簡述對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的認(rèn)識
計(jì)算操作系統(tǒng)的發(fā)展認(rèn)識與歷程你了解多少?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了簡述對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的認(rèn)識的相關(guān)知識,希望對大家有幫助!
簡述對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的認(rèn)識——什么是操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)(英語:Operating System,簡稱OS)是一管理電腦硬件與電腦軟件資源的程序,同時也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心與基石。操作系統(tǒng)身負(fù)諸如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)上與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。操作系統(tǒng)也提供一個讓用戶與系統(tǒng)交互的操作接口。
操作系統(tǒng)的型態(tài)非常多樣,不同機(jī)器安裝的操作系統(tǒng)可從簡單到復(fù)雜,可從手機(jī)的嵌入式系統(tǒng)到超級電腦的大型操作系統(tǒng)。許多操作系統(tǒng)制造者對它涵蓋范疇的定義也不盡一致,例如有些操作系統(tǒng)集成了圖形化用戶界面,而有些僅使用文字接口,而將圖形接口視為一種非必要的應(yīng)用程序.
簡述對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的認(rèn)識——操作系統(tǒng)的歷史
(一)無操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.人工操作方式
從第一臺計(jì)算機(jī)誕生(1945年)到20世紀(jì)50年代中期的計(jì)算機(jī),屬于第一代計(jì)算機(jī),這一時期的計(jì)算機(jī)操作采用人工操作的方式直接使用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),這種方式的主要特征是用戶獨(dú)占主機(jī),CPU等待人工操作。可見這種方式嚴(yán)重降低了計(jì)算機(jī)資源的利用率,造成了人機(jī)矛盾。
2.脫機(jī)輸入/輸出方式
為了解決人機(jī)矛盾及CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾,20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)了這種技術(shù)。該技術(shù)是事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶裝入紙帶輸入機(jī),在一臺外圍機(jī)的控制下,把紙帶上的數(shù)據(jù)輸入磁帶上。當(dāng)CPU需要這些程序和數(shù)據(jù)時,再從磁帶上將其高速的調(diào)入內(nèi)存。
(二)單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)
1.單道批處理系統(tǒng)的處理過程及特征
上個世紀(jì)50年代中期發(fā)明了晶體管,為了充分利用晶體管,減少空閑時間,于是就出現(xiàn)了單道批處理,其自動處理過程是:首先,由監(jiān)督程序?qū)⒋艓系牡谝粋€作業(yè)裝入內(nèi)存,并把運(yùn)行控制權(quán)交給該作業(yè)。當(dāng)該作業(yè)處理完時,把控制權(quán)還給監(jiān)督程序,再由監(jiān)督程序把磁盤上的第二個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。其主要特征為自動,順序,單道。其主要矛盾為主機(jī)和外設(shè)的矛盾。
2.多道批處理系統(tǒng)的處理過程及特征
為了進(jìn)一步提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量,在20世紀(jì)60年代中期又引入了多道批處理操作系統(tǒng)OS/360其運(yùn)行過程:將A、B兩道程序同時存放在內(nèi)存中,它們在系統(tǒng)的控制下,可相互穿插、交替地在CPU上運(yùn)行:當(dāng)A程序因請求I/O操作而放棄CPU時,B程序就可占用CPU運(yùn)行,這樣 CPU不再空閑,而正進(jìn)行A I/O操作的I/O設(shè)備也不空閑,顯然,CPU和I/O設(shè)備都處于“忙”狀態(tài),大大提高了資源的利用率,從而也提高了系統(tǒng)的效率,A、B全部完成所需時間<<T1+T2。
多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)不僅使CPU得到充分利用,同時改善I/O設(shè)備和內(nèi)存的利用率,從而提高了整個系統(tǒng)的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量,最終提高了整個系統(tǒng)的效率。
(三)分時系統(tǒng)和實(shí)時系統(tǒng)
1分時系統(tǒng)
分時技術(shù):把處理機(jī)的運(yùn)行時間分成很短的時間片,按時間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。若某個作業(yè)在分配給它的時間片內(nèi)不能完成其計(jì)算,則該作業(yè)暫時中斷,把處理機(jī)讓給另一作業(yè)使用,等待下一輪時再繼續(xù)其運(yùn)行。而每個用戶可以通過自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制命令,在充分的人機(jī)交互情況下,完成作業(yè)的運(yùn)行。分時系統(tǒng)的主要目標(biāo):對用戶響應(yīng)的及時性,即不至于用戶等待每一個命令的處理時間過長。其主要特征為:多路性,及時性,獨(dú)立性,交互性。
2.實(shí)時系統(tǒng)
實(shí)時系統(tǒng)即系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件,并在嚴(yán)格的時間范圍內(nèi)完成對該事件的處理。 實(shí)時系統(tǒng)在一個特定的應(yīng)用中常作為一種控制設(shè)備來使用??梢苑殖蓛纱箢悾簩?shí)時控制系統(tǒng)和實(shí)時信息處理系統(tǒng)。其兩個重要的特點(diǎn)為:及時響應(yīng)和高可靠性。
(四)微機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展
1.單用戶和單任務(wù)操作系統(tǒng)
(1)CP/M
CP/M其實(shí)就是第一個微機(jī)操作系統(tǒng),享有指揮主機(jī)、內(nèi)存、磁鼓、磁帶、磁盤、打印機(jī)等硬設(shè)備的特權(quán)。通過控制總線上的程序和數(shù)據(jù),操作系統(tǒng)有條不紊地執(zhí)行著人們的指令,運(yùn)行在Intel 8080芯片上的CP/M—80;運(yùn)行在8088、8086芯片上的叫CP/M—86;CP/M—80、CP/M—86、CP/M-68K等組成了龐大的CP/M家族。 單用戶的CP/M—80操作系統(tǒng),后來發(fā)展成多用戶的MP/M—80,單用戶的CP/M—86又發(fā)展成并發(fā)的CP/M—86和多用戶MP/M—86,它們成為家族的新生力量。 CP/M開創(chuàng)了軟件的新紀(jì)元,稱得上是計(jì)算機(jī)改朝換代的里程碑。
(2)MS-DOS
1982年,支持PC/XT 硬盤的微軟MS-DOS 2.0問世, 1991年6月,微軟公司推出MS-DOS 5.0版, 1992年之后,微軟公司不斷推陳出新,6.0版,6.2版,6.3 版,至1995年8月,隨著WINDOWS 95的亮相,MS-DOS終極版——7.0 版推出。不斷更新的MS-DOS,膨脹了微軟公司的欲望,進(jìn)一步堅(jiān)定了它全球軟件業(yè)霸主的信心。 MS-DOS取得巨大成功的原因在于它的最初設(shè)計(jì)思想及其追求目標(biāo)的正確和恰當(dāng),那就是為用戶上機(jī)操作和應(yīng)用軟件開發(fā)提供良好的外部環(huán)境。首先使用戶可以非常方便的使用幾十個DOS命令,或以命令行方式直接鍵入或在DOS4.0以上版本下以DOS Shell菜單驅(qū)動,都可完成上級所需的一切操作。。
2.單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)
微軟自1985年推出Windows 1.0以來,Windows系統(tǒng)經(jīng)歷了十多年風(fēng)風(fēng)雨雨。從最初運(yùn)行在DOS下的Windows 3.x,到現(xiàn)在風(fēng)靡全球的Windows 9x、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003。Windows代替了DOS。 Windows 98是Windows 9x的最后一個版本,在它以前有Windows 95和Windows 95 OEM兩個版本,其實(shí)這三個版本并沒有很大的區(qū)別,它們都是前一個版本的改良產(chǎn)品。Windows ME具有Windows 9x和Windows 2000的特征,它實(shí)際上是由Windows 98改良得到的,但在界面和某些技術(shù)方面是模仿Windows 2000。Windows 2000分為Windows 2000 Perfessional和Windows 2000 Sever兩種版本,前者是面向普通用戶的,后者則是面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的。后者的硬件要求要高于前者。 Windows之所以如此流行,是因?yàn)樗形δ苌系膹?qiáng)大以及Windows的易用性。界面圖形化在Windows中的操作可以說是“所見即所得”,所有的東西都擺在你眼前,只要移動鼠標(biāo),單擊、雙擊即可完成;多用戶、多任務(wù)Windows系統(tǒng)可以使多個用戶用同一臺電腦而不會互相影響;網(wǎng)絡(luò)支持良好,用戶只需進(jìn)行一些簡單的設(shè)置就能上網(wǎng)瀏覽、收發(fā)電子郵件等。同時它對局域網(wǎng)的支持也很出色;出色的多媒體功能;硬件支持良好;眾多的應(yīng)用程序。
3.多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)
(1)UNIX
UNIX系統(tǒng)自1969年踏入計(jì)算機(jī)世界以來已30多年。雖然目前市場上面臨某種操作系統(tǒng)強(qiáng)有力的競爭,但是它仍然是PC、MPP等上全系列通用的操作系統(tǒng)。 UNIX系統(tǒng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是1972年到1974年,因UNIX用C語言寫成,把可移植性當(dāng)成主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。UNIX不僅大大推動了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件技術(shù)的發(fā)展,從某種意義上說,UNIX的發(fā)展對推動整個社會的進(jìn)步也起了重要的作用。 UNIX功能主要表現(xiàn)在一下幾個方面:網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理;高安全性;通信;可連接性;數(shù)據(jù)安全性;可管理性。
(2)Linux
自1991年Linux操作系統(tǒng)發(fā)表以來的10年間,Linux操作系統(tǒng)以令人驚異的速度迅速在服務(wù)器和桌面系統(tǒng)中獲得了成功。Linux之所以受到廣大計(jì)算機(jī)愛好者的喜愛,主要原因有兩個,一是它屬于自由軟件,無償對它使用,無約束地繼續(xù)傳播。另一個原因是,它具有Unix的全部功能,任何使用Unix操作系統(tǒng)或想要學(xué)習(xí)Unix操作系統(tǒng)的人都可以從Linux中獲益。
(3)、FreeBSD
FreeBSD就是一種運(yùn)行在Intel平臺上、可以自由使用的Unix系統(tǒng),它可以從Internet上免費(fèi)獲得。FreeBSD 是真正的32位操作系統(tǒng)。它是十分成熟的 BSD UNIX 向英特爾386體系的處理器進(jìn)行移植的結(jié)果,系統(tǒng)核心不包含任何16位代碼,也不需要兼容任何16位軟件,從而提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 FreeBSD 的 Ports Collections 包括了成千個立即可以使用的應(yīng)用程序,使得安裝應(yīng)用程序十分簡便。此外,F(xiàn)reeBSD 下包括了各種高級語言和各種開發(fā)工具,C,C++,F(xiàn)ortran,Perl,T,Cl/Tk,CVS 等。這使得軟件開發(fā)和移植非常方便。
(4)、Mac OS
1984年,蘋果發(fā)布了System 1,這是一個黑白界面的,也是世界上第一款成功的圖形化用戶界面操作系統(tǒng)。在隨后的十幾年風(fēng)風(fēng)雨雨中,蘋果操作系統(tǒng)歷經(jīng)了System 1到6,到7.5.3的巨大變化,蘋果操作系統(tǒng)從單調(diào)的黑白界面變成8色、界面效果等各方面。Mac OS X所具有的優(yōu)點(diǎn):多平臺兼容模式;為安全和服務(wù)做準(zhǔn)備;占用更少的內(nèi)存;多種途徑的開發(fā)工具。 操作系統(tǒng)與電腦硬件的發(fā)展息息相關(guān)。操作系統(tǒng)之本意原為提供簡單的工作排序能力,后為輔助更新更復(fù)雜的硬件設(shè)施而漸漸演化。從最早的批量模式開始,分時機(jī)制也隨之出現(xiàn),在多處理器時代來臨時,操作系統(tǒng)也隨之添加多處理器協(xié)調(diào)功能,甚至是分布式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能。其他方面的演變也類似于此。另一方面,在個人電腦上,個人電腦之操作系統(tǒng)因襲大型機(jī)的成長之路,在硬件越來越復(fù)雜、強(qiáng)大時,也逐步實(shí)踐以往只有大型機(jī)才有的功能。