计算机操作系统

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摘 要：21世纪是信息化时代,计算机的应用将更加广泛,为了更好的使用计算机,应该对操作系统基本了解,因此本文主要对操作系统的概念和发展史进行探讨,并对Windows,UNIX和Linux操作系统做了简单的介绍,使广大读者加深对计算机操作系统的理解.

关 键 词：计算机操作系统；Windows；UNIX；Linux

中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：1674-7712（2014）04-0000-01

当今现代,人们学习、生活等都已经不能离开计算机,计算机由硬件和软件组成,在计算机系统软件中最重要的软件就是操作系统.操作系统如同指挥官一样,指挥着计算机里的所有部件,并指挥它们按照某个计划协同工作.计算机系统越复杂,操作系统的作用和地位就越重要.

一、操作系统概述

操作系统,负责管理计算机硬件资源和软件资源,并通过这种管理为用户提供服务,成为计算机和用户之间的接口.操作系统的主要功能是：（1）处理机管理；（2）存储器管理；（3）文件管理；（4）设备管理；（5）用户接口.基本上所有的操作系统都具有如下的特征：（1）并发性；（2）共享性；（3）虚拟性；（5）不确定性.

二、操作系统发展史

操作系统的产生迄今已有70年的时间,最早期的操作系统诞生于20世纪50年代中期,只是简单的单道批处理操作系统；接着演变成了多道程序批处理系统,与此同时,实时操作系统也应运而生；最后伴随着微型机、多处理机和计算机网络的发展,与之相对应的微机OS、多处理机OS和网络OS也随之迅速发展.

(一)串行处理系统

世界上最早的计算机诞生之时,并没有操作系统,当时程序员直接和硬件打交道,具体流程是：首先程序员将已经穿孔的纸带（或卡片）装入内存,接着通过控制台或开关启动程序运行,最后当程序全部运行完毕,取出纸带（或卡片）和运算结果.该系统严重地降低了计算机资源的利用率,形成了所谓的人机矛盾.

(二)单道批处理系统

为了解决上述的人机矛盾,提出了一种批量处理的思想,即一次输入一批作业.该系统的具体流程是：首先以脱机的方式将一批作业输入到磁带上,并配上监督程序,该监督程序负责作业的顺序执行,当一个作业完成时,监督程序会自动选择下一个作业,重复以上过程,直到该批作业全部执行完为止.该系统提高了系统的处理能力,可以成批的执行作业,然而实际执行时,内存中只能执行一道作业,会降低程序的执行速度.

(三)多道批处理系统

为了解决单道批处理系统每次只能执行一道作业的问题,多道程序设计技术应运而生,该系统的具体流程是：首先在内存中放入多道作业,在实际执行过程中,允许他们交替执行,比如当一道作业因为I/O请求中断时,CPU此时空闲,因此可以执行另一道作业.该系统有效的提高了CPU的利用率和系统吞吐量,然而资源利用率较高,作业的平均周转周期较长.

(四)分时操作系统

分时处理系统可以说是应用户的需求而形成的一种操作系统,分时处理系统也采用了多道处理技术,但却与多道批处理系统之间存在截然不同的性能差别,主要表现在分时系统具有如下特征：①多路性；②独立性；③及时性；④交互性.

(五)实时操作系统

实时操作系统就是指系统可以及时地对外部事件的请求做出响应,并在规定的时间内完成事件的处理,并可以控制所有实时任务协调一致的运行.该系统与分时系统相似,最大的不同在于要满足处理与时间的关系.

三、经典操作系统介绍

从操作系统诞生到发展至今,出现过几种较为经典的操作系统分别是Windows、UNIX和Linux.

Windows在1985年问世,起初仅是MS-DOS之下的应用程序,直到微软在2000年推出Windows2000,第一个脱离MS-DOS基础的图形用户界面操作系统才算面世.Windows是一款基于图形用户界面（GUI）的视窗、单用户多任务的计算机操作系统.Windows操作系统在全球桌面操作系统市场中占有非常大的比例,同时在中低端的服务器市场上也有一定的应用.目前Windows系统在技术方面已经相当成熟,并且不断完善,深受人们的喜爱.

UNIX最早由KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcIlroy于1969年开发,是一个功能极强,性能最为全面的多用户多任务操作系统.最初的UNIX是用汇编语言编写的,但移植性较差,后来采用高级语言开发,使得修改和移植都相当方便.因为UNIX的成功,也推动了一系列UNIX衍生产品,最为著名的有苹果公司研发的MacOSX操作系统和Linux系统.目前,因为UNIX的高效强大,安全可靠等诸多优点,使之成为大型机、网络服务器以及工作站的主流操作系统,成为高端产业的领跑者.

Linux操作系统由林纳斯托瓦兹于1991年研发出来,从严格意义上讲,Linux只是一个内核,基于Linux内核的完整操作系统才是Linux操作系统.Linux可以看成是对UNIX的传承,和UNIX类似,是一款多用户多任务的操作系统,并且可以免费使用和自由传播.Linux操作系统的发展相当纯熟,已经成为服务器和嵌入式系统的市场上的主流操作系统之一,Linux正在逐步进军桌面操作系统市场,因为其具有免费开源、安全,高效等特性,将成为Windows操作系统的最大威胁.目前,世界上运算最快的10台超级计算机所采用的操作系统都是Linux操作系统.

四、结束语

综上所述,计算机操作系统如同计算机的大脑,支配着计算机完成各种任务,计算机操作系统的发展历经了串行处理系统时代,单道批处理系统时代,多道批处理系统时代,分时操作系统时代和实时操作系统时代,随着科技的飞速发展,计算机操作系统将会变得更加完善.