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操作系统介绍,什么是个人计算机操作系统

操作系统(英语:Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,提供了各种形式的用户界面,使用户有一个好的工作环境,为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口。
操作系统的种类相当多,各种设备安装的操作系统可从简单到复杂,可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。按应用领域划分主要有三种:桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统。

我们只介绍目前面对普通用户的操作系统(桌面操作系统)。

桌面操作系统主要用于个人计算机上。个人计算机市场从硬件架构上来说主要分为两大阵营,PC机与Mac机,从软件上可主要分为两大类,分别为类Unix操作系统和Windows操作系统:
1、Unix和类Unix操作系统:Mac OS X,Linux发行版(如DebianUbuntu,Linux Mint,openSUSE,Fedora等);
2、微软公司Windows操作系统:Windows XP,Windows Vista,Windows 7,Windows 8等。

Unix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,最早由KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。
UINX操作系统是商业版,需要收费,价格比Microsoft Windows正版要贵一些。不过UINX有免费版的,例如:Linux、NetBSD等类似UINX版本。
个人计算机很少用到,我们就不多说。

Mac OS X:
Mac OS X 是苹果公司开发的全球领先的操作系统。基于坚如磐石的 UNIX 基础,设计简单直观,让处处创新的 Mac 安全易用,高度兼容,出类拔萃。UNIX 之威力,Mac 之简单Mac OS X 既简单易用且功能强大。所有的一切 - 从启动 Mac 后所看到的桌面,到你日常使用的应用程序,都设计得简约精致。无论是浏览网络、查看邮件和外地朋友视频聊天,所有事情都简单高效、趣味盎然。当然,简化复杂任务要求尖端科技,而 Mac OS X 正拥有这些尖端科技。它不仅使用基础坚实、久经考验的 UNIX 系统提供空前的稳定性,还提供超强性能、超炫图形并支持互联网标准。
MAC OS只能在苹果的电脑上使用,所以对于MAC系统也不是很常见,主要是因为苹果电脑在中国不是很普及,以及个人组装机兼容机都不能使用导致MAC os很少见。并且MAC OS上的应用要大大少于Windows。

Linux:
Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统,存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。Linux是一个领先的操作系统,世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux得名于天才程序员林纳斯·托瓦兹。
现在个人很少用Linux系统的,但不代表没有,有的喜欢编程的或者喜欢代码的人还是很热衷于linux系统的。很多服务器用的倒是linux系统。

Windows:
微软公司推出的视窗电脑操作系统名为windows。随着电脑硬件和软件系统的不断升级,微软的windows操作系统也在不断升级,从16位、32位64位操作系统。从最初的windows1.0到大家熟知的windows95、NT、97、98、2000、Me、XP、Server、Vista,Windows 7,Windows 8各种版本的持续更新,微软一直在尽力于Windows操作的开发和完善。
这个系统是我们最普遍使用的操作系统,比如WIN7,XP等。


操作系统的历史:

第一部计算机并没有操作系统。这是由于早期个人电脑的建立方式(如同建造机械算盘)与效能不足以执行如此程序。
但在1947年发明了晶体管,以及莫里斯·威尔克斯(Maurice Vincent Wilkes)发明的微程序方法,使得电脑不再是机械设备,而是电子产品。系统管理工具以及简化硬件操作流程的程序很快就出现了,且成为操作系统的基础。
到了1960年代早期,商用电脑制造商制造了批次处理系统,此系统可将工作的建置、调度以及执行序列化。此时,厂商为每一台不同型号的电脑创造不同的操作系统,因此为某电脑而写的程序无法移植到其他电脑上执行,即使是同型号的电脑也不行。
到了1964年,IBM推出了一系列用途与价位都不同的大型电脑IBM System/360,大型主机的经典之作。而它们都共享代号为OS/360的操作系统(而非每种产品都用量身订做的操作系统)。让单一操作系统适用于整个系列的产品是System/360成功的关键,且实际上IBM大型系统便是此系统的后裔;为System/360所写的应用程序依然可以在现代的IBM机器上执行!
OS/360也包含另一个优点:永久贮存设备—硬盘驱动器的面世(IBM称为DASD(Direct access storage device))。另一个关键是分时概念的建立:将大型电脑珍贵的时间资源适当分配到所有使用者身上。分时也让使用者有独占整部机器的感觉;而Multics的分时系统是此时众多新操作系统中实践此观念最成功的。
1963年,奇异公司与贝尔实验室合作以PL/I语言建立的Multics,是激发1970年代众多操作系统建立的灵感来源,尤其是由AT&T贝尔实验室的丹尼斯·里奇与肯·汤普逊所建立的Unix系统,为了实践平台移植能力,此操作系统在1969年由C语言重写;另一个广为市场采用的小型电脑操作系统是VMS。
1980年代,家用电脑开始普及。通常此时的电脑拥有8-bit处理器加上64KB内存、屏幕、键盘以及低音质喇叭。而80年代早期最着名的套装电脑为使用微处理器6510(6502芯片特别版)的Commodore C64。此电脑没有操作系统,而是以8KB只读内存BIOS初始化彩色屏幕、键盘以及软驱打印机。它可用8KB只读内存BASIC语言来直接操作BIOS,并依此撰写程序,大部分是游戏。此BASIC语言的解释器勉强可算是此电脑的操作系统,当然就没有内核或软硬件保护机制了。此电脑上的游戏大多跳过BIOS层次,直接控制硬件。
早期最着名的磁盘启动型操作系统是CP/M,它支持许多早期的微电脑,且被MS-DOS大量抄袭其功能。
1980年微软公司取得了与IBM的合约,并且收购了一家公司出产的操作系统,在将之修改后以MS-DOS的名义出品,此操作系统可以直接让程序操作BIOS与文件系统。到了Intel-80286处理器的时代,才开始实作基本的储存设备保护措施。MS-DOS的架构并不足以满足所有需求,因为它同时只能执行最多一个程序(如果想要同时执行程式,只能使用TSR的方式来跳过OS而由程序自行处理多任务的部份),且没有任何内存保护措施。对驱动程序的支持也不够完整,因此导致诸如音效设备必须由程序自行设置的状况,造成不兼容的情况所在多有。某些操作的效能也是可怕地糟糕。许多应用程序因此跳过MS-DOS的服务程序,而直接存取硬件设备以取得较好的效能。虽然如此,但MS-DOS还是变成了IBM PC上面最常用的操作系统(IBM自己也有推出DOS,称为IBM-DOS或PC-DOS)。MS-DOS的成功使得微软成为地球上最赚钱的公司之一。
而1980年代另一个崛起的操作系统异数是Mac OS,此操作系统紧紧与麦金塔电脑捆绑在一起。此时一位施乐帕罗奥托研究中心员工Dominik Hagen访问了苹果电脑的史蒂夫·乔布斯,并且向他展示了此时施乐发展的图形化使用者界面。苹果电脑惊为天人,并打算向施乐购买此技术,但因帕罗奥托研究中心并非商业单位而是研究单位,因此施乐回绝了这项买卖。在此之后苹果一致认为个人电脑的未来必定属于图形使用者界面,因此也开始发展自己的图形化操作系统。现今许多我们认为是基本要件的图形化接口技术与规则,都是由苹果电脑打下的基础(例如下拉式菜单、桌面图标、拖曳式操作与双点击等)。但正确来说,图形化使用者界面的确是施乐创始的。
Apple I电脑,苹果电脑的第一代产品。延续80年代的竞争,1990年代出现了许多影响未来个人电脑市场深厚的操作系统。由于图形化使用者界面日趋繁复,操作系统的能力也越来越复杂与巨大,因此强韧且具有弹性的操作系统就成了迫切的需求。此年代是许多套装类的个人电脑操作系统互相竞争的时代。
另一方面,微软对于更强力的操作系统呼声的回应便是Windows NT于1993年的面世。
1983年开始微软就想要为MS-DOS建构一个图形化的操作系统应用程序,称为Windows(有人说这是比尔·盖茨被苹果的Lisa电脑上市所刺激)。
一开始Windows并不是一个操作系统,只是一个应用程序,其背景还是纯MS-DOS系统,这是因为当时的BIOS设计以及MS-DOS的架构不甚良好之故。
在1990年代初,微软与IBM的合作破裂,微软从OS/2(早期为命令行模式,后来成为一个很成功但是曲高和寡的图形化操作系统)项目中抽身,并且在1993年7月27日推出Windows NT 3.1,一个以OS/2为基础的图形化操作系统。
并在1995年8月15日推出Windows 95。
直到这时,Windows系统依然是建立在MS-DOS的基础上,因此消费者莫不期待微软在2000年所推出的Windows 2000上,因为它才算是第一个脱离MS-DOS基础的图形化操作系统。
Windows NT系统的架构为:在硬件阶层之上,有一个由微内核直接接触的硬件抽象层(HAL),而不同的驱动程序以模块的形式挂载在内核上执行。因此微内核可以使用诸如输入输出、文件系统、网络、信息安全机制与虚拟内存等功能。而系统服务层提供所有统一规格的函数调用库,可以统一所有副系统的实作方法。例如尽管POSIX与OS/2对于同一件服务的名称与调用方法差异甚大,它们一样可以无碍地实作于系统服务层上。在系统服务层之上的副系统,全都是使用者模式,因此可以避免使用者程序执行非法行动。
DOS副系统将每个DOS程序当成一进程执行,并以个别独立的MS-DOS虚拟机器承载其运行环境。另外一个是Windows 3.1 NT 模拟系统,实际上是在Win32副系统下执行Win16程序。因此达到了安全掌控为MS-DOS与早期Windows系统所撰写之旧版程序的能力。然而此架构只在Intel 80386处理器及后继机型上实作。且某些会直接读取硬件的程序,例如大部分的Win16游戏,就无法套用这套系统,因此很多早期游戏便无法在Windows NT上执行。
Windows NT有3.1.3.5.3.51与4.0版。
Windows 2000是Windows NT的改进系列(事实上是Windows NT 5.0)、Windows XP(Windows NT 5.1)以及Windows Server 2003(Windows NT 5.2)、Windows Vista(Windows NT 6.0)、Windows 7(Windows NT 6.1)也都是立基于Windows NT的架构上。
现代操作系统通常都有一个使用的绘图设备的图形用户界面(GUI),并附加如鼠标或触控面版等有别于键盘的输入设备。旧的OS或性能导向的服务器通常不会有如此亲切的界面,而是以命令行界面(CLI)加上键盘为输入设备。以上两种界面其实都是所谓的壳,其功能为接受并处理用户的指令(例如按下一按钮,或在命令提示列上键入指令)。
选择要安装的操作系统通常与其硬件架构有很大关系,只有Linux与BSD几乎可在所有硬件架构上运行,而Windows NT仅移植到了DEC Alpha与MIPS Magnum。在1990年代早期,个人计算机的选择就已被局限在Windows家族、类Unix家族以及Linux上,而以Linux及Mac OS X为最主要的另类选择,直至今日。
大型机与嵌入式系统使用很多样化的操作系统。在服务器方面Linux、UNIX和Windows Server占据了市场的大部分份额。在超级计算机方面,Linux取代Unix成为了第一大操作系统,截止2012年6月,世界超级计算机500强排名中基于Linux的超级计算机占据了462个席位,比率高达92%。随着智能手机的发展,Android和iOS已经成为目前最流行的两大手机操作系统。(电脑技术网注:更多的详细的历史可以参阅百度百科“操作系统”)。

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