第二节　操作系统的发展和分类

考点3　单道批处理系统

【例1·选择题】【模拟题】单道批处理系统的主要缺点是（　　）。

A．CPU的利用率不高

B．失去了交互性

C．不具备并行性

D．以上都不是

【解析】本题主要考查单道批处理系统的缺点。

A选项、B选项、C选项讲的都是单道批处理系统的缺点，那么单道批处理系统的主要缺点是哪个呢？这就得全面且详细地了解操作系统的发展史。

单道批处理系统中的单道是指内存中只有一道程序在运行，批处理是指在系统监督程序的控制下磁带里的一批作业能一个接一个地连续处理。单道批处理系统是在解决人机矛盾以及CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾中形成的，它提高了系统资源的使用率，具有自动性、顺序性、单道性的特点。

因为单道批处理系统在内存中仅有一道程序，所以当程序在运行中发出I/O请求后，CPU便只能等待。因此单道批处理系统最主要的缺点是CPU的利用率不高。为了解决这个缺点，产生了多道批处理系统。多道批处理，也就是在同一时间段内，有多个作业在运行。这解决的是单道批处理系统在发起I/O请求后，CPU阻塞，等待I/O数据的问题。多道批处理系统在I/O请求阻塞后，CPU转而去执行其他任务，这提升的是CPU的利用率。

【答案】A

【例2·选择题】【全国统考2009年】单处理机系统中，可并行的是（　　）。

Ⅰ．进程与进程

Ⅱ．处理机与设备

Ⅲ．处理机与通道

Ⅳ．设备与设备

A．I、Ⅱ、Ⅲ

B．I、Ⅱ、Ⅳ

C．I、Ⅲ、Ⅳ

D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

【解析】本题主要考查单处理机系统的特点。

此题有一个关键词——并行，并行和并发的联系和区别一定要清楚。

联系：并行和并发都能增加对资源的利用率，增加系统吞吐量。

区别：并行是指在同一时刻，有两个或两个以上的进程在运行；而并发是指，在同一时间段内，有两个或两个以上的进程得到了运行。

因为只有一个CPU，所以两个进程不可能并行，所以Ⅰ错误。

设备由设备控制器来控制，当设备忙碌的时候，等待设备数据的进程可能会被阻塞，CPU可以去运行其他进程，这样CPU也就运行了起来，处理机和设备之间就并行了，所以Ⅱ正确。

通道是简化版的CPU，通道在处理数据的时候，不需要CPU处于阻塞状态等待，通道和CPU是可以并行的，所以Ⅲ正确。

操作系统的多个设备可以在各自设备控制器的管理下并行，如磁盘和显示器，所以Ⅳ正确。

【知识链接】并行的前提一定是具有多个处理机，因为进程在CPU上运行，且一个CPU同时只能运行一个进程，想在同一时刻运行多个进程，必须要有多个CPU。

在单处理机中只有一套硬件资源（单核CPU），进程是程序在CPU上的运行过程，因此，在单处理机中，进程与进程需要争夺CPU硬件资源，只能并发而不能并行。处理机与设备是计算机硬件系统中的不同部件，两者之间不存在争夺资源的情况，因此，是可以并行的。同理，处理机与通道、设备与设备也是可以并行的。

【答案】D

【例3·选择题】【全国统考2016年】下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（　　）。

Ⅰ．批处理系统允许多个用户与计算机直接交互

Ⅱ．批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统

Ⅲ．中断技术使得多道批处理系统的I/O设备可与CPU并行工作

A．仅Ⅱ、Ⅲ

B．仅Ⅱ

C．仅Ⅰ、Ⅱ

D．仅Ⅰ、Ⅲ

【解析】本题主要考查批处理系统。

Ⅰ错误，批处理系统中，作业执行时用户无法干预其运行，只能通过实现编制作业控制说明书来间接干预，缺少交互能力，也因此才发展出分时系统。Ⅱ正确，批处理系统按发展历程分为单道批处理系统和多道批处理系统。Ⅲ正确，多道程序设计技术允许同时把多个程序放入内存，并允许它们交替地在CPU中运行。多个程序共享系统中的各种硬件、软件资源，当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行其他程序，即多道批处理系统的I/O设备可与CPU并行工作，这都是借助中断技术实现的。

【答案】A

【例4·选择题】【浙江大学2012年】批处理系统的主要特点是（　　）。

A．CPU利用率高

B．不能并发执行

C．缺少交互性

D．以上都不是

【解析】本题主要考查批处理系统的特点。

批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。

CPU利用率高是多道批处理系统的主要特点，但是题目没有说明是单道批处理系统还是多道批处理系统，所以如果是单道批处理系统的话，CPU利用率就不高了，A选项错误。

对于多道批处理系统，是支持作业的并发执行的，B选项错误。

缺乏交互性是单道批处理系统和多道批处理系统共有的主要缺点，也是主要特点。一旦提交作业，用户就失去了对其运行的控制能力，使用不方便，C选项正确。

【答案】C