分时系统是什么意思（操作系统发展历程的详细介绍）

操作系统的发展历程

操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的重要软件，随着计算机的发展，操作系统也经历了数十年的演进和发展。本文将通过阐述操作系统的发展历程，介绍操作系统的发展过程和发展趋势。

一、操作系统的起源

20世纪初，在计算机出现之前的数学机械和计算表的时代，计算机的运行是由人手动进行的。当计算机露面时，对于计算机进行编程和控制是很困难的，这需要人类的手动操作方式来完成。在人手动完成这些操作的过程中，错误率很高，而且效率也很低下，为此，研究人员开始寻求一种更加高效的操作方式。

二、批处理操作系统时期

20世纪50年代，第一台计算机ENIAC出现，人们开始尝试将计算机任务分为多个阶段来提高计算机的利用率，以此产生了批处理操作系统的概念。在批处理操作系统中，计算机还是单独的执行一个程序或命令，但是是按照先进先出的顺序来执行的。这样做虽然提高了计算机的利用率，但是却存在许多问题，如不能及时响应用户的请求，不能预定时间执行。

第一台计算机ENIAC

三、分时操作系统时期

20世纪60年代，分时系统的概念出现了。分时系统是指许多用户通过终端等设备分享单一的计算机资源，而且在计算机上有许多用户进程在同时进行。这样做可以使计算机的利用率更高，同时计算机还可以在一个时间段内为许多用户提供服务，但是这种方法也会导致一些问题，如资源短缺、死锁、运行环境管理不当等问题。

分时操作系统

在上图中，用户 5 处于活动状态，但用户 1、用户 2、用户 3 和用户 4 处于等待状态，而用户 6 处于就绪状态。

1. 活动状态——用户的程序处于 CPU 的控制之下。此状态下只有一个程序可用。
2. 就绪状态——用户程序已准备好执行，但正在等待轮到它获取 CPU。一次可以有多个用户处于就绪状态。
3. 等待状态——用户程序正在等待一些输入/输出操作。一次可以有多个用户处于等待状态。

分时操作系统要求：闹钟机制，在每个时间片后向CPU发送中断信号。内存保护机制，防止一个作业的指令和数据干扰其他作业。

优点 ：

1. 每个任务都有平等的机会。
2. 减少软件重复的机会。
3. 可以减少 CPU 空闲时间。

缺点：

1. 可靠性问题。
2. 必须考虑用户程序和数据的安全性和完整性。
3. 数据通信问题。

四、多程序环境操作系统时期

20世纪70年代，多程序环境操作系统出现了。多程序环境操作系统将内存分为多个区域，使得不同的程序可以分别存放在不同的内存区域中，从而能够同时执行多个程序。多程序环境操作系统也引入了进程和线程的概念，进程是计算机中正在运行的程序，而线程是进程中的执行单元。多程序环境操作系统使得计算机可以同时处理多个任务，提高了计算机的效率和利用率。

五、分布式操作系统时期

20世纪80年代，分布式系统概念的出现改变了计算机系统的局面。分布式操作系统是指计算机系统的资源不仅限于一个主机，而是由多台计算机组成，能够简单高效地管理和利用分布式计算机系统的资源。分布式操作系统具有以下特点：高可用性、负载均衡、高扩展性、数据共享、分布式事务。

六、云操作系统时期

21世纪初，随着信息技术的飞速发展，云计算概念的提出，云操作系统逐渐成为计算机操作系统的发展趋势。云操作系统基于云计算技术，将计算和存储资源放置在云端，用户通过互联网和云端服务通信，完成数据处理和存储。云计算具有高性能、可扩展性和可靠性等优点，为用户提供更好的用户体验和更安全的数据存储。

七、未来的操作系统

随着科技的不断发展和进步，未来的操作系统将会更加先进和智能，包括但不限于以下方面：

1. 智能化：未来的操作系统将变得更加智能化，能够智能分析用户的需求和行为，自动完成任务。

2. 轻量化：未来的操作系统将会更加轻量级，可以运行在更小的硬件平台上，提高计算效率和性能。

3. 安全性：未来的操作系统将具有更高的安全性，采用更加先进的安全技术，保护用户的隐私和数据安全。

4. 跨平台：未来的操作系统将具有更好的跨平台性，可以在不同硬件和软件平台上运行，并能够互相通信和交换数据。

总结

操作系统的发展已经历了数十年，经历了批处理操作系统、分时操作系统、多程序环境操作系统、分布式操作系统和云操作系统的五个时期，经过不断的更新和迭代，越来越先进和智能。在未来，操作系统将会更加智能化、轻量化、安全、跨平台和拥有更多新功能等特点，为人们提供更好的计算体验，促进人类的社会发展。