批处理操作系统与多道程序设计操作系统区别

在本文中，您将了解批处理操作系统和多道程序设计操作系统之间的区别。但在讨论差异之前，您必须了解批处理和多道程序设计操作系统。

什么是批处理操作系统？

批处理操作系统 在20世纪70年代非常流行。任务通过批处理完成。过去使用的是大型机，这是一台单体计算机。批处理 OS 用户不直接与计算机系统交互。每个用户在脱机设备（如穿孔卡）上准备他们的任务，并将其提交给系统用户。将具有相似需求的任务聚合在一起并作为一个组执行以加快处理速度。程序员将他们的程序交给操作员后，具有相似要求的程序会被分组到批次中。

批处理操作系统将执行相似功能的作业分组。这些作业组被处理为一个批次并同时执行。该操作系统允许系统执行以下批处理任务：

1. 作业是包含指定数据、程序和命令的单个单元。
2. 它们按照接收的顺序处理，即先到先服务。
3. 这些作业被存储在内存中，并且在无需手动干预的情况下运行。
4. 当作业成功完成时，操作系统会释放内存。

批处理 OS 的特点

批处理操作系统的特点如下：

• 在批处理操作系统中，将具有相似资源需求的作业分组在一起，称为批次。
• 这些作业是基于先到先服务原则执行的。这完全取决于操作员首先将哪个作业发送到 CPU。
• 批处理操作系统执行一组用户提供的指令，这些指令由共享某些相似性的不同指令和程序组成。
• 在批处理操作系统中，用户不直接与操作系统交互；相反，所有指令都发送给操作员，操作员负责将作业发送到 CPU 执行。
• 操作员评估用户指令并生成一组相似的指令。
• 当一个任务成功执行时，操作系统会释放该作业占用的内存空间。

批处理操作系统如何工作？

现在我们知道了什么是批处理和批处理操作系统，让我们来看看批处理操作系统是如何工作的。

• 位于主内存低端的“批处理监视器”在批处理系统中完成了大部分工作。
• 操作系统跟踪内存中的作业数量，并逐一执行它们。
• 作业按先到先服务的原则处理。为每个作业集定义一个批次。
• 当一个任务完成时，它的内存将被释放，并且工作输出将被传输到输出假脱机以供以后打印或处理。

批处理操作系统的目的是什么？

当重复性操作需要很少的人工干预计算机时，就会使用批处理操作系统。此外，处理数据的操作系统对 CPU 的压力较小。
现代批处理操作系统具有交互性，允许我们设置作业时间，而旧的批处理操作系统与软件的交互性较差。因此，计算机在指定时间过后识别处理器。

批处理操作系统的优点和缺点

批处理操作系统有许多优点和缺点。其中一些如下：

优点

批处理操作系统有许多优点。其中一些如下：

1. 多个用户可以共享批处理操作系统。
2. 当一个作业第一次失败时，必须安排其完成，这可能需要很长时间。
3. 计算机操作员必须完全了解批处理操作系统。
4. 计算机与用户之间没有直接交互。
5. 当一个任务进入无限循环时，所有其他作业都将被迫无限期等待。

缺点

批处理操作系统有很多缺点。其中一些如下：

1. 有时会很昂贵。
2. 批处理系统难以排除故障。
3. 如果一个作业失败，必须安排其完成，这可能需要很长时间。
4. 如果一个任务进入无限循环，后续作业将不得不等待不确定的时间。

什么是多道程序设计操作系统？

允许多个程序在单个CPU上运行的操作系统称为多道程序设计 OS。当多道程序设计 OS 中的程序必须等待 I/O 传输时，其他程序会利用 CPU 和其他资源。

多道程序设计 OS 的主要目标之一是管理系统所有资源。多道程序设计是多道程序设计系统使用的主要概念。文件系统、内存、CPU、输入输出和其他资源都是这些资源的实例。

因此，多道程序设计 OS 被设计用来同时存储和处理多个程序。例程负责资源管理，并对操作系统核心功能可用。

多道程序设计 OS 的特点

• 具有多道程序设计的操作系统通过在内存中运行多个程序来最小化空闲时间，并允许 CPU 在一个程序等待输入或输出时切换到另一个程序。
• 计算和 I/O 重叠以确保最佳 CPU 利用率，并允许连续执行任务而不会浪费处理器时间。
• 通过进程切换和有效的资源使用，系统通过在更短的时间内完成更多任务来提高吞吐量。
• 为了保持程序隔离并防止它们在运行时发生冲突，它会仔细控制内存和其他资源。
• 下一个要执行的程序由调度算法确定，这些算法可确保公平有效地利用 CPU。

多道程序设计操作系统如何工作？

• 在多道程序设计系统中，多个用户可以同时完成他们的任务，并且它们可以保存在主内存中。
• 当一个程序执行 I/O 操作时，CPU 可以在空闲模式下将时间分配给其他应用程序。
• 当一个应用程序等待 I/O 传输时，另一个应用程序随时准备使用处理器，并且多个程序可以共享 CPU 时间。
• 虽然并非所有任务都同时执行，但可能有多个作业同时在处理器上运行，先执行其他进程的一部分，然后是另一段，依此类推。
• 因此，多道程序设计系统的总体目标是保持 CPU 忙碌，直到作业池中的某些任务可用为止。
• 因此，单处理器计算机可以运行多个程序，并且 CPU 从不空闲。

多道程序设计操作系统的优点和缺点

多道程序设计操作系统有许多优点和缺点。其中一些如下：

优点

1. 多道程序设计操作系统允许多个用户同时访问计算机。
2. 多道程序设计 OS 在处理需要执行多个作业的应用程序方面更好。
3. 它提高了计算机的总作业吞吐量。
4. 需要短 CPU 时间的作业比需要长 CPU 时间的作业完成得更快。
5. 处理器大部分时间都被使用，除非没有要运行的任务，否则很少空闲。
6. 它减少了完成任务所需的总读取时间。

缺点

1. 由于调度处理的复杂性，多道程序设计 OS 不是一项简单的任务。
2. 内存管理必须非常高效。
3. 多道程序设计使得跟踪大量进程变得困难。
4. 在运行期间，软件和用户之间不可能有任何交互。
5. 多道程序设计 OS 必须使用处理调度。

批处理和多道程序设计操作系统之间的主要区别

在这里，您将了解批处理和多道程序设计操作系统之间的主要区别。批处理和多道程序设计操作系统之间的一些主要区别如下：

1. 批处理 OS 是各种处理作业的组合，这些作业由系统逐一运行，无需用户输入。相比之下，多道程序设计 OS 是 OS 在单个处理器上同时运行多个程序的能力。
2. 批处理可以允许大量应用程序同时运行，并且需要很少的人工干预。另一方面，多道程序设计 OS 允许在单个处理器系统上运行大量应用程序。此外，这两种方法都允许资源共享。
3. 批处理和多道程序设计 OS 之间的另一个区别是速度。批处理比多道程序设计 OS 慢。
4. 在批处理中，CPU 可能会空闲。另一方面，在多道程序设计中，CPU 必须始终完成一个任务。
5. 批处理可减少人工交互和成本。另一方面，多道程序设计 OS 可最大化 CPU 利用率。

批处理和多道程序设计操作系统之间的逐项比较

在这里，您将了解批处理和多道程序设计操作系统之间的逐项比较。批处理和多道程序设计操作系统之间的一些逐项比较如下：

结论

计算机系统可以通过两种方式完成任务：批处理和多道程序设计。批处理和多道程序设计 OS 之间的主要区别在于，批处理允许以最少的人工干预来执行多个程序。相比之下，多道程序设计 OS 允许在单个处理系统上运行多个程序。此外，这两种系统都允许资源共享。

常见问题解答。

1. 批处理和多道程序设计操作系统之间的主要区别是什么？

它们执行功能的方式不同。批处理操作系统以预设顺序一次处理单个作业而无需重叠，而多道程序设计操作系统将多个作业保留在内存中并在它们之间切换以最大化 CPU 利用率。

2. 哪个系统更有效率？批处理还是多道程序设计？

与批处理操作系统（它们经常在等待单个作业完成时让 CPU 空闲）相比，多道程序设计操作系统更有效率，因为它们在 I/O 等待期间会切换到其他作业。

3. 用户是否可以在多道程序设计操作系统运行时与其进行交互？

否，与批处理操作系统不同，多道程序设计操作系统不允许在作业执行期间与用户进行交互。在内部，OS 控制作业切换，所有输入都必须提前给出。4. 两种系统都能以不同的方式处理多个任务。虽然批处理操作系统 (OS) 从队列中顺序执行任务（而非同时执行），但多道程序设计 OS 会将多个作业保留在内存中，并根据 CPU 供应在它们之间进行切换。

4. 现代计算机使用哪种系统？

多道程序设计是现代系统的基本功能，通常会扩展以包含多任务处理和分时。主要过时的批处理系统仅用于特定环境，例如大型机或大规模批处理。