操作系统 发展史

操作系统发展现状和我国操作系统形势
院系：信息工程学院
专业：信息工程
班级：信工111
学号：20111524122
姓名：张雷
操作系统发展现状和我国操作系统形势
作为配臵在计算机系统上的第一层系统软件，历经40年的发展，现代操作
系统以其方便性和有效性为用户与计算机之间的“交流”作出了巨大贡献，对计
算机硬件系统进行了首次扩充，提供了用户与计算机硬件进行交互的接口，作为
计算机系统资源的管理者，保障了计算机能够更高效的运行。
一：操作系统的产生与发展历程
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。而个人电脑的操作系统因袭大型电脑的成长之路，在硬件越
来越复杂、强大时，也逐步实践以往只有大型电脑才有的功能。
自从1946年2月14日年第一台计算机ENIAC产生以来，在计算机用户与
计算机系统之间起着桥梁作用的操作系统也开始了其漫长的征程，经历了人工操
作方式、脱机输入/输出、单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统以及实
时系统的发展历程， 并且即将迎来网络OS、分布式OS、嵌入式OS以及并行OS
的时代，OS无限的发展前景是我们难以预测的。
1975年美国Microsoft(微软)公司生产出世界上最早的操作系统MS-DOS，
短短不到40年的时间OS的发展可以说是飞速的。
在这40年中，OS强大的管理功能，为计算机系统内部多道程序的运行提
供了良好的运行的环境，保证了多道程序有条不紊地、高效地运行，最大程度的
提高了系统中各种资源的利用率，方便了用户的使用，受到了计算机用户的广泛
青睐，我们不敢想象，在21世纪这个信息时代，用户使用一台没有安装任何OS
的计算机会是如何的艰难。可以说这样的一台计算机与一台裸机几乎是没有任何
差别的。
二：操作系统的定义与目标
作为配臵在计算机系统上的第一层软件，一般认为操作系统是一组控制和
管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程
序的集合。
设计与开发OS的最终目的就是为了让用户更有效、更方便的使用计算机资
源；创建可供用户使用的抽象资源，管理这些资源的并发使用，为应用程序提供
良好的运行环境。其主要的目标可以归结为如下几点：
1.方便性:由于计算机系统只能识别0和1代码，而用户习惯使用自然语言，
那么如何实现计算机系统与用户的“交流”便是OS要解决的重要任务之一。计
算机系统通过配臵OS，将用户用各种高级语言写出的程序转换为机器可以识别
的机器语言，从而大大的方便了用户使用计算机。
2.有效性：OS实现计算机系统的有效性包括三方面的内容，（1）通过进程
调度实现CPU和I/O设备始终保持忙碌状态从而使系统资源得到有效的利用。（2）
通过管理内存和外存中存放的数据有序存放从而节省存储空间。（3）合理的组织
计算机系统的工作流程进一步改善资源的利用率以及提高系统的吞吐量。
3.可扩充性：计算机硬件的发展和体系结构的不断优化对OS提出了更高的
功能和性能要求，以及因特网尤其是Internet的发展也对OS提出了一系列新的
要求。所以OS必须具有良好的可扩充性方能适应发展的要求。
4.开放性：是指系统能够遵循世界标准规范，特别是遵循OSI国际标准。
凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，能彼此兼容，可方便的实现互联。
三：操作系统的特点
现在市场上流行的OS主要美国微软的Windows 2003、Windows XP、刚刚
诞生的Windows 8、Windows 7 、Linux以及UNIX操作系统，我们暂且不论他是
什么品牌的OS，但我们可以发现，如上的几种OS以及还有由于版面原因所未能
列出的，他们在各有千秋的同时又有一些共同的特点：
1．并发性，所谓并发性是指两个或两个以上的活动或者事件在同一时间间
隔内发生，OS是一个并发的系统，有多道程序同时运行，这些程序被称为并发
程序，这样的系统就是并发系统。尤其是在引入了多道批处理系统之后，OS具
有调度和处理多个程序同时执行的能力，多道程序都启动执行，但并未真真的同
时进行，在系统内部，多个程序是交替使用系统资源来达到“并行”的，由于交
替的时间很短（以纳秒甚至微秒为单位），所以在宏观上给用户一种“同时”进
行的感觉，这就是现代OS所谓的“多任务”。这样做的目的是OS调度并发程序
执行，使得计算机多个部件同时运行，比如，CPU和磁盘是不同的物理部件，可
以让一个程序在CPU上执行，而另一个程序则向磁盘写数据，等待执行。发挥并
发性能够消除计算机系统之中硬件的相互等待，节省时间，有效的改善资源利用
率，提高了计算机系统的效率。
2.共享性,是OS的另外一个重要的特性，指计算机系统中的资源可以被多
个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序单独使用。比如，向每一个程序
都一次性的提供所需的全部资源不但过于浪费，而且是不可能的，出于经济上的
考虑，最现实的办法就是资源共享，即让系统程序和应用程序共用一套系统资源。
共享性是计算机系统并发性的必然结果。资源共享的方式主要有互斥共享和同时
访问两种。互斥共享看上去似乎是一个不可思议的概念，互斥共享主要是指对计
算机硬件的共享，比如，有多个程序现在都需要使用某一外部资源（硬件），硬
件是不会拒绝计算机的请求的，但是我们知道同一硬件在同一时刻是不会执行多
项任务的，但是计算机的请求又不能拒绝，所以只有采用排队等待的方式、按照
“FIFO”的原则来一一实现计算机的请求。同时共享就是我前面所阐述的所谓的
“多任务”，只是宏观感觉与微观实际的差别。
3．虚拟性，计算机OS中所谓的“虚拟性”是指通过某种技术把一个物理
实体变成若干逻辑上的对应物。物理实体（前者）是客观存在的；而后者是虚拟
的，是用户感觉上的东西。相应地，用于实现虚拟的技术成为虚拟技术。在OS
中利用了很多种虚拟技术，分别用来实现虚拟机处理、虚拟内存、虚拟光驱、虚
拟外部设备和虚拟信道等。
4．异步性,又称随机性，在多道程序环境中允许多个程序并发执行，并发
活动势必会导致随机事件的发生。由于资源有限而程序众多，每个程序的执行并
非是连贯的，而是“走走停停”。所以说并发程序实际上是以异步的方式运行的，
异步性会给系统带来潜在的危险，有可能导致并发程序的执行产生与时间有关的
错误，但是OS必须保证：只要运行环境相同，多次运行同一程序，都会获得完
全相同的计算结果。
四：我国操作系统的现状
国产操作系统是指中国软件公司开发的计算机操作系统，目前主要是基于
Linux开发的，但也有一些是自主开发的。主要的产品如下：
1.红旗Linux（Red flag Linux）；
2.银河麒麟（KylinOS）;
3.中标普华Linux;
4.起点操作系统（StartOS);原雨林木风操作系统（YLMF OS)
5.凝思磐石安全操作系统；
6.共创Linux；
7.思普操作系统（SPGnux）
五:对我国操作系统感想
信息化的到来让我国的形势变得更为严峻，实现我国自主的操作系统已迫不
及待了。因为它关系到我国的财产问题，很多人都是在网上交易，网购的潮流以
成为了一大金钱的流通了。一旦有人利用其作案犯罪，将令人们财产遭受巨大损
失，这是我们不想看见的。有句话说的好，重要领域一旦被别人遏制，就等于我
们的脖子被掐住了而今，操作系统是外国的，我们的电脑上安装着他们的操作系
统，这令我们不爽的同时，也让我们有一种不安。总之，一天我们没有自己的操
作系统，我们一天都不安稳！我们要认清点.要摆正自己的态度，要有安思危的
意识，特别是现在这种时候，外有恶邻与恶狼在对我国虎视眈眈。实现操作系统
的自主化就更为必要了。