世界上第一台通用电子计算机

【1946年2月14日】，世界上第一台通用电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功，发明人是美国人莫克利（John W.Mauchly）和艾特克（J.Presper Eckert）。

由1.8万个【电子管】组成，所以又被称为电子管计算机
占地170平方米，重达30吨
耗电功率约150千瓦，5000次运算/秒
缺点：“三高”
体积很大
耗电量高
发热量大

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操作系统的发展阶段

手工操作阶段
人工操作方式
脱机输入/输出方式

批处理阶段
单通道批处理系统
多通道批处理系统

分时操作系统
实时操作系统
微机操作系统的发展

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1. 手工操作阶段（无操作系统的计算机系统）

人工操作方式

纸带打孔输入/输出
用户独占全机
CPU等待人工操作

人工操作一下，CPU执行一下，效率很低
人工操作计算机

脱机输入/输出方式

解决了人机矛盾
减少了CPU的空闲时间
提高了I/O速度
一次只能执行一个程序

先将要执行的作业输入到磁带上，然后再让CPU执行，CPU运行完将结果输出到另外一个磁带上
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2. 批处理阶段：同时处理多道程序

单道批处理系统（OS前身）
自动性
顺序性
单道性
内存中只有一道程序
CPU需要等待I/O完成

多个人同时将做个程序输入到磁带中，CPU按顺序处理并将结果输出，监督程序（Monitor）来区分多个程序之间的界限，监督程序（Monitor）完成了调度管理，其实此时就是操作系统的前身
单道批处理系统示意图

多道批处理系统

提高CPU利用率
可提高内存和I/O设备利用率
增加系统吞吐量
平均周转时间长
无人机交互

调度程序将多个任务同时放入内存供CPU计算：调度程序将第一个调度程序读入内存，CPU开始计算，同时调度程序继续读入第二道程序
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单道批处理系统与多道批处理系统对比

单道批处理系统：主要解决CPU、内存和I/O设备利用率不足的问题
多道批处理系统：主要解决I/O操作时CPU闲置问题

3. 分时操作系统（Time Sharing System）

一台主机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自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
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为什么需要分时系统？
- 人机交互
- 共享主机
- 便于用户上机
关键问题
- 及时接收
- 及时处理（作业提前进入内存，并能够与用户交互）

分时系统的特征

多路性：时间片轮转机制
独立性：用户彼此独立
及时性：用户能在短时间内获得响应
交互性：用户可以请求多种服务

分时系统的缺点

作业/用户优先级相同，不能优先处理紧急任务
只有及时性（在可接受的时间段内作出响应），没有实时性

4. 实时操作系统（Real Time System）

系统能即时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。

应用需求
- 实时控制
- 实时信息处理
实时任务
- 周期/非周期性实时任务（根据周期性）
- 硬/软实时任务（根据截至时间）

实时、分时操作系统对比

	实时操作系统	分时操作系统
多路性	✔	✔
独立性	✔	✔
及时性	要求更高	以用户能接受的等待时间为准
交互性	✔	✔
可靠性	多级容错，保障系统和数据的安全	一般可靠性要求