多道程序设计, 用于解决顺序执行的问题:
真空管与穿孔卡片（无操作系统,也就是第一代操作系统）
在以前第一代计算机,处理任务,用的是卡片的方式,需要 输入 处理 输出 三部分组成 任务1卡片放入输入设备 然后到处理设备, 处理完成后,到输出设备打印结果,这时候如果有多个任务,就需要排队等待,比如这时候要进行任务2卡片,必须要等任务1处理完成后,才能继续处理,这多当时来说 CPU是很大的浪费,但是任务1是独享整个硬件的,这时候操作同系统最大的优点是任务1处理结果能最快拿到
如下图
晶体管和批处理系统(二代操作系统)
一代计算机的问题：
人机交互太多了（输入--->计算--->输出 输入--->计算--->输出 输入--->计算--->输出 ）
解决办法： 把一堆人的输入攒成一大波输入，然后顺序计算（这是有问题的，但是第二代计算没有解决）再把计算结果攒成 一大波输出，这就是批处理系统
这时候,第二代操作系统,最主要的方式是进行批处理的改进,把任务1卡片 任务2卡片 放到一个清单卡片中,这样计算处理时候就按清单卡片中的任务进行处理,但是这时候会有个问题,清单卡片中的任务1不处理完成,就会一直处于IO等待,无法执行任务2的内容,这时候就出来第三大操作系统;使用多道技术 操作系统前身： 在收集了大约一个小时的批量作业之后，这些卡片被读入磁带，然后磁带被送到机房里并装到磁带上。然后磁带被送到 机房里并装到磁带机上。随后，操作员装入一个特殊的程序（此乃现代操作系统的前身），它负责从磁带上读入第一个 作业（job，一个或一组程序）并运行，其输出写到第二个磁带上，而且不打印。每个作业结束后，操作系统自动的从 磁带上读入下一个作业并且运行。当一整批的作业全部结束后，操作员去下输入和输出磁带，讲输入磁带换成下一批作 业，并且把输出磁带拿到一台1041机器上进行脱机（不与主计算机联机）打印 优点：批处理 缺点： 1 图的中间还有俩小人 2 仍然是顺序计算
集成电路芯片和多道程序设计(第三代操作系统)
针对二代计算机的两个主要问题 开发出SPOOLING技术： 卡片被拿到机房后能够很快的将作业从卡片读入磁盘，于是任何时刻当一个作业结束时，操作系统就能将一个作业从磁 带读出，装进空出啦的内存区域运行，这种技术叫做同时的外部设备联机操作：SPOOLING该技术同时用于输出。当采 用了这种技术后，就不在需要IBM1401机了，也不必将磁带搬来搬去了（中间俩小人失业了），强化了操作系统的功能 开发出多道程序设计，用于解决顺序执行的问题(提高CPU利用率的,遇到IO操作的时候,执行切换,不同用户之间的切换)： 在7094机上（程序运行的机器），若当前作业因等待磁带或等待其他IO操作而暂停，CPU就处于休闲状态直至IO操作 完成，对于CPU密集的科学计算，IO操作少，浪费时间不明显，对于商业数据处理，IO等待能到达80%～90%，所以必 须解决CPU浪费的现象。 解决方案：将内存分为几个部分，每一部分存放不同的作业，如图1-5所示。当一个作业等待IO完成时，另一个作业可以 使用CPU，内存中放足够的作业，则CPU的利用率能接近100%
大白话:也就是 清单中的A用户任务1 B用户任务2 C用户任务3 当处理到A用户任务1的时候 出现了IO等待(也就是说写入或者读取操作的时候),CPU进行切换,处理任务2 如果任务2也有IO等待,就切换到任务3 最后有返回到任务1上面处理,这样顺序处理就是多道技术,大大的提高了CPU使用率(我们现在操作系统进程有使用到这种技术),但是有个问题就是任务1 假如10分钟出来结果,这时候需要等待任务2 任务3处理完成后,才能出来任务1结果,这时候有出来一个分时操作系统 此时的第三代计算机适合大型科学计算和繁忙的商务数据处理，但，本质上其仍是一个批处理系统。 虽然解决了诸如以上问题，但多个作业必须在全部运行结束后，才能得到结果，从一个作业的提交到运算结果取回往往 长达数小时。 想象一个场景：A君 B君 C君 三个程序员同时在调试程序，一旦A君写错一个逗号，那么可能需要半天的时间才能看到结
果，因为B君C君的结果也同时运算出来了。时间必然要长。一言以蔽之：大家一起存作业，大家一起去数据（磁带） 许多程序员怀念第一代独享的计算机，可以即时调试自己的程序。为了满足程序员们很快可以得到响应，出现了分时操作系统 分时操作系统：多个联机终端+多道技术(第三操作系统还是第三代,只是给第三代做个一个提升,进阶) 个人电脑已经不存在分时操作系统 20个客户端同时加载到内存，有17在思考，3个在运行，cpu就采用多道的方式处理内存中的这3个程序，由于客户提交的一般
都是简短的指令而且很少有耗时长的，索引计算机能够为许多用户提供快速的交互式服务，所有的用户都以为自己独享了计
算机资源
大白话,就是这20个人都接接入一个显示器,这时候3个人运行程序,其他的人在思考,不使用到CPU,这时候3个人使用到多道程序实际,3个人其中的一个人处理完成后,由于现在一人有一个显示器,这时候,结果可以直接显示到自己屏幕上面看结果(第二代和第三代操纵系统,因为大家只有一个屏幕,就像上图,最后一个打印输出设备,需要等结果出来后大家集中去出看,所有就需要等待其他人处理完成后,才能统一出结果);这就是分时操作系统
个人计算机:
随着大规模集成电路的发展，每平方厘米的硅片芯片上可以集成数千个晶体管，个人计算机的时代就此到来。
总结:
真空管与穿孔卡片（无操作系统,也就是第一代操作系统）
计算机由三部分组成 输入--->计算--->输出
在以前第一代计算机,处理任务,用的是卡片的方式,需要 输入 处理计算 输出 三部分组成 任务1卡片放入输入设备 然后到处理计算设备, 处理完成后,到输出设备打印结果,这时候如果有多个任务,就需要排队等待,比如这时候要进行任务2卡片,必须要等任务1处理完成后,才能继续处理,这多当时来说 CPU是很大的浪费,但是任务1是独享整个硬件的,这时候操作同系统最大的优点是任务1处理结果能最快拿到
晶体管和批处理系统(二代操作系统)
二代操作系统,最主要的方式是进行批处理的改进,把任务1卡片 任务2卡片 放到一个清单卡片中,这样计算处理时候就按清单卡片中的任务进行处理,但是这时候会有个问题,清单卡片中的任务1不处理完成,就会一直处于IO等待,无法执行任务2的内容,这时候就出来第三大操作系统;使用多道技术
集成电路芯片和多道程序设计(第三代操作系统)
清单中的A用户任务1 B用户任务2 C用户任务3 当处理到A用户任务1的时候 出现了IO等待(也就是说写入或者读取操作的时候),CPU进行切换,处理任务2 如果任务2也有IO等待,就切换到任务3 最后有返回到任务1上面处理,这样顺序处理就是多道技术,大大的提高了CPU使用率(我们现在操作系统进程有使用到这种技术),但是有个问题就是任务1 假如10分钟出来结果,这时候需要等待任务2 任务3处理完成后,才能出来任务1结果,这时候有出来一个分时操作系统
分时操作系统：多个联机终端+多道技术(第三操作系统还是第三代,只是给第三代做个一个提升,进阶) 个人电脑已经不存在分时操作系统
大白话,就是这20个人都接接入一个显示器,这时候3个人运行程序,其他的人在思考,不使用到CPU,这时候3个人使用到多道程序实际,3个人其中的一个人处理完成后,由于现在一人有一个显示器,这时候,结果可以直接显示到自己屏幕上面看结果(第二代和第三代操纵系统,因为大家只有一个屏幕,就像上图,最后一个打印输出设备,需要等结果出来后大家集中去出看,所有就需要等待其他人处理完成后,才能统一出结果);这就是分时操作系统