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什么是操作系统?
发布时间:2022-03-31       编辑:网络中心       浏览次数:

操作系统(operating system,简称OS是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。

简介

在计算机中,操作系统是其最基本也是最为重要的基础性系统软件。从计算机用户的角度来说,计算机操作系统体现为其提供的各项服务;从程序员的角度来说,其主要是指用户登录的界面或者接口;如果从设计人员的角度来说,就是指各式各样模块和单元之间的联系。事实上,全新操作系统的设计和改良的关键工作就是对体系结构的设计,经过几十年以来的发展,计算机操作系统已经由一开始的简单控制循环体发展成为较为复杂的分布式操作系统,再加上计算机用户需求的愈发多样化,计算机操作系统已经成为既复杂而又庞大的计算机软件系统之一。

发展历史

纵观计算机之历史,操作系统与计算机硬件的发展息息相关。操作系统之本意原为提供简单的工作排序能力,后为辅助更新更复杂的硬件设施而渐渐演化。从最早的批量模式开始,分时机制也随之出现,在多处理器时代来临时,操作系统也随之添加多处理器协调功能,甚至是分布式系统的协调功能。其他方面的演变也类似于此。另一方面,个人计算机之操作系统因袭大型机的成长之路,在硬件越来越复杂、强大时,也逐步实现以往只有大型机才有的功能。

1946年诞生第一台电子计算机以来,它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标,随着计算机硬件的发展,同时也加速了操作系统(简称OS)的形成和发展。

最初的电脑没有操作系统,人们通过各种按钮来控制计算机,后来出现了汇编语言,操作人员通过有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。这些将语言内置的电脑只能由制作人员自己编写程序来运行,不利于程序、设备的共用。为了解决这种问题,就出现了操作系统,这样就很好实现了程序的共用,以及对计算机硬件资源的管理。

随着计算技术和大规模集成电路的发展,微型计算机迅速发展起来。从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。在美国1976年的时候就研制了DIGITAL RESEARCH软件公司出8位的CP/M操作系统。这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理,其主要功能是对文件信息进行管理,以实现其他设备文件或硬盘文件的自动存取。此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。

主要功能

计算的操作系统对于计算机可以说是十分重要的,从使用者角度来说,操作系统可以对计算机系统的各项资源板块开展调度工作,其中包括软硬件设备、数据信息等,运用计算机操作系统可以减少人工资源分配的工作强度,使用者对于计算的操作干预程度减少,计算机的智能化工作效率就可以得到很大的提升。其次在资源管理方面,如果由多个用户共同来管理一个计算机系统,那么可能就会有冲突矛盾存在于两个使用者的信息共享当中。为了更加合理的分配计算机的各个资源板块,协调计算机系统的各个组成部分,就需要充分发挥计算机操作系统的职能,对各个资源板块的使用效率和使用程度进行一个最优的调整,使得各个用户的需求都能够得到满足。最后,操作系统在计算机程序的辅助下,可以抽象处理计算系统资源提供的各项基础职能,以可视化的手段来向使用者展示操作系统功能,减低计算机的使用难度。

操作系统主要包括以下几个方面的功能 :

①进程管理,其工作主要是进程调度,在单用户单任务的情况下,处理器仅为一个用户的一个任务所独占, 进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下,组织多个作业或任务时,就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。

②存储管理分为几种功能:存储分配、存储共享、存储保护 、存储扩张。

③设备管理分有以下功能:设备分配、设备传输控制 、设备独立性。

④文件管理:文件存储空间的管理、目录管理 、文件操作管理、文件保护。

⑤作业管理是负责处理用户提交的任何要求。

用途分类

计算机的操作系统根据不同的用途分为不同的种类,从功能角度分析,分别有实时系统、批处理系统、分时系统、网络操作系统等。

实时系统主要是指系统可以快速的对外部命令进行响应,在对应的时间里处理问题,协调系统工作。

分时系统可以实现用户的人机交互需要,多个用户共同使用一个主机,很大程度上节约了资源成本。分时系统具有多路性、独立性、交互性、及时性的优点,能够将用户-系统-终端任务实现。

批处理系统出现于20世纪60年代,批处理系统能够提高资源的利用率和系统的吞吐量。

网络操作系统是一种能代替操作系统的软件程序,是网络的心脏和灵魂,是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。借由网络达到互相传递数据与各种消息,分为服务器及客户端。而服务器的主要功能是管理服务器和网络上的各种资源和网络设备的共用,加以统合并控管流量,避免有瘫痪的可能性,而客户端就是有着能接收服务器所传递的数据来运用的功能,好让客户端可以清楚的搜索所需的资源。

实例

嵌入式

嵌入式系统使用非常广泛的系统(如VxWorkseCosSymbian OSPalm OS)以及某些功能缩减版本的Linux或者其他操作系统。某些情况下,OS指称的是一个内置了固定应用软件的巨大泛用程序。在许多最简单的嵌入式系统中,所谓的OS就是指其上唯一的应用程序。

Unix

所谓的类Unix家族指的是一族种类繁多的OS,此族包含了System VBSDLinux。由于UnixThe Open Group的注册商标,特指遵守此公司定义的行为的操作系统。而类Unix通常指的是比原先的Unix包含更多特征的OS

Unix系统可在非常多的处理器架构下运行,在服务器系统上有很高的使用率,例如大专院校或工程应用的工作站。

Microsoft Windows

Microsoft Windows系列操作系统是在微软给IBM机器设计的MS-DOS的基础上设计的图形操作系统。现在的Windows系统,如Windows 2000Windows XP皆是创建于现代的Windows NT内核。NT内核是由OS/2OpenVMS等系统上借用来的。Windows可以在32位和64位的IntelAMD的处理器上运行,但是早期的版本也可以在DEC AlphaMIPSPowerPC架构上运行。



文章节选自百度百科,链接:https://baike.baidu.com/item/%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/192?fr=aladdin

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