分時作業系統

分時作業系統

分時作業系統是使一台計算機採用時間片輪轉的方式同時為幾個、幾十個甚至幾百個用戶服務的一種作業系統。把計算機與許多終端用戶連線起來,分時作業系統將系統處理機時間與記憶體空間按一定的時間間隔,輪流地切換給各終端用戶的程式使用。由於時間間隔很短,每個用戶的感覺就像他獨占計算機一樣。分時作業系統的特點是可有效增加資源的使用率。例如UNIX系統就採用剝奪式動態優先的CPU調度,有力地支持分時操作。

基本信息

簡介

分時作業系統分時作業系統
產生分時系統是為了滿足用戶需求所形成的一種新型OS。它與多道批處理系統之間,有著截然不同的性能差別。用戶的需求具體表現在以下幾個方面:人—機互動共享主機便於用戶上機。作業系統(英語:OperatingSystem,簡稱OS)是管理計算機硬體與軟體資源的電腦程式,同時也是計算機系統的核心與基石。作業系統需要處理如管理與配置記憶體、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出設備、操作網路與管理檔案系統等基本事務。作業系統也提供一個讓用戶與系統互動的操作界面。作業系統的型態非常多樣,不同機器安裝的作業系統可從簡單到複雜,可從手機的嵌入式系統到超級計算機的大型作業系統。許多作業系統製造者對它涵蓋範疇的定義也不盡一致,例如有些作業系統集成了圖形用戶界面(GUI),而有些僅使用命令行界面(CLI),而將GUI視為一種非必要的應用程式。
作業系統理論在計算機科學中,為歷史悠久而又活躍的分支;而作業系統的設計與實現則是軟體工業的基礎與核心。

時間片:是把計算機的系統資源(尤其是CPU時間)進行時間上的分割,每個時間段稱為一個時間片,每個用戶依次輪流使用時間片。
分時技術:把處理機的運行時間分為很短的時間片,按時間片輪流把處理機分給各在線上作業使用。
分時作業系統:是一種在線上的多用戶互動式的作業系統。一般採用時間片輪轉的方式使一台計算機為多個終端服務。對每個用戶能保證足夠快的回響時間,並提供互動會話能力。
設計目標:對用戶的請求及時回響,並在可能條件下儘量提高系統資源的利用率。
適合辦公自動化、教學及事務處理等要求人機會話的場合。

原理

一台主機連線了若干個終端;每個終端有一個用戶在使用;互動式地向系統提出命令請求;系統接受每個用戶的命令;採用時間片輪轉方式處理服務請求;並通過互動方式在終端上向用戶顯示結果;用戶根據上步結果發出下道命令分時系統實現中的關鍵問題:及時接收。及時處理。

特徵

分時作業系統分時作業系統
互動性(同時性):用戶與系統進行人機對話。用戶在終端上可以直接輸入、調試和運行自己的程式,在本機上是修改程式中的錯誤,直接獲得結果。
多路性(多用戶同時性):多用戶同時在各自終端上使用同一CPU和其他資源,充分發揮系統的效率。
獨立性:用戶可彼此獨立操作,互不干擾,互不混淆。
及時性:用戶在短時間內可得到系統的及時回答。
影響回響時間的因素:終端數目多少、時間片的大小、信息交換量、信息交換速度。

示例

分時作業系統典型例子
2013年分時作業系統典型的例子就是Unix和Linux的作業系統。其可以同時連線多個終端並且每隔一秒重新掃描進程,重新分配進程的優先權,動態分配系統資源。

系統區分

分時作業系統:人—機互動共享主機便於用戶上機實時作業系統:以計算機為中心的生產過程控制系統,系統能及時回響外部事件的請求,在規定的時間內完成對該事件的處理,並控制所有實時任務協調一致地運行。它必須保證實時性和高可靠性,對系統的效率則放在第二位。

其他系統

搶占式多任務作業系統
Windows3.1中,多任務方式是“協作式多任務”,意思是說一個任務得到了CPU時間,除非它自己放棄使用CPU,否則將完全霸占CPU,所以任務之間需要協作——使用一段時間的CPU,放棄使用,其它的任務也如此,才能保證系統的正常運行;而在Windows95中使用的就是“搶占式多任務”了,它的總控制權在Windows手中,Windows會輪流詢問每一個任務是否需要使用CPU,需要使用的話就讓它用,不過在一定時間後,Windows會剝奪當前任務的CPU使用權,把它排在詢問佇列的最後,再去詢問下一個任務……。這種方式上的不同造成95和3.1性能上的不同:3.1中如果有一個任務死鎖,則系統也同樣死鎖;95中有一個任務死鎖,系統仍能正常運行。

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