关于操作系统的综述

关于操作系统的综述

 

 

一、WINDOWS操作系统

MS Windows由Microsoft公司出品，是历史上最成功的桌面操作系统。Microsoft公司在1983年开始研究开发Windows操作系统，并于1985年和1987年推出的Windows1.03版和Windows2.0版，但是并没有取得很大的成功。在对Windows的内存管理、图形界面进行了重大改进并且支持虚拟内存以后，于1990年推出的Windows3.0才取得了重大成功。

1995年，Microsoft公司里程碑似的作品Windows95，提供了更加优秀的、面向对象的图形用户界面，从而一举奠定了Microsoft公司操作系统领域的霸主地位，并且持续至今。一年以后，Microsoft公司推出了WindowsNT4.0,1998年又推出了Windows98,2000年推出了Windows Me，都是比较成功的作品。2000年12月19日推出的Windows2000是一款纯32位的操作系统。成功的打入之前一直被Unix垄断的服务器市场。Windows2000的出现，意味着Windows9x产品线走到了尽头。2001年发布的Windows XP是现在使用最为广泛的桌面造作系统，是Windows操作系统发展中的有一个里程碑。它将Windows2000的众多优点与Windows98和Windows Me的最佳特性完美的集成在一起。2003年发布的Windows Server2003是微软最新的服务器操作系统，WindowsServer2003发布的意义十分重大。2006年11月30日发布的Vista是Microsoft公司最新的桌面操作系统，2008年3月13日已在北京发布三款核心应用平台：WindowsServer2008、VisualStudio2008、SQLServer2008。2009年10月22日Windows7正式上台。

自20世纪中期电子计算机诞生以来,计算机操作系统的研究取得了长足进展。现在,操作系统进入了社会生活的各个方面,涉及大型计算机、个人计算机、移动便携设备、其他自动化设备等各个层次的应用领域。在几十年的发展历程中,各种操作系统应运而生,现在最具代表性的是Windows、Unix和Linux三种操作系统。它们发展的最成熟,对计算机科学技术的贡献最大。

Windows是一款流行的操作系统,在全球桌面操作系统市场中占有90%左右的份额,同时在中低端服务器市场也有广泛的应用,如Web服务器和数据库服务器。近年微软花费了大量的研发经费提高Windows运行企业大型程序的能力,以图扩展应用领域。Windows作为一个现代操作系统,无论在技术方面,还是在市场方面,都是成功的。

Windows操作系统是一款由美国微软公司开发的窗口化操作系统。采用了GUI图形化操作模式，比起从前的指令操作系统如DOS更为人性化。Windows操作系统是目前世界上使用最广泛的操作系统。最新的版本是Windows 10。

　　Microsoft公司从1983年开始研制Windows系统，最初的研制目标是在MS-DOS的基础上提供一个多任务的图形用户界面 。第一个版本的Windows 1.0于1985年问世，它是一个具有图形用户界面的系统软件。1987年推出了Windows 2.0版，最明显的变化是采用了相互叠盖的多窗口界面形式 。但这一切都没有引起人们的关注。直到1990年推出Windows 3.0是一个重要的里程碑,它以压倒性的商业成功确定了Windows系统在PC领域的垄断地位 。现今流行的 Windows 窗口界面的基本形式也是从Windows 3.0开始基本确定的 。1992年主要针对Windows 3.0的缺点推出了Windows 3.1，为程序开发提供了功能强大的窗口控制能力，使Windows和在其环境下运行的应用程序具有了风格统一、操纵灵活、使用简便的用户界面。Windows3.1 在内存管理上也取得了突破性进展。它使应用程序可以超过常规内存空间限制 ，不仅支持16MB内存寻址，而且在80386及以上的硬件配置上通过虚拟存储方式可以支持几倍于实际物理存储器大小的地址空间。Windows 3.1还提供了一定程度的网络支持、多媒体管理 、超文本形式的联机帮助设施等，对应用程序的开发有很大影响。

 

二、UNIX操作系统

UNIX ，是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统。

UNIX操作系统，是美国AT&T公司于1971年在PDP-11上运行的操作系统。具有多用户、多任务的特点，支持多种处理器架构，最早由肯·汤普逊（Kenneth Lane Thompson）、丹尼斯·里奇（Dennis MacAlistair Ritchie）和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。目前它的商标权由国际开放标准组织（The Open Group）所拥有。

　　上世纪六十年代时，大部份计算机都是采用批处理的方式（也就是说，当作业积累一定数量的时候，计算机才会进行处理）。那时，我们熟知的美国电话及电报公司、通用电器公司及麻省理工学院计划合作开发一个多用、分时及多用户的操作系统，也就是这个MULTICS，其被设计运行在GE-645大型主机上。不过，这个项目由于太过复杂，整个目标过于庞大，糅合了太多的特性，进展太慢，几年下来都没有任何成果，而且性能都很低。于是到了1969年2月，贝尔实验室（Bell Labs）决定退出这个项目。

贝尔实验室中的有个叫Ken Thompson的人，他为MULTICS这个操作系统写了个叫“Space Travel”的游戏，在MULTICS上经过实际运行后，他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩，所以他找来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。这就是后来的Unix。他们的同事Brian Kernighan非常不喜欢这个系统，嘲笑Ken Thompson说：“你写的系统好真差劲，干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相对于MULTICS的一种戏称，后业改成了Unix。

UNIX操作系统具有统一开放的事实标准和认证规范。该规范使不同UNIX操作系统上开发的应用程序可以轻松移植,极大地促进了UNIX的发展和应用。IBM、升阳、惠普、思高集团、SGI等公司都在不停地发展各自的UNIX产品。UNIX已经成为大型机、服务器以及工作站的主要操作系统。UNIX商业化计划催生了GNU计划,推动了FreeBSD、Linux等开源UNIX类操作系统的发展。

 

三、Linux操作系统

Linux 是一套 Unix-like 的作业系统，是 Unix 的一种，它控制整个系统基本服务的核心程式 (kernel) 是由 Linus 带头开发出来的，「Linux」这个名称便是以「Linus's Minix」来命名，Linus 选择用「大众公有版权」 (GPL)的方式来发行这份程式，这个版权允许任何人以任何形式与散 Linux 的原始程式，换句话说，Linux 实际上是「免费的」，使用者在网路上就可以抓到 Linux 的原始程式码，随心所欲的与更改 Linux 的原始程式，在网际网路的日渐盛行以及 Linux 开放自由的版权之下，吸引了无数电脑高手投入开发、改善 Linux 的核心程式，使得 Linux 的功能日见强大，所以今日我们可以在网路上免费下载 Linux 使用，或者花很少的一点费用就可以取得 Linux 光碟，这都是因为 Linux 是 GPL 版权的缘故。

除了核心程式以外，一个作业系统还需要其他的系统程式跟应用程式才有实用性，Linux 系统中常用的系统程式大部份是美国自由软体基金会 (Free Software Foundation) 开发出来的软体，而且也有不少机构或个人为 Linux 开发应用程式，这些程式一样大多都是自由软体，任何人都可以免费的在网路上取得，不过自行去取得这些程式再一一安装非常不便，於是有些公司或团体就会去搜集、整合 Linux 上的程式，把「核心-系统程式-应用程式」总合起来构成一个完整的作业系统，让一般使用者可以简便的安装完整个系统，这就是所谓的「安装套件」(distribution)，我们一般讲的 Linux 系统便是针对这些安装套件而言，同样是 Linux 系统，却分成不同公司、机构整合出来的不同安装套件，这就是大家常常在网路上看到 Linux 有那么多「种」的原因。

Linux 具有 Unix 系统的程式介面跟操作方式，也继承了 Unix 稳定有效率的特点。网路上安装 Linux 的主机连续运做一年以上而不曾当机、不必关机是稀松平常的事，不过 Linux 却不像一般 Unix 要负担庞大的版权费用，也不需要在专属的昂贵硬体上才可以使用；Linux 可以在一般的 i386 PC 上执行，效能又高，自然而然的接收了过去几十年来在 Unix 上累积的程式资源跟使用者，加上 GPL 的版权允许大家自由散 Linux 的原始码，并针对自己的需求修改程式，使得 Linux 在目前已经成为非常受人欢迎的一个多人多工、免费、稳定、效率高、可以在包括 i386、Sparc、Alpha、Mips、PPC 等众多不同电脑系统平台上执行的作业系统。

Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。无论从硬件还是从软件来讲,Linux都已经是一个成熟的操作系统。免费与开源的特性使得Linux对Windows的威胁也越来越大。在服务器和嵌入式系统市场上,Linux已经是主流的操作系统之一。Linux现正稳步拓展桌面操作系统市场。随着Linux的流行,越来越多的厂商开始在其销售的计算机上预装Linux。

 

四、OS操作系统

OS近40年的发展速度也让我们看到了它的未来，随着使用电脑的人越来越多，这就势必要求OS为用户提供更方便的人机交互方式，由于对计算机资源利用率的要求不断提高和计算机体系结构的不断完善，还有硬件设备的不断发展，这都成为促使OS进一步发展的动力。我以为OS未来的发展方向主要有以下几个方面：

1.网络操作系统

网络技术的发展是大家有目共睹的，但是计算机网络系统除了硬件还需要有软件系统，只有二者很好的结合才能构成计算机网络的基础平台。OS作为最重要的系统软件，网络操作系统是用户与计算机网络之间的一个接口，除了具备通常的操作系统所应该具有的功能之外，

还应该具有联网功能，支持网络系统结构和各种网络通信协议，提供各种网络互联功能，支持有效、安全的数据传输。随着网络技术的不断发展，新的网络操作系统还会不断的出现，用户将会有更大的选择空间。

2.分布式操作系统

通过高速互连网络将许多台计算机连接起来形成一个统一的计算机系统，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统。分布式操作系统的特征是：统一性，即它是一个统一的操作系统；共享性，即所有的分布式系统中的资源是共享的；透明性，其含义是用户并不知道分布式系统是运行在多台计算机上，在用户眼里整个分布式系统像是一台计算机，对用户来讲是透明的；自治性，即处于分布式系统的多个主机都可独立工作。

3.嵌入式操作系统

所谓嵌入式操作系统就是指嵌入式系统中的操作系统，嵌入式操作系统是运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及它所操作、控制的各种部件装臵等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件，自从嵌入式操作系统诞生以来，它以其微型化、可定制性、实时性、可靠性和易移植性受到了广泛的欢迎，想必它的发展空间也是无限的。

4.并行操作系统

相对于串行计算机系统而言，将能够同时执行多个任务或多条指令或同时对多个数据项进行处理的计算机系统称为并行系统，随着计算机技术的发展，现代计算机均具有不同程度的并行性。并行处理计算机主要指以下两种类型的计算机：

（1）能同时执行多条指令或同时处理多个数据项的单中央处理器计算机；

（2）多处理机系统。

 

纵观操作系统近40年的发展历史，可以发现，随着计算机系统互联互通的不断增强和计算需求的不断增长，操作系统在满足功能和性能需求方面也开始与时俱进，适应发展的需要。尽管如此，在安全可信技术方面依然面临许多挑战。未来操作系统的安全性研究包括安全体系结构、安全模型和安全机制等几个方面。开展这些方面的研究需要适应不同用户和应用的需求，以及建立可信的安全保障机制和强调身份证实、完整性和私密性保护等。我们期待着未来的操作系统具有突破性的发展。