关于计算机操作系统的研究综述

关于计算机操作系统的研究综述

作者：俞雯亮 马佳依 顾芸菡 来源：《数字化用户》2013年第20期

【摘 要】操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，它管理着计算机硬件和软件的工作，协调着系统与用户之间的关系。本文对几个主流的操作系统进行阐述和分析。 【关键词】操作系统 服务器 发展

【Abstract】Operating System is to configure the first layer of software on the

computerhardware. It manages the computer hardware and software work， coordinate the relationship between system and users. The passage expounds and analysis several mainstream operation systems.

【Keywords】Operating system Development 一、操作系统的发展过程

研究操作系统的形成其实是用一种历史的观点分析操作系统的发展过程，以便从中体会到操作系统产生的必然性和促使它逐渐成熟的根本原因。 （一）无操作系统的计算机系统

1.人工操作方式。20世纪50年代，计算机完全使用人工方式运转，程序员将数据装入磁带中，由监督程序控制磁带上程序的运行过程，这里的监督程序就是现在操作系统的雏形，人工操作方式严重降低了计算机的工作效率，让CPU和内存大部分处于空闲状态。

2.脱机输入/输出方式。20世纪50年代末出现的脱机输入/输出（Off-Line I/0）技术正是为了解决CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾，该技术是利用装有程序、数据的纸带输入机，在外设的控制下，把纸带上的程序输入到磁带上，当CPU需要这些数据时，再高速地调入内存，该技术有效提高了CPU资源的利用率。 （二）单道批处理系统

为减少CPU与内存的空闲时间，管理员把需要计算机处理的所有作业都放在磁带上，让计算机自动地处理，这样就形成了早期的单道批处理系统，也是最早的操作系统，不难看出，这种最早期、最简单的系统有效提高了系统的吞吐量。 （三）多道批处理系统

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20世纪60年代中期引入了多道程序批处理系统，该技术是将外存里的所有作业排成队，由调度算法选择若干个作业并行调入内存执行，这样操作可以充分利用内存的空闲时间，匹配CPU与外存速度上的差异，降低作业加工的费用。 （四）分时系统

分时系统可以提供多个用户同时使用，满足用户不同的需求，不难发现分时系统是指一台主机连接了多个终端，同时还允许以交互的方式共享主机中的各种资源，不过该技术主要用于查询功能，所以经常被应用于查询系统中。 （五）实时系统

实时系统比普通的操作系统短小精悍，能有效地响应外部事件发出的各种请求，并在规定的时间内完成对指定事件的操作，协调所有任务一致地运行。 二、PC机上操作系统 （一）Windows

微软（Microsoft）公司从1983年开始研发Windows系列的操作系统，到现在，微软公司研制的Windows操作系统已经越来越成熟。 如图1所示。

微软公司Windows 2.0的社会反应以失败告终，但并未把微软公司打倒。1990年Windows 3.0的横空出世，确定了微软操作系统在PC机领域的垄断地位，1992年推出的windows 3.1，是在之前的版本做了些改动，也得到了良好的市场反应。到了1995年，微软推出一款完全独立的操作系统——Windows 95，这标志着DOS正式退出操作系统的舞台。 1998年，微软发布Windows 98，这款操作系统实用性非常高，有着“视窗王”的美誉。到了千禧年，微软公司推出了两款操作系统——Windows ME和Windows 2000。在2001年，Windows XP正式发布，这是一款基于Windows 2000代码的产品，正式把家庭和商用的操作系统融为一体，结束了Windows 走两条路的历史，这款操作系统空前的成功，以至于现在的很多用户仍然使用着。2006年出现的Windows Vista属于失败的操作系统，而2009年推出的Windows 7是微软公司第七代的操作系统，就是在其代码的基础上进行大量修改的，也是当下主流的操作系统。2012发布的Windows 8操作系统，很多用户对于这款操作系统比较陌生，当前处于测试阶段。 除了上面提及的面向个人桌面的操作系统，微软公司还研发了几个有名的服务器操作系统，主要的发展历程如图2所示。

对于家庭与普通人员的办公，Windows的操作系统是一种不错的选择，它的性能比较稳定，功能比较强大，安全性比较好，使用起来也比较方便。 （二） Unix

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Unix是一个强大的多用户、多任务的分时操作系统，也是当今世界上最有影响力的操作系统，它被广泛应用于超小型机、小型机、大型机甚至超大型机，在20世纪80年代开始，借着其性能的逐步完善和可移植性，在微型机上也日益流行起来。Unix是一种对硬件配置要求很高的操作系统，只有在工作站或者小型机上才能发挥作用，并且价格昂贵，对于普通用户，可望而不可及。

Unix的创始人——Kenneth Lane Thompson和Dennis MacAlistair Ritchie在开始研发Unix系统的时候，从未预见它会取得如此大的成功，他们开发的目标很简单：为自己提供一个舒适的程序处理环境。

1969年，在美国电报电话公司（AT&T）的贝尔（Bell）实验室，Unix系统的雏形是在规模较小、较简单的分时系统MULTICS的基础上研发出来的，起初的系统只是一个非常简易、仅支持两个用户的多任务操作系统，因为用汇编语言编写的缘故，使得该系统的程序无法移植性，并且可读性差，直到1973年，开发人员用C语言重新改写了Unix操作系统，之后才正式投入运行。 （三） Linux

Linux是Unix系统的一个变体版本，它具备Unix的一切特性，最早由一个名叫Linus Torvalds 的芬兰赫尔辛基大学的大学生开发的，起初他只是想要设计一个代替MINIX的操作系统，并且基于Intel平台上的Unix类操作系统，因而开始有了Linux雏形的设计。与其他操作系统不同的是，Linux是在日益普及的因特网上迅速形成并且不断完善的操作系统，因此它拥有很强的实用性，各个公司将Linux内核竞相独立包装起来，Linux在市场上已经有很多版本，其中比较著名的有Red Hat。

Linux操作系统最有魅力的地方是整个的源代码可以自由获取与传播，目前全世界有成千上万的程序员爱好者在不断地对这个生命力极其强大的操作系统进行升级、修改。它由最初1万多行的代码到现在数千万行的代码，这种增长是任何操作系统无法匹敌的。

在服务器和嵌入式系统的市场上，Linux已经是主流操作系统之一，开源的系统特性使得这款系统的功能越来越完善，对主流Windows系统有着比较大的威胁。 参考文献：

[1] 汤小丹，梁红兵，哲凤屏，汤子瀛.计算机操作系统[M].西安；西安电子科技大学出版社，2007.

[2] 刘海燕，荆涛. Linux系统应用与开发教程[M].北京：机械工业出版社，2010. [3] 郑鹏，曾平，李蓉蓉. 计算机操作系统[M].武昌；武汉大学出版社，2009.

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[4] 冯裕忠，方智，周舫.计算机操作系统[M].北京：清华大学出版社，2010. [7] 王雷.操作系统分析[M].北京：电子工业出版社，2010.

[8] 邵淑霞，于润众，曹金玲.操作系统[M].长春：东北师范大学出版社，2012. 作者简介：

俞雯亮（1991— ），女，江苏南通人，本科学历，金陵科技学院学生。 基金项目：

2013年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目。主讲领域：基于云计算的并行关联规则挖掘算法研究。