺序在正常情况下应完全相同（先调入内存的作业先完成） - 单道性
内存中仅有一道程序运行，即监督程序每次从磁带上只调入一道程序进入内存运行，当该程序完成或发生异常情况时，才换入其后继程序进入内存运行 。
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。
2、多道批处理系统
- 每次往内存中输入多道程序
- 操作系统正式诞生，并引入了中断技术，由操作系统负责管理这些程序的运行。各个程序并发执行。
特点：
- 多道
- 宏观上并行
- 微观上串行
优点：
- 资源利用率高
多道程序并发执行，共享计算机资源。资源利用率大幅提升 - 系统吞吐量增大
CPU和其他资源保持“忙碌”状态。
缺点：
- 用户响应时间长
- 没有人机交互功能（用户提交自己的作业之后就只能等待计算机处理完成，中间不能控制自己的作业执行）
问题：为何多道批处理系统能使资源利用率大幅提升?
假设计算机需要处理三个作业：每个作业输入1秒，计算1秒，输出1秒
若采用单道批处理技术：
若采用多道批处理技术：
三、分时操作系统
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。
特点：
- 同时性
也称多路性，指允许多个终端用户同时使用一台计算机，即一台计算机与若干台终端相连接，终端上的这些用户可以同时或基本同时使用计算机。 - 交互性
用户能够方便地与系统进行人机对话，即用户通过终端采用人机对话的方式直接控制程序运行，与同程序进行交互。 - 独立性
系统中多个用户可以彼此独立地进行操作，互不干扰，单个用户感觉不到别人也在使用这台计算机，好像只有自己单独使用这台计算机一样。 - 及时性
用户请求自旨在很短时间内获得响应。分时系统采用时间片轮转方式使一 台计算机同时为多个终端服务，使用户能够对系统的及时响应感到满意 。
优点：
- 用户请求可以被即时响应
- 解决了人机交互问题。
- 允许多个用户同时使用一台计算机，并且用户对计算机的操作相互独立，感受不到别人的存在。
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，循环地为每个用户/作业服务一个时间片，不区分任务的紧急性。
四、实时操作系统
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。实时操作系统的主要特点是及时性和可靠性
特点：
-
及时性
-
可靠性
-
硬实时操作系统
必须在绝对严格的规定时间内完成处理
如：导弹控制系统、自动驾驶系统 -
软实时操作系统
能接受偶尔违反时间规定
如：12306火车订票系统
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。
五、网络操作系统
是伴随着计算机网络的发展而诞生的，能把网络中各个计算机有机地结合起来，实现数据传送等功能，实现网络中各种资源的共享(如文件共享)和各台计算机之间的通信。(如：Windows NT就是一种典型的网络操作系统，网站服务器就可以使用)
六、分布式操作系统
主要特点是分布性和并行性。系统中的各台计算机地位相同，任何工作都可以分布在这些计算机上，由它们并行、协同完成这个任务。
七、个人计算机操作系统
如Windows XP，MacOS等。是目前使用最广泛的操作系统，方便个人使用。
习题
1、下列选项中，不属于多道程序设计的基本特征是（ ）。
A. 制约性 B. 问断性
C. 顺序性 D. 共享性
答案：C
解析：
引入多道程序设计后，程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共享资源及相互协同的原因产生了竞争，相互制约。考虑到竞争的公平性，程序的执行是断续的。顺序性是单道程序设计的基本特征。
2、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（ ）。
Ⅰ. 批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
Ⅱ. 批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
Ⅲ. 中断技术使得多道批处理系统和 I/O 设备可与 CPU 并行工作
A. 仅Ⅱ、Ⅲ B. 仅Ⅱ
C. 仅Ⅰ、Ⅱ D. 仅Ⅰ、Ⅲ
答案：A
解析：
批处理系统中，作业执行时用户无法干预其运行，只能通过事先编制作业控制说明书来间接干预，缺少交互能力，也因此才发展出分时系统，I 错误。批处理系统按发展历程又分为单道批处理系统、多道批处理系统，II 正确。多道程序设计技术允许同时把多个程序放入内存，并允许它们交替在 CPU 中运行，它们共享系统中的各种硬/软件资源，当一道程序因 I/O 请求而暂停运行时，CPU 便立即转去运行另一道程序，即多道批处理系统的 I/O 设备可与 CPU 并行工作，这
都是借助于中断技术实现的，Ⅲ正确 。
3、与单道程序系统相比，多道程序系统的优点是（ ）。
Ⅰ. CPU 利用率高
Ⅱ. 系统开销小
Ⅲ. 系统吞吐量大
Ⅳ. I/O 设备利用率高
A. 仅Ⅰ、Ⅲ B. 仅Ⅰ、Ⅳ
C. 仅Ⅱ、Ⅲ D. 仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
答案：D
解析：
多道程序系统通过组织作业（编码或数据）使 CPU 总有一个作业可执行，从而提高了 CPU的利用率、系统吞吐量和 I/O 设备利用率，Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ是优点。但系统要付出额外的开悄来组织作业和切换作业，Ⅱ错误 。 所以选D 。
4、分时系统的一个重要性能是系统的响应时间 ，对操作系统的（ ）因素进行改进有利于改善系统的响应时间 。
A. 加大时间片
B. 采用 静态页式管理
C. 优先级＋非抢占式调度算法
D. 代码可重入。
答案：
解析：
采用优先级＋非抢占式调度算法，既可让重要的作业/进程通过高优先级尽快获得系统响应，又可保证次要的作用/进程在非抢占式调度下不会迟迟得不到系统响应，这样兼顾的设计有利于改善系统的响应时间。加大时间片会延迟系统响应时间；静态页式管理和代码可重入与系统响应时间无关 。
5、分时系统追求的目标是（ ）。
A. 充分利用 I/O 设备
B. 比较快速响应用户
C. 提高系统吞吐率
D. 元分利用内存
答案：B
解析：
要求快速响应用户是导致分时系统出现的重要原因 。
6、下列关于多任务操作系统的叙述中，正确的是（ ）。
Ⅰ. 具有并发和并行的特点
Ⅱ. 需要实现对共享资源的保护
Ⅲ. 需要运行在多 CPU 的硬件平台上
A. 仅Ⅰ
B. 仅Ⅱ
C. 仅Ⅰ、Ⅱ
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
答案：C
解析：
多任务操作系统可在同一时间内运行多个应用程序，因此Ⅰ正确。多个任务必须互斥地访问共享资源，为达到这一目标必须对共享资源进行必要的保护，因此Ⅱ正确 。 现代操作系统都是多任务的（主要特点是井发和并行〉，并不一定需要运行在多 CPU 的硬件上，单个 CPU 也可满足要求，Ⅲ错误 。综上所述，Ⅰ、Ⅱ正确，Ⅲ错误，因此选 C 。