In dem Entwicklung von Betriebssystemen Wir haben den Wandel von langsamen und teuren Systemen zu heutiger Technologie erlebt, bei der die Rechenleistung exponentielle Geschwindigkeiten und relativ kostengünstige Kosten erreicht hat.
Zu Beginn wurden Computer manuell mit Programmcode geladen, um Computerfunktionen und Prozesscode in Bezug auf Geschäftslogik zu steuern.
Diese Art der Berechnung führte zu Problemen bei der Programmplanung und der Einrichtungszeit. Da immer mehr Benutzer mehr Zeit und Ressourcen vom Computer forderten, stellten die Wissenschaftler fest, dass sie ein System zur Verbesserung von Komfort, Effizienz und Wachstum benötigen.
Als Ergebnis erstellten sie eine Betriebssystem (OS) Stapeljobs zu verarbeiten. Später schufen sie Multitasking Y. Geteilte Zeit mehrere Jobs ausführen und Benutzerinteraktion ermöglichen, um die Effizienz zu verbessern. In dieser Reihenfolge werden wir Ihnen nun die Entwicklung der Betriebssysteme erläutern.
Betriebssystem
Ein Betriebssystem bietet eine Schnittstelle zwischen einer Benutzeranwendung und dem Computer. Der Zweck eines Betriebssystems besteht darin, Systemressourcen zu verwalten, Prozesse zu planen, Fehlerbedingungen zu behandeln und die Registrierung zu überwachen.
Die Verwendung eines Betriebssystems befreite Programmierer vom Schreiben von Code zur Ausführung von Maschinenfunktionen, sodass sie sich auf das Schreiben von Code für Benutzeranwendungen konzentrieren konnten.
Weiterentwicklung der Betriebssysteme zur seriellen Verarbeitung.
Von den 1940er bis Mitte der 1950er Jahre konfigurierten und steuerten Programmierer die ersten Computer, indem sie Programme mit Lochkarten und Magnetband luden. Alle Ausgaben wurden an einen Drucker gesendet, wenn das Programm aufgrund von Fehlern nicht abgebrochen wurde.
Im Fehlerfall leuchten die Kontrollleuchten auf und benachrichtigen den Programmierer. Wenn Benutzer Zeit am Computer benötigten, mussten sie ein Protokollblatt unterschreiben, in dem die benötigte Zeit angegeben war.
Diese Programmiermethode hatte jedes Mal Probleme, wenn ein Programm Fehler erzeugte oder im Computer abstürzte. Dem Benutzer kann das zugewiesene Zeitfenster ausgehen und er muss die Arbeit für ein anderes Mal neu planen.
Weiterentwicklung der Betriebssysteme zur einfachen Stapelverarbeitung.
Nach der seriellen Verarbeitung wurde Mitte der 1950er Jahre erstmals die einfache Stapelverarbeitung eingeführt Betriebssystem. Diese Technologie verbesserte die Zeiteffizienz beim Programmieren und Einrichten, da ein Bediener die Jobs der Benutzer nacheinander in Stapeln lud, auf die über die Monitorsoftware zugegriffen wurde.
Der Monitor verarbeitete jeden Auftrag in der Reihenfolge, in der er geladen wurde. Wenn ein Job beendet wurde, führte der Monitor den nächsten Job in der Zeile aus dem Stapel aus, bis alle Jobs abgeschlossen waren. Obwohl es sich um eine Verbesserung gegenüber der seriellen Verarbeitung handelt, war die einfache Stapelverarbeitung langsam und nahm viel Verarbeitungszeit in Anspruch.
Entwicklung von Multitasking-Betriebssystemen.
Multitasking, eine verbesserte Form der einfachen Stapelverarbeitung, nutzte die Ausfallzeiten des Prozessors, indem der Prozessor mit mehreren Benutzerjobs geladen wurde.
Wenn ein Programm die Verarbeitung abgeschlossen hat, werden die Ergebnisse an ein E / A-Gerät übertragen und der Prozessor führt einen weiteren Wartejob im Speicher aus. Multitasking nutzt Computerressourcen effizient und wechselt zwischen Jobs, bis jeder abgeschlossen ist. Betriebssysteme wie Microsoft Windows 7 verwenden noch heute Multitasking.
Entwicklung von Betriebssystemen zu Time-Sharing-Systemen.
Timeshare ist eine Erweiterung des Multitasking. Timesharing ist eine Technik, mit der mehrere Benutzer gleichzeitig Systemressourcen gemeinsam nutzen können. Dies bietet Benutzern die Möglichkeit, direkt mit dem Computer zu interagieren.
Mit einem Terminal und einer Tastatur sendet jeder Benutzer eine Jobanforderung durch Drücken einer Sendetaste und wartet, bis er an der Reihe ist, um eine Antwort vom Prozessor zu erhalten. Die Absicht der Zeitteilung besteht darin, die Antwortzeit des Benutzers zu minimieren, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Prozessornutzung zu maximieren. Heute Systeme UNIX Sie nutzen immer noch das Timesharing.
Integration eines Interrupt-Controllers in die Entwicklung von Betriebssystemen.
Als sich die Technologie weiterentwickelte, entwickelten Computerhersteller Hardware- zur Unterstützung von E / A-Interrupt-Steuerungen für Multitasking-Systeme. Interrupts bieten eine Flusskontrolle für Aktivitäten zwischen dem Prozessor und den E / A-Geräten.
In den Prozessor ist ein Controller integriert, der Interrupt-Anforderungen verarbeitet. Ein Interrupt-Handler ist ein im Betriebssystem enthaltenes Programm zur Verarbeitung von E / A-Routinen. Jedes E / A-Gerät verwendet Interrupt-Anforderungen (IRQs), um ein Signal zu senden, das den Prozessor darüber informiert, dass es einsatzbereit ist.
Mit einem Interrupt-Handler kann der Prozessor die Steuerung eines Jobs, der auf eine E / A-Operation wartet, an das entsprechende Gerät senden. Nachdem ein Gerät ein Signal gesendet hat, stoppt der Prozessor vorübergehend das aktuelle Programm und tritt in eine Interrupt-Serviceroutine ein.
Programmierung und Verwaltung von Ressourcen in der Evolution von Betriebssystemen.
Eine wichtige Rolle für ein Betriebssystem ist die effiziente Verwaltung der Systemressourcen und die Planung von Prozessen, um sicherzustellen, dass jeder die gleichen Chancen hat, Ihre Arbeit abzuschließen.
Um dies zu erreichen, verwendet ein Betriebssystem einen Scheduler und eine Ressourcenverwaltung, um Speicher, E / A-Geräte, Programme und Daten zu steuern. Das Betriebssystem verwendet eine Kurzzeitwarteschlange, um Prozesse im Hauptspeicher geladen zu halten, während auf die Verfügbarkeit des Prozessors gewartet wird.
Bei Benachrichtigung wählt der Kurzzeitplaner den nächsten Job nach Prioritätsstufe oder mithilfe der Schichttechnik aus. Das Betriebssystem platziert neue Anfragen Arbeiten Sie in der Langzeitwarteschlange und verschieben Sie einen der Prozesse in die Kurzzeitwarteschlange, wenn Speicherplatz verfügbar ist.
Der Scheduler und der Ressourcenmanager stellen gemeinsam sicher, dass jeder Prozess genügend Zeit hat, um seine Aufgabe so effizient wie möglich zu erledigen.
Fazit
Betriebssysteme sind in Arbeit. Entwickler lernen Lektionen mit der Entwicklung von Betriebssystemen, um die nächsten zu verbessern. Die Stapelverarbeitung hat das Problem der Auftragsplanung und -einrichtung durch die serielle Verarbeitung überwunden.
Es war jedoch immer noch ein ineffektives System, das lange Verzögerungen zwischen den Jobs verursachte. Sowohl Multitasking als auch Time-Sharing lösten Probleme mit Prozessorausfällen, sodass mehrere Jobs und Benutzer gleichzeitig interagieren konnten.
Hardwareanbieter spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Leistung, indem sie bessere Prozessoren und E / A-Steuerelemente erstellen. Die heutige Technologie verwendet weiterhin Multitasking- und Time-Sharing-Konzepte. Heutzutage sind grafische Benutzeroberflächen jedoch in Desktop-Umgebungen integriert.
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