1.未配置操作系统的计算机系统

（1）人工操作方式

      程序员将事先已穿孔的纸带（或卡片），装入纸带输入机（或卡片输入机），再启动它们将纸带（或卡片）上的程序和数据输入计算机，然后启动计算机运行。仅当程序运行完毕并取走计算结果后，才允许下一个用户上机。

      纸带：程序员将程序编写成机器代码，即010101的形式，让后将打孔作为1（或0），不打孔作为0（或1）的方式输入机器。

缺点

      1）用户独占全机，即一台计算机的全部资源由上机用户独占。

      2）CPU等待人工操作。当用户进行装带（卡）、卸带（卡）等人工操作时，CPU及内存等资源是空闲的。

 总结

      人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率，此即所谓的人机矛盾。

 （2）脱机输入/输出（Off-Line I/O）方式

      为了解决人工操作方式中的CPU等待人工操作（及输入太慢），也就是CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾，20世纪50年代末出现了脱机I/O技术。该技术是先将纸带上的孔转化成数据存入磁盘上（当然这里存储的数据是大量的，多个人的），当CPU需要这些程序时，再从磁盘上高速将数据调入内存。当然输出也是先输到磁盘进行存储，再到纸带。

      数从纸带到磁盘是由外围机实现的。

 优点

      （1）减少CPU空闲时间。

      （2）提高了I/O速度。

 总结

      相比于（1）计算机资源利用率有了很大的提升。

2.单道批处理系统

      为实现对作业的连续处理，需要先把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下，使这批作业能一个接一个地连续处理。

      其处理过程是:首先由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，并把运行控制权交给该作业;当该作业处理完成时，又把控制权交还给监督程序，再由监督程序把磁带上的第二个作业调入内存。计算机系统就这样自动地一个作业紧接一个作业地进行处理，直至磁带上的所有作业全部完成，这样便形成了早期的批处理系统。

      虽然系统对作业的处理是成批进行的，但在内存中始终只保持一道作业，故称为单道批处理系统 。

      监督程序：相当于早期操作系统，负责将磁盘中程序调入内存，以及将内存中的程序交给CPU处理。

 缺点

      系统中的资源得不到充分的利用。这是因为在内存中仅有一道程序，每逢该程序在运行中发出I/0请求后，CPU便处于等待状态，必须在其I/O完成后才继续运行。又因I/O设备的低速性，更使CPU的利用率显著降低。

 总结

      单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配矛盾的过程中形成的，换言之，批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统吞吐量。但这种单道批处理系统仍然不能充分地利用系统资源，故现在已经很少使用。

3.多道批处理系统

      系统内可同时容纳多个作业。这些作业放在外存中，组成一个后备队列，系统按一定的调度原则每次从后备作业队列中选取一个或多个作业进入内存运行，运行作业结束、退出运行和后备作业进入运行均由系统自动实现，从而在系统中形成一个自动转接的、连续的作业流。

      在系统运行过程中，不允许用户与其作业发生交互作用，即：作业一旦进入系统，用户就不能直接干预其作业的运行。

 优点

      （1）资源利用率高。引入多道批处理能使多道程序交替运行，以保持CPU处于忙碌状态；在内存中装入多道程序可提高内存的利用率；此外还可以提高I/O设备的利用率。

      （2）系统吞吐量大。能提高系统吞吐量的主要原因为：CPU和其它资源保持“忙碌”状态、仅当作业完成时或运行不下去时才进行切换，系统开销小。

缺点

      （1）平均周转时间长。由于作业要排队依次进行处理，因为作业的周转时间长，通常需几个小时，甚至几天。

      （2）无交互能力。用户一旦把作业提交给系统后，直至作业完成，用户都不能与自己的作业进行交互，修改和调试程序极不方便。

 总结

      多道批处理系统是一种十分有效，但又非常复杂的系统，为使系统中的多道程序间能协调地调用，系统必须解决处理机争用问题、内存分配和保护问题、I/O设备分配问题、文件的组织和管理问题、作业管理问题、用户与系统的接口问题。

4.分时系统

      分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。

      实现分时系统的要点是：

      及时接受

      要接收多个用户键入的命令或数据，只需要在系统中配置一个多路卡即可。怎么理解多路卡呢，其实多路卡就是便于主机按序、定时的扫描接入用户。如果有数据则存入缓冲区，如果没有则过。

      及时处理

      用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命令。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。

 特征

      (1)同时性，计算机系统能被多个用户同时使用;

      (2)独立性:用户和用户之间都是独立操作系统的，在同时操作时并不会发生冲突，破坏，混淆等现象;

      (3)及时性:系统能以最快的速度将结果显示给用户;

      (4)交互作用性:用户能和电脑进行人机对话。

总结

      是一种联机的多用户交互式的操作系统。一般采用时间片轮转的方式使一台计算机为多个终端服务。对每个用户能保证足够快的响应时间，并提供交互会话能力。

5.实时系统

      实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。

      实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。实时操作系统有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。

6.微机操作系统

      微型计算机系统简称"微机系统"。是由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。

      "微机系统"是20世纪最重要的科技成果之一。它是一种能自动、高速、精确地处理信息的现代化电子设备，计算机具有算术运算和逻辑判断能力，并能通过预先编好的程序来自动完成数据的加工处理，因此，也可以说计算机也是一种帮助人类从事脑力劳动(包括记忆、计算、分析、判断、设计、咨询、诊断、决策、学习和创造等思维活动)的工具。现在，计算机的应用已深入到社会的各个角落，极大地改变着人们的工作、学习和生活方式，成为信息时代的主要标志。