介紹了三種傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)類型：多通道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用需求的擴(kuò)大，出現(xiàn)了許多類型的操作系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)各有特點(diǎn)，適用于不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

（一）多道批處理系統(tǒng)

多通道批處理系統(tǒng)的一般工作流程如下：操作員將用戶提交的作業(yè)卡放在讀卡器上，通過假脫機(jī)輸入程序?qū)⑦@些作業(yè)及時(shí)發(fā)送到可直接訪問的備份存儲(chǔ)器(如磁盤)中；作業(yè)調(diào)度器根據(jù)系統(tǒng)的當(dāng)前情況、每個(gè)備份作業(yè)的特點(diǎn)和一定的調(diào)度原則，選擇一個(gè)或幾個(gè)適當(dāng)匹配的作業(yè)加載到內(nèi)存中運(yùn)行；在內(nèi)存中，多個(gè)作業(yè)交替執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)作業(yè)完成后，系統(tǒng)將該作業(yè)的計(jì)算結(jié)果交給假脫機(jī)輸出程序輸出，并回收該作業(yè)的所有資源。重復(fù)以上步驟，讓每一個(gè)作業(yè)一個(gè)接一個(gè)的流入系統(tǒng)。處理后，它們逐一退出系統(tǒng)，形成一個(gè)連續(xù)的工作流程。圖1-5顯示了多通道批處理系統(tǒng)中的作業(yè)流程。

圖1-5多通道批處理系統(tǒng)中的作業(yè)流

多遍批處理系統(tǒng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是“多遍”，二是“批處理”。“多道”表示多個(gè)作業(yè)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，大量備份作業(yè)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中。因此，該系統(tǒng)的調(diào)度原理相當(dāng)靈活，很容易選擇一批合理匹配的作業(yè)轉(zhuǎn)移到內(nèi)存中運(yùn)行，可以充分發(fā)揮系統(tǒng)資源的利用率，增加系統(tǒng)的吞吐量?！?strong>成批”的特點(diǎn)是系統(tǒng)批量管理作業(yè)。也就是說，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，不允許用戶和機(jī)器之間的交互。也就是說，用戶一旦向系統(tǒng)提交作業(yè)，就不能直接干預(yù)作業(yè)的運(yùn)行。只有在工作完成后，他才能根據(jù)輸出結(jié)果分析其操作，并確定下一個(gè)計(jì)算機(jī)任務(wù)。因此，用戶必須根據(jù)操作中可能出現(xiàn)的各種情況，在操作說明中提前指定相應(yīng)的措施。

多程批處理系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)資源利用率高；系統(tǒng)吞吐量很大。缺點(diǎn)是：用戶作業(yè)等待時(shí)間長(zhǎng)，往往幾十分鐘、幾小時(shí)甚至幾天；沒有交互能力，用戶無法干涉自己作業(yè)的操作，使用不便。

（二）分時(shí)系統(tǒng)

針對(duì)批處理系統(tǒng)的上述問題，人們提出了分時(shí)系統(tǒng)，如六七十年代的MULTICS和UNIX系統(tǒng)。它允許用戶通過終端設(shè)備在線使用計(jì)算機(jī)，這是一種比早期的手動(dòng)操作模式更先進(jìn)的在線操作模式。分時(shí)系統(tǒng)如圖1-6所示。

圖1-6分時(shí)系統(tǒng)示意圖

在分時(shí)系統(tǒng)中，分時(shí)主要指幾個(gè)并發(fā)程序共享CPU時(shí)間。它是由系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的。共享的時(shí)間單位叫做時(shí)間片，它往往很短，比如幾十毫秒。這種分時(shí)的實(shí)現(xiàn)需要中斷機(jī)制和時(shí)鐘系統(tǒng)的支持。CPU時(shí)間由時(shí)鐘系統(tǒng)分成時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片由操作系統(tǒng)依次分配給每個(gè)并發(fā)程序，每個(gè)程序一次只能運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)時(shí)間片計(jì)數(shù)完畢時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘中斷，控制權(quán)轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)選擇另一個(gè)程序，給它一個(gè)時(shí)間片讓它運(yùn)行。到達(dá)時(shí)間，再次中斷，重新選擇程序(或作業(yè))運(yùn)行，以此類推。相比人的感覺，這個(gè)時(shí)間片很短，往往能在幾秒鐘內(nèi)響應(yīng)用戶的命令，讓系統(tǒng)上的所有用戶都覺得整個(gè)系統(tǒng)只為自己服務(wù)，并沒有感覺到其他用戶也在電腦上。

分時(shí)系統(tǒng)的基本特征可以概括為四點(diǎn)：

同時(shí)性：幾個(gè)用戶可以同時(shí)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

(2)交互性：用戶可以方便地與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話；

獨(dú)立性：系統(tǒng)中所有用戶可以相互獨(dú)立操作，互不干擾，互不破壞；

及時(shí)性

分時(shí)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，這使它發(fā)展迅速。其優(yōu)點(diǎn)有：為用戶提供了友好的界面，即用戶可以在短時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)，并可以通過對(duì)話的方式完成編程、調(diào)試、修改、運(yùn)算和計(jì)算結(jié)果。促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的普及。一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)可以帶多個(gè)終端，供遠(yuǎn)近多個(gè)用戶同時(shí)使用，為教學(xué)和辦公自動(dòng)化提供了極大的便利。便于資源共享和信息交流，為軟件開發(fā)和工程設(shè)計(jì)提供了良好的環(huán)境。

（三）實(shí)時(shí)系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)的某些應(yīng)用領(lǐng)域，要求對(duì)實(shí)時(shí)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)(即時(shí))的處理并做出相應(yīng)的響應(yīng)。如果超過限定時(shí)間，信息可能會(huì)丟失或影響下一批信息的處理。比如衛(wèi)星發(fā)射過程中，各種情況都要馬上分析處理。這類系統(tǒng)比較特殊，其對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)的要求是批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)無法滿足的，于是人們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱實(shí)時(shí)系統(tǒng))。常見的實(shí)時(shí)系統(tǒng)有QNX、VxWorks、RTLinux等。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)有三種典型的應(yīng)用形式，即過程控制系統(tǒng),信息查詢系統(tǒng)和事務(wù)處理系統(tǒng).

過程控制系統(tǒng)。應(yīng)該

系統(tǒng)用于工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制，從被控過程中按時(shí)獲得輸入信息。例如，在化學(xué)反應(yīng)過程中采集的溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度高于正常值時(shí)，可降低供熱用的電壓，使溫度下降，這種操作不斷循環(huán)反復(fù)，使被控過程始終按預(yù)期要求工作。在飛機(jī)飛行、導(dǎo)彈發(fā)射過程中的自動(dòng)控制也是如此。

②信息查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是配置有大型文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫，并具有向用戶提供簡(jiǎn)單、方便、快速查詢的能力。例如倉庫管理系統(tǒng)和醫(yī)護(hù)信息系統(tǒng)。當(dāng)用戶提出某種信息要求后，系統(tǒng)通過查找數(shù)據(jù)庫獲得有關(guān)信息，并立即回送給用戶。整個(gè)響應(yīng)過程應(yīng)在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)完成（比如不超過一分鐘）。

③事務(wù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)隨時(shí)都可能更新，用戶和系統(tǒng)之間頻繁地進(jìn)行交互作用。典型應(yīng)用例子是飛機(jī)票預(yù)定和銀行財(cái)務(wù)往來。事務(wù)處理系統(tǒng)不僅應(yīng)有實(shí)時(shí)性，而且當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)使用該系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)能避免用戶相互沖突，使各個(gè)用戶感覺是單獨(dú)使用該系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)別是：

靠前，分時(shí)系統(tǒng)提供一種隨時(shí)可供多個(gè)用戶使用的、通用性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用戶與系統(tǒng)之間具有較強(qiáng)的交互作用或會(huì)話能力；而實(shí)時(shí)系統(tǒng)的交互作用能力相對(duì)來說較差。一般，實(shí)時(shí)系統(tǒng)是具有特殊用途的專用系統(tǒng)。僅允許終端操作員訪問數(shù)量有限的專用程序，即命令較簡(jiǎn)單。操作員不能書寫程序或修改一組已存在的程序。

第二，分時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求是以人們能接受的等待時(shí)間為依據(jù)的，其數(shù)量級(jí)通常規(guī)定為秒；而實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間一般有嚴(yán)格要求，它是以控制過程或信息處理過程所能接受的延遲來確定的，其數(shù)量級(jí)可達(dá)毫秒，甚至微秒級(jí)。

第三，雖然分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求更高。因?yàn)閷?shí)時(shí)系統(tǒng)控制、管理的目標(biāo)往往是重要的經(jīng)濟(jì)、軍事、商業(yè)目標(biāo)，而且現(xiàn)場(chǎng)立即進(jìn)行處理，任何差錯(cuò)都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)災(zāi)難性的后果。因此，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中必須采取相應(yīng)的硬件和軟件措施，來提高系統(tǒng)的可靠性，如在硬件上采取雙機(jī)工作方式，軟件加入多種安全保護(hù)措施等。

（四）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

在信息時(shí)代離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，特別是Internet的廣泛應(yīng)用正在改變著人們的觀念和社會(huì)生活的方方面面。每天有上億人次通過網(wǎng)絡(luò)傳遞郵件、查閱資料、搜尋信息，以及網(wǎng)上訂票、網(wǎng)上購物等等。

為了實(shí)現(xiàn)異地計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享，可以將分布在各處的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起，構(gòu)成一個(gè)更大的系統(tǒng)，這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要兩大支柱――計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是這兩大技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有如下特征：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施管理，并為用戶提供統(tǒng)一的、方便的網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般建立在各個(gè)主機(jī)的本地操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，其功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、資源共享和保護(hù)，以及提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)接口等。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是用戶（或用戶程序）與本地操作系統(tǒng)之間的接口，網(wǎng)絡(luò)用戶只有通過它才能獲得網(wǎng)絡(luò)所提供的各種服務(wù)。由于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運(yùn)行在服務(wù)器之上的，所以有時(shí)我們也把它稱之為服務(wù)器操作系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與運(yùn)行在工作站上的單用戶操作系統(tǒng)（如WINDOWS98等）或多用戶操作系統(tǒng)相比，因所提供的服務(wù)類型不同而有差別。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是以使網(wǎng)絡(luò)相關(guān)特性優(yōu)秀為目的，如共享數(shù)據(jù)文件、軟件應(yīng)用以及共享硬盤、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀和傳真機(jī)等。

目前常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要分為四大流派：WindowsServer、Netware、Unix、Linux。