マルチプロセスの原則 - マルチチャネル技術
オペレーティングシステム導入
図は、コンピュータ全体でのオペレーティングシステムの位置です：
本質的には、ソフトウェア・アプリケーションとハードウェアデバイスの間に位置し、ソフトウェアであり、
からなるシステムのカーネルによって（すべてのハードウェアリソースを管理）とシステムインタフェース（プログラマーのためのインタフェースを提供します）
オペレーティング・システムは、ハードウェア上で提供されるコンピュータソフトウェアのユーザーフレンドリーな操作として実行されています
オペレーティングシステムの2つの中心的な役割
複雑で面倒なハードウェア・インターフェースから、ユーザがアプリケーションのために提供される1シールドは、明確なシステムインターフェイスを使用します
これらのインタフェースでは、後にプログラマは、ハードウェアを直接処理する必要はありません
例：あなたは私たちは、ハードディスク上のデータを操作するためにエクスプローラを使用することができますし、ああ頭を動かし、心配しないオペレーティングシステムを持っていたら、データの読み書きなど
2.オペレーティング・システムは、秩序ある利用されるように、ハードウェアリソースのアプリケーションのために競います
例：適切な競争を管理していない場合は、既存の3つのプログラムがプリンタを使用していると仮定し、プログラムは、画像の半分を印刷することができるソフトウェアのマイクロチャネルQQのすべての後にああああああ鶏は、ハードウェア・デバイスの共通セットされ、他は、プリンタプログラムの実行をつかんそのタスクがプログラムを完了することができなかった2、その結果、テキストの半分を印刷する権利は、オペレーティングシステムのタスクは、これらの無秩序秩序ある動作になることです
オペレーティングシステムとアプリケーションの間の差
違いは、位置にない、彼らはソフトウェアであり、オペレーティング・システムは、特別なソフトウェアとして見ることができます
1.オペレーティングシステムが保護されています：ユーザーが変更することはできません（たとえば、簡単にアンインストールすることができ、オペレーティング・システムに属していないアプリケーションソフトのQQのような）
2.大：Linuxのソースコードや未亡人が500万人以上の行があり、このようなGUI、ライブラリ、および（例えば、Windowsエクスプローラなど）の基本的なアプリケーションソフトウェアとしてユーザプログラムを含むだけではなく、カーネル、である、この数に到達することは容易です10または20回限り
3.寿命は：非常に時間がかかる完了回、および、オペレーティングシステムの所有者が容易にあきらめないリライトで書かれたオペレーティングシステムのソースコードの膨大な量に起因して、第二は、元に基づいて、改善することで、基本的にはWindows95 /参照するには98 / Meオペレーティングシステム
OSの開発の歴史：
オペレーティング・システムと様々な問題が生じるの最初の2世代前の二世代のオペレーティングシステムがそれを持って、その後どのような問題に対処するために、第三世代のオペレーティングシステムで見つかったマルチチャネル技術？オペレーティングシステムの歴史を見てみましょう：
まずコンピュータ（〜1955 1940）：パンチカードと真空
背景コンピュータの第一世代：
男の前に第一世代は、コンピュータの最初の世代を生産する機械で人材を置き換えることですバベッジは、第二次世界大戦、デジタルコンピュータはほとんど進歩の建設後まで失敗したから、電子看板の時代に機械的なコンピュータ時代です、第二次世界大戦は、コンピュータの研究の爆発的な進歩を刺激しました。
ジョンAtanasoff lowa州立大学教授と構築された彼の学生クリフォード・ベリーは、初のデジタルコンピュータが動作することができますであると考えられています。機械300本の真空管を使用します。同じ頃、ベルリンのコンラート・ツーゼがZ3コンピュータリレーを内蔵し、英国格兰布莱切リーガーデンズ巨像のグループは1944年に建設された、ハーバード大学のハワード・エイケンは、マーク1、ウィリアムMauchleyペンシルバニア大学と彼の学生を構築しましたJ.Presperエッカートは、ENIACを構築しました。これらのマシンのいくつかはバイナリであり、いくつかの使用真空管は、いくつかはプログラム可能であり、非常に原始的で、でも操作の最も簡単なを完了するのに数秒かかります。
この期間中、設計、構築、プログラミング、操作と同じマシンのメンテナンスエンジニアの同じチームは、すべてのプログラミングが必要なケーブルの数万によって純粋な機械語、さらに悪い、ですプラグイン回路基板に接続された機械を制御するための基本的な機能です。いいえプログラミング言語は（アセンブラはなかった）、オペレーティング・システムは、聞いたことはありません。マシンを使用して、より原始的なプロセスは、「業務プロセスのもとで見ます
特徴：
なしオペレーティングシステムの概念
すべてのプログラミングについては、ハードウェアを直接操作しています
作業工程：
その後、プログラマのマシンの壁にテーブルいくつかの時間のために任命し、エンジンルームに彼のプログラマのプラグインのバージョンを取ったが、彼の排他的な全体のコンピュータリソースの数時間以内に、通りにプラグインボードコンピュータを所有します、人々のグループの後ろに（外観を焼かれている場合がしばしばあり2万真空管）を待たなければなりませんでした。
パンチカードが来た後、プログラムはカードに書かれ、その後、プラグインボードなしで機械に読み込むことができます
利点：
アプリケーションの全期間におけるプログラマ排他的リソースは、あなたは即座に（バグが一度に処理することができます）あなたのプログラムをデバッグすることができます
短所：
コンピュータリソースの浪費、たった一人の期間。
注意：メモリで同時に複数のプログラムを、CPUが実行のために呼び出され、10回のプログラムの実装は、シリアルであると言います
第二世代コンピュータ（〜1965 1955）：トランジスタやバッチシステム
第二世代の背景コンピュータ：
当時、コンピュータは非常に高価であり、それ自身が自然際に、機械的なアプローチより少ない廃棄物をしたいことを検討してください。一般的に使用される方法は、バッチシステムです。
特徴：
デザイン、制作担当者、事業者、プログラマーやメンテナンス担当者は、直接労働者の明確な部門と、「メインフレーム」でプロのオペレータによって実行する、専用のコンピュータルームの空調にロックされています。
オペレーティングシステムの概念と
プログラミング言語で：紙に書かれたFORTRANやアセンブリ言語、、その後、穿孔ラベルされたカードは、カードカセットがオペレータに、チャンバーを入力し、その後、コーヒー、出力インタフェースのカップを待ちます
作業プロセス：
第一世代/デメリットの問題を解決する方法の第二世代は：
1.入力は、大きな波入力に人々の束を保存し、
2.その後、順次（これが問題であるが、第二世代の計算を解決していない）を計算
3.出力は、大きな波出力に大勢の人々を救います
以前は現代のオペレーティングシステム、:(図を参照してください）
利点：バッチ処理、タイムマシンを節約
短所：人は全体のプロセスを制御するために必要とされる1は、テープ（二つの中間悪役）の周囲を移動しました
2.計算プロセスは、計算の順序はまだある - 「シリアル
しばらく3.元のコンピュータプログラマ排他的なその他の手順は、今の統一計画がグループで働く、と再コミッショニングプロセスの結果を待つことは大きな影響を与えている（それらが動作する前に、同じバッチが完了している必要があり開発効率化プログラムではなく、時間のデバッガで）
第三世代コンピュータ（〜1980 1965）：集積回路チップとマルチプログラミング
コンピュータ生成された背景の第三世代。
1960年代初頭、ほとんどのコンピュータメーカーは、2つの完全に互換性のない製品ラインを持っています。
単語指向される：例えばIBM 7094などの大規模な科学的なコンピュータは、上の写真は、主に科学技術計算およびエンジニアリング・コンピューティングのために使用されています
商用コンピュータ、例えばIBM 1401のように、上の写真、主に銀行や保険会社、テープアーカイブ内およびプリントサービスのために：他の一つは文字指向であります
完全に異なる製品の開発と保守は高価であり、異なるコンピュータの異なるユーザの使用。
7094ハイエンドマシン機能よりもはるかに強力な科学技術計算およびビジネス・コンピューティングではなく、ローエンドのマシンの360と1401シリーズは、さまざまな販売価格の異なるパフォーマンスを満たすためにシステム/ 360シリーズを導入するIBMの試み
360はトランジスタを使用するコンピュータの第二世代と比較して（小）チップ（IC）の最初の使用の主流モデルであり、コストが大幅に改善されています。これらのコンピュータの子孫は依然として大きなコンピュータセンター、使用しているサーバの前身は今だった、これらのサーバは、毎秒以下千1回以上の要求を処理します。
どのように第二世代のコンピュータの問題を解決するために：
カードルームをすばやくディスクに取得することがされた後は、カードからのジョブの終了は、仕事のオペレーティングシステムは、手段テープから読み取ることができるようになり、その後の任意の時間を読み出し動作操作の空いているメモリ領域に、このような技術は、呼び出された
出力のための技術が、スプーリング：外付けデバイスの同時オンライン操作。必要IBM1401では、テープがまわりに移動されませんではない、この技術を使用する場合は、マシンがされる（中間2つの悪役もはや必要）ありません
どのように第二世代のコンピュータ2の問題を解決するために：
広く鍵となる技術の第二世代のコンピュータのオペレーティングシステムで使用される第三世代コンピュータのオペレーティングシステムではありません：マルチチャネル技術
コマンドが発行されると、タスク、ハードディスクの実行中に、CPUが所望の動作、操作コマンド送信ディスクは、ハードディスクのデータ上のロボットアームのスライドは、メモリにこの期間を読めば、CPUの待機時間が非常に短くてもよいですしかし、CPUは、すでに私たちは、他のタスクを実行するには、この時間の間に、CPUのスイッチは、例えば、CPUがそれを最大限に活用していない許可すれば、CPUは、他の多くの作業をやらせるために十分な長さ、長い、長いです。背景これは、生成されたマルチチャネル技術であります
マルチチャネル技術：
マルチチャンネル、マルチチャネル技術は複数のプログラム、マルチチャネル技術は、複数のプログラムの競争を解決したり、（CPUなど）と同じリソースを共有することを意味し、多重化されたスケジューリング問題の解決策を命じ、多重化、時間と空間に多重に多重化。
空間上の多重化：、メモリに同時にマルチチャネル・プログラムが存在するであろうように、メモリは、それぞれの部分は、プログラムに、いくつかの部分に分割されます。
時間で多重化：I / Oを、別のプログラムがCPUを使用することができるのを待っている間プログラムは、メモリが同時に雇用の十分な数の場合は保存することができたときに、CPU使用率は、私たちの小学校の数学に似て100％に近づけることができます学ぶ統合的なアプローチを。（オペレーティングシステムは、マルチチャネル技術を使用した後、あなたはスイッチング処理を制御することができ、またはCPUプロセス間の権限の競争を実行する。これが唯一のプロセスはIO遭遇したときにオンされることはありません、CPU時間、プロセスは時間がかかりすぎますそれは）切り替え、またはオペレーティングシステムによって離れ許可CPUのを実行します
スペースの再利用の最大の問題：メモリは、プログラム間で分割されなければならないが、この部門は、オペレーティング・システムによって実現されるハードウェアレベルが必要です。メモリが互いに分割されていない場合、プログラムは他のプログラムのメモリにアクセスすることができ、
まず、このようなあなたのQQのプログラムなどのセキュリティの損失は、あなたがすべての権限QQのオペレーティングシステムを取得することができますを意味し、オペレーティングシステムのメモリにアクセスすることができています。
第二に、安定性の損失があり、それはプログラムがプログラムをクラッシュすることも可能であるが、また他のメモリに回復し、オペレーティングシステムがクラッシュし、メモリを解放するために、オペレーティング・システムを言います。
マルチチャンネルの技術的なケース：
我々はまた、複数のタスクを実行しますが、1人が複数のタスクを実行同時に行うことは本質的に不可能である、プロセスでの生活
例1：再びChiyikoufanゲームをプレイしながら食べて、ゲームをプレイし、基本的に2つのタスクを切り替え、同時に行われ、その後、ゲームをプレイChiyikoufan。
例2：なし、マルチチャネル技術は、炊飯器を調理するとき、存在しない場合、調理、洗濯、我々は唯一それが5分の洗米をとると仮定して、待つことができ、料理は40分、40分と同等のは時間の無駄です。これは、最長（40、その後、洗濯機に入れて服が5分かかると仮定して、洗濯物は40分かかり、待ち時間の料理に+5（フィットドレスを）5（ウォッシュ米）の合計時間を洗濯を行うことができます待ち時間）が大幅に改善作業効率
マルチチャネル技術はまた、コンピュータのスイッチング速度に、実行するためにさまざまなタスクを切り替え、非常に高速なので、どんな気持ちを持つ2つのタスクが実行されるように、ユーザは、それが見えませんが、別の問題は、単なるスイッチへの十分ではありませんまた、現在の状態を切り替える前に保存する必要がある、スイッチの状態は、これらのスイッチが保存されている場合、バック回復し、時間がかかります！タスク中にIO操作を待っているの出現によるものである場合、それは切り替えることだったが、一部のプログラムは、IO操作が表示されないため、スイッチは、効率を向上させることができるだけでなく、効率が低下します
たとえば：百の乗算の問題と分割の問題行うには、2つのタスクがタスクは、この時間は切り替えが、運転効率を低下させ、待つ必要はありません百計算されます！
第三世代コンピュータのオペレーティングシステムは、まだバッチです
コンピュータプログラマの多くは第一世代は即座にあなたのプログラムをデバッグ、排他を欠場します。プログラマが迅速な応答を得ることができます満たすために、時分割オペレーティングシステムがありました
どのように第二世代のコンピュータ3の問題を解決するために：
共有オペレーティングシステム：
マルチチャンネルテクノロジーラインの複数の端末+
命令は、一般的に短く、顧客の消費が提示するいくつかあるので、20台のクライアントが同時に、3回の実行、三つのプログラムでは、マルチチャンネルメモリモード処理の使用上のCPUで、メモリ、思考、17にロードされますデュレーション、インデックスコンピュータは、多くのユーザーのための高速な双方向サービスを提供し、すべてのユーザーが自分のコンピュータリソースに考えられています
CTTS：マサチューセッツ工科大学（MIT）改変7094マシンオフに展開し、CTSS互換時分割システム、広く使用されているコンピュータのハードウェアの第三世代は、保護されなければならない後に（互いに分離の間、プログラム・メモリ）、時間システムが普及し始めました
MIT、成功しCTTSに開発されたベル研究所とゼネラル・エレクトリックがMULTICSは同時に（その設計者は、機械のコンピューティング・ニーズを満たすためにボストン地域内のすべてのユーザの構築に焦点を当てた）端末の数百人をサポートすることができます開発することを決定し、彼らは神にする必要があることは明らかです最後に彼の死。
ベル研究所のコンピュータ科学者ケン・トンプソンの開発に参加した後にMULTICSはMULTICSのシンプルな、シングルユーザー版、開発後のUNIXシステムです。なお、プログラムは、UNIXの任意のバージョン上で実行するために、UNIX IEEE標準、提案された、Unixの他のバージョンの数に基づいて導出されるPOSIX（ポータブルオペレーティングシステムインタフェースポータブルオペレーティングシステムインタフェース）
その後、1987年に、教育用UNIXの小さなクローン、そのMINIX、がありました。フィンランドの学生Linus Torvalds氏は、Linuxを書きました
コンピュータの第4世代（1980 - 現在）：PC
などのWindows、MacOSの、CentOSの、：第四世代のような、主にグラフィカルなインターフェイスで、私たちの一般的なオペレーティングシステムであり、
IC設計、コンピュータのボリューム成長のパフォーマンスが低下し、コストが受け入れ可能であり、平均的な消費者の結果として、第三世代のオペレーティングシステムのほとんどは、使用するために、プロの学習が必要なため、同社は、個々の首長の種類の開発に着手する必要はありませんプロの学習にもすばやくシステム、すなわち、上記のオペレーティングシステムを操作し始めることができます！
彼らは、GUIグラフィカル・ユーザー・インターフェースを使用している、ユーザーは、ほとんどの操作を完了するために、マウスをドラッグすることによって、インターフェースの要素をクリックする必要が