操作系统发展史.docx
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操作系统发展史
目录
操作系统发展史1
1.1第0代--机械器件1
1.2第一代（1945-1955）--真空管2
1.3第二代（1955-1965）--晶体管2
1.4第三代（1965-1980）--集成电路2
多道程序设计技术3
分时系统3
实时系统3
1.5第四代（1980-现在）--大规模集成4
个人计算机操作系统4
网络操作系统4
嵌入式实时操作系统4
分布式操作系统4
智能化操作系统5
Web操作系统6
手机操作系统6
分布式文件系统6
2.1微软和Linux/UNIX7
2.1.1微软的DOS操作系统7
2.1.2微软的windows系统8
2.2.1Linux操作系统9
2.2.2Linux操作系统的诞生10
参考文献12
操作系统发展史
操作系统的发展伴随着计算机体系结构的发展，经历了一个漫长的过程.下面以出现时间的顺序分别介绍一下各个操作系统。
1.1第0代--机械器件
第一台数字计算机是由一位名叫CharlesBabbage的英国数学家设计的。
这
台数字计算机是一个机械设计方案，包括轮子、轴承和嵌齿等器件。
由于这台计算机运行缓慢而且可靠性低，因此该设计方案实际上并不受欢迎，当然也就没有任何针对该计算机的操作系统。
1.2第一代（1945-1955）--真空管
几十年后，出现了替代机械设计的电子设计方案。
该解决方案的出现是第二次世界大战旗舰联合努力研究的结果。
大约在1945年，哈佛大学的霍华德艾青、普林斯顿大学的冯诺依曼、宾夕法尼亚大学的J埃克特和威廉毛切利以及德国的K祖恩成功地以真空管作为核心部件设计出了计算机器。
这些机器体积庞大，连续使用会释放大量的热量。
真空管经常很快就烧毁（在一台计算机运行期间，会浪费多达10000-20000个管子）程序只能用机器语言编写，因此机器语言被认为是第一代计算机编程语言。
当时既没有汇编语言，也没有更高级的程序设计语言。
童言，这些计算机也没有操作系统。
这些计算机都是单用户计算机，对用户/程序员很不友好。
1.3第二代（1955-1965）--晶体管
大约在1955年，美国的AT&T公司发明了晶体管。
曾经与真空管密切相关的
问题一夜之间迎刃而解。
机器的规模和成本显著降低，而可靠性显著提高。
第一次出现了许多各不相同的新职业种类，如系统分析师、系统设计员、程序员和操作员等。
在此之前，这些不同职业种类的人们处理的工作还是由单独一个人负责管理的。
作为第二代计算机编程语言的汇编语言和作为高级编程语言的fortran语
言的出现，极大地简化了程序员的工作。
然而，这些只是批处理系统，IBM-1401就是那个年代的代表。
机器不能连续连接多个执行不同查询任务的终端。
操作员不停地忙于加载和卸载执行各种不同作业的卡片和磁带。
每次只能运行一个作业。
作业结束的时候，操作员要拆下磁带，取出卡片（拆卸操作），加载卡片组和挂上新作业的磁带（安装操作）。
这就耗费了大量的计算机时间，因而也浪费了宝贵的CPU时间。
1.4第三代（1965-1980）--集成电路
IBM公司于1964年公布了System/360系列计算机。
它设计了该系列的多种不同计算机。
它们彼此之间互相兼容，因而在同一个系列的计算机中从一台机器转换到另一台的工作量很小。
这就是“计算机些列”概念出现的原因。
IBM370、43XX和30XX属于相同的计算机系列。
IBM公司面临的问题是将现有的1401用户转换到让其使用System/360，当然这样的用户有很多。
IBM公司为用户提供了如“模拟器”（完全由软件驱动，因此速度稍微有点慢）和“仿真器”（使用改进的硬件以付出的额外成本提高速度）这样的工具，以便那些基于1401的软件可以运行在IBM-360系列计算机上。
最初，IBM公司计划对该系列的计算机只发布一个操作系统。
然而，实践证明该建议实现起来困难而且麻烦。
人们发现如果将针对该系列中较大计算机的哪些要管理更大资源的操作系统用在较小计算机上，就会产生更多的负担和管理费用。
另外，在较小计算机上有效运行的操作系统却不能有效管理较大计算机上的资源。
至少，当时IBM公司是这样认为的。
因此，IBM公司被迫为相同范围内的计算机发布了4个操作系统。
多道程序设计技术
这些操作系统主要支持批处理程序，但它们使得“多道程序设计技术”广为流行。
这是它们的主要贡献。
物理内存被分为多个分区，每个分区保存一个单独的程序。
保存操作系统的也是其中一个分区，如图1-1所示。
操作系统
程序1
程序2
程序3
图1-1
然而，由于只有一个CPU，所以一次只能运行一个程序。
因此，需要一种机制将CPU从一个程序切换到另一个程序中。
这正是操作系统提供的功能。
该方案的主要优点之一就是提高了吞吐量。
如果图1-1中所示的三个程序一个接一个地运行，那么总耗时比使用多道程序设计的方案要多。
理由很简单：
在单程序设计环境中，出现I/O操作（会有大量这样的操作）时，CPU处于空闲状态。
但在多道程序操作系统中，一个程序进行I/O操作时，“CPU”被切换到另一个程序。
这就允许了一个程序使用I/O操作而CPU处理其他程序的操作的情况，从而提高了吞吐量。
分时系统
分时技术：
把处理机的运行时间分为很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。
“分时”的含义：
分时是指多个用户利用分时技术分享使用同一台计算机。
多个程序分时共享硬件和软件资源（注意区分：
硬件各部分的分时，如CPU和DMA使用总线和内存）。
分时系统：
一般采用时间片轮转的方式，使一台计算机为多个终端服务。
对每个用户能保证足够快的响应时间，并提供交互会话能力。
分时系统的特点：
（1）人机交互性好：
在调试和运行程序时由用户自己操作。
（2）多用户同时性：
多个用户同时使用。
（3）用户独立性：
对每个用户而言，好象独占主机。
多用户分时操作系统是当今计算机操作系统中使用最普遍的一类操作系统。
实时系统
实时系统是一种联机系统，主要用于工业过程控制、军事实时控制、金融
等领域，包括实时控制、实时信息处理。
主要特点是提供即时响应和高可靠性。
要求：
响应时间短，在一定范围之内；系统可靠性高。
1.5第四代（1980-现在）--大规模集成
当“大规模集成”电路出现时，成千上万的晶体管可以封装在一个很小的硅片上。
计算机由多个部件如CPU、内存和I/O接口等构成。
每个部件又由不同的模块如寄存器、累加器、乘法器、解码器和许多其他数字电路构成。
同时，这里面每个更小的模块又由不同的门（例如存储1位的内存位置是由7个门构成的）构成。
这些门是用晶体管在数字电路中实现的。
由于封装成千上万晶体管的芯片尺寸显著降低，因此整个计算机的尺寸也显著降低。
但连接这些晶体管以构成所有逻辑部件的工艺却变得更加错综复杂。
它需要很大的精确度和可靠性。
幸运地是，借助于计算机辅助设计技术，人们使用其他计算机可以方便精确地设计出这些电路。
大规模自动化生产技术一方面减少了成本，另一方面增加了生产计算机的可靠性。
微型计算机和个人计算机（PC）时代已然到来！
个人计算机操作系统
个人计算机上的操作系统是联机交互的单用户操作系统，它提供的联机交互功能与通用分时系统提供的功能很相似。
由于是个人专用，因此一些功能会简单得多。
然而，由于个人计算机的应用普及，对于提供更方便友好的用户接口和丰富功能的文件系统的要求会愈来愈迫切。
网络操作系统
计算机网络：
通过通信设施，将地理上分散的、具有自治功能的多个计算机系统互连起来，实现信息交换、资源共享、互操作和协作处理的系统。
网络操作系统：
在原来各自计算机操作系统上，按照网络体系结构的各个协议标准增加网络管理模块，其中包括：
通信、资源共享、系统安全和各种网络应用服务。
嵌入式实时操作系统
当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的嵌入式操作系统。
每一部手机上都运行着一个嵌入式实时操作系统。
分布式操作系统
表面上看，分布式系统与计算机网络系统没有多大区别。
分布式操作系统也是通过通信网络，将地理上分散的具有自治功能的数据处理系统或计算机系统互连起来，实现信息交换和资源共享，协作完成任务。
——硬件连接相同。
但有如下一些明显的区别：
（1）分布式系统要求一个统一的操作系统，实现系统操作的统一性。
（2）分布式操作系统管理分布式系统中的所有资源，它负责全系统的资源分配和调度、任务划分、信息传输和控制协调工作，并为用户提供一个统一的界面。
（3）用户通过这一界面，实现所需要的操作和使用系统资源，至于操作定在哪一台计算机上执行，或使用哪台计算机的资源，则是操作系统完成的，用户不必知道，此谓：
系统的透明性。
（4）分布式系统更强调分布式计算和处理，因此对于多机合作和系统重构、坚强性和容错能力有更高的要求，希望系统有：
更短的响应时间、高吞吐量和高可靠性。
智能化操作系统
什么是操作系统的智能化？
操作系统的智能化表现在哪些方面，目前还缺乏一个标准的定义。
但是，从对操作系统不断的改进以及用户对操作系统的期望来看，我们可以这样理解操作系统的智能化所包含的内容：
就是要让操作系统本身尽可能多地自动完成与底层硬件的通信、与上层中间件的交流，尽可能少地对整个系统进行人工干预，从而使我们对IT系统的管理更加便利、操作更加简单、人机交互界面更加人性化、系统的安全性更高等。
另外，操作系统从本机管理到跨机管理，再到打破物理化的区隔等，正朝着虚拟化的方向发展。
在功能方面，操作系统也经历了开始的简单预警报告到不仅可以提供预警报告，还可以进行纠错，再到后来实现不脱机情况下纠错的功能，这些功能维持了系统较高的在线水平，今后将朝着更加自动化的方向发展。
体现在用户端，操作系统的智能化表现在“自我”能力、虚拟以及可操作性方面的提升，另外系统本身对外界侵害的防范能力也在不断提升。
还有一点值得注意的是，随着操作系统的“智商”越来越高，已经可以协助整个系统实现“按需计算”了——对用户来说，这就是厂商提供的“容量规划”功能。
从功能划分上，我们可以将“自我能力”、虚拟能力以及容量规划等归纳在可管理性中。
Web操作系统
WebOS目前尚没有权威定义，简单地说，它是基于浏览器的虚拟操作系统，也可以认为是网络应用程序的集合。
用户通过浏览器登录到一个虚拟桌面上，就可以在互联网提供的WebOS上运行应用程序，比如网页浏览、RSS阅读、处理图片等等，只是这些应用程序不再是常规的应用程序，而是网络上的应用程序，它们一同来模拟或很大程度上来补充桌面操作系统环境。
WebOS将支持丰富的网络操作，甚至直接支持一些WebAPI，从而集合网络功能，提供全面的基础网络应用和友好的Web资源访问能力。
与传统操作系统相比，作为在线新应用的WebOS将如何打动用户呢？
我们可以设想一下，无论你的本机上是否安装了应用程序，只要你在硬件上安装了浏览器，能连接互联网，你就可以打开网页，找到自己最熟悉的个性化桌面，这里搜罗了你感兴趣的原创开发的扩展应用。
随着WebOS发展成熟，你的应用将更为随心所欲，WebOS既可以如外壳一般运行在本机操作系统上，如同早期的Windows3.2运行在DOS上一样，也可以直接运行在裸机上。
由于可扩展功能资源足够丰富，你可以根据需要，实现在电脑上的所有工作。
无论何时选择退出，再次登录时，你会发现一切依旧。
这时，你不仅拥有自己的个性化操作系统，并且可以如影随形。
如果以前你还担心漏洞导致的病毒危害、黑客入侵或者系统崩溃，现在这些烦心事都将远离你了。
手机操作系统
近年来，随着全球移动数据业务使用量的迅猛增长，智能手机销量不断攀升代表不同市场阵营的智能手机操作系统竞争日益激烈。
体现各品牌智能手机差异化竞争的关键因素是其使用的智能操作系统，目前市场上主流系统主要Symbian、iOS、Android与WindowsPhone7等。
总之，全球3G网络的逐渐普及，激发了用户对移动数据业务的使用需求，而移动数据业务需求的增加，势必带动智能手机市场的大发展。
手机操作系统在未来一定会成为与人们生活息息相关、密不可分的部分。
分布式文件系统
文件系统是计算机系统的重要组成部分，随着个人计算机和网络技术的发展，独立平台上的文件系统有向局域网和广域网上发展的趋势，逐渐形成了分布式计算机环境中的一个重要技术--分布式文件系统。
本地文件系统，即文件系统管理的物理资源直接连接在本地节点上。
过去，多个用户分时使用同一台计算机，文件的共享很容易，也很自然；而现在，在多台个人机中，共享文件要经常交换磁盘，或显式地在网络上传送文件副本，随着副本的增加，要判断哪个副本是最新版本就变得比较困难。
随着PC和网络的普及，推动了网络技术和分布式技术的发展，分布式文件系统（DFS）就有可能也有必要实现。
分布式文件系统是若干不同的逻辑磁盘分区或卷标组合在一起而形成的完整的有层次的文件系统。
分布式文件系统使得网络用户可以更加容易的找到、查看和编辑网络上的文件。
DFS通过允许用户在一个位置来访问网络中任何一台计算机上的文件来实现这一点。
为在网络上，特别是局域网中实现资料的共享提供了更为强大的功能，更为便捷的操作。
2.1微软和Linux/UNIX
八十年代初，大规模和超大规模集成电路技术的发展揭开了个人计算机时代的帷幕，在信息革命的浪潮中唱主角的依然有操作系统.个人计算机和工作站领域的主流操作系统：
一个是微软的MS-DOS到令人眼花缭乱的Windows系列产品，它们不仅造就了一个神话般的软件帝国，更是对现代社会文明的发展产生了深远的影响；还有就是UNIX系统，从它在BeIILabs诞生之日起，就始终吸引着众多的专业人士和用户.尽管随后产生了许多分支系统，但UNIX始终在高性能计算领域占居主导地位.此外，作为从UNIX衍生出来的操作系
统，Linux因其开放源码（OpenSource）的特性而异军突起，近年来无论在科学研究还是在工程应用领域都得到了广泛的应用.Linux对于研制自主知识产权的操作系统和嵌入式系统尤为重要.
2.1.1微软的DOS操作系统
这种操作系统我们现在已经很少用了，它就是我们以前用的那种看起来黑底白字的字符界面，现在已经被Windows操作系统所取代，同时，它也成为了Windows系统的一部分（即我们通常所说的命令提示符或DOS窗口）。
如今DOS操作系统只在某些特殊场合才有用到，如故障维修。
从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从1.0版到现在的7.0版，不断地改进和完善。
但是，DOS系统的单用户（注：
只能由一个用户登陆使用）、单任务（注：
只能同时运行一个程序）、字符界面（注：
即黑底白字的屏幕显示，而非我们常见的图形化界面）、和16位的大格局没有变化，因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。
DOS最初是为IBM-PC开发的操作系统，因此它对硬件平台的要求很低，即使对于DOS6.0这样的高版本DOS，在640KB内存、40MB硬盘、80286处理器（注：
即我们所说的286电脑）的环境下也可正常运行，因此DOS系统既适合于高档微机使用，又适合于低档微机使用。
常用的DOS有三种不同的品牌，它们是Microsoft（微软）公司的MS-DOS、IBM公司的PC-DOS以及Novell公司的DRDOS，这三种DOS都是兼容的，但仍有一些区别，三种DOS中使用最多的是MS-DOS。
DOS系统一个最大的优势是它支持众多的通用软件，如各种语言处理程序、数据库管理系统、文字处理软件、电子表格。
而且围绕DOS开发了很多应用软件系统，如财务、人事、统计、交通、医院等各种管理系统。
鉴于这个原因，尽管DOS已经不能适应32位机的硬件系统，但是仍在某些领域有其用武之地。
2.1.2微软的windows系统
它是现在个人电脑中用的最多的操作系统，虽然许多人对它总是持抱怨态度，并且骂声不断，但它始终是我们最常用、最易用的操作系统。
Windows，中文名称“视窗”，是Microsoft（微软）公司在1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统，它使PC机开始进入了所谓的图形用户界面（GUI：
GraphicUserInterface）时代。
在图形用户界面中，每一种应用软件（即由windows支持的软件）都用一个图标（Icon）表示，用户只需把鼠标移到某图标上，双击即可运行该软件，这种界面方式为用户提供了很大的方便，把计算机的使用提高到了一个新的阶段。
Windows系统同样有许多不同的版本，包括Windows1.X/2.X/3.X（X代表不同版本号）、Windows9X（即Windows95、Windows98、WindowsME）、WindowsNT、Windows2000、WindowsXP、Windows2003以及即将于2007年初上市的WindowsVista等（注：
这些操作系统基本上按推出年份进行了排序）。
它们主要用于桌面系统（即个人电脑）和服务器。
其中Windows9X、Windows2000专业版、WindowsXP家用版和专业版以及Vista都用于桌面电脑。
而WindowsNT、Windows2000/Xp服务器版及Windows2003则用于服务器，相比之下它们更加的稳定。
Windows1.X版是一个具有多窗口及多任务功能的版本，但由于当时的硬件平台为PC/XT，速度很慢，所以windows1.X版本并未十分流行。
1987年底Microsoft公司又推出了MS-windows2.X版，它具有窗口重叠功能，窗口大小也可以调整，并可把扩展内存和扩充内存作为磁盘高速缓存，从而提高了整台计算机的性能，此外它还提供了众多的应用程序：
文本编辑Write、记事本Notepad、计算器Calculator、日历Calendar……等。
随后在88年、89年又先后推出了MS-windows/286-V2.1和MS-windows/386V2.1这两个版本。
1990年，Microsoft公司推出了windows3.0，它的功能进一步加强，具有强大的内存管理，且提供了数量相当多的windows应用软件，因此成为386、486微机新的操作系统标准。
随后，windows发表3.1版，而且推出了相应的中文版。
3.1版较之3.0版增加了一些新的功能，受到了用户欢迎，是当时最流行的windows版本。
1995年，Microsoft公司推出了windows95（也称为Chicago或windows4.0）。
在此之前的windows都是由DOS引导的，也就是说它们还不是一个完全独立的系统，而windows95是一个完全独立的系统，并在很多方面作了进一步的改进，还集成了网络功能和即插即用（PlugandPlay）功能，是一个全新的32位操作系统。
1998年，Microsoft公司推出了windows95的改进版windows98（即人们戏称的瘟酒吧），windows98的一个最大特点就是把微软的Internet浏览器技术整合到了windows95里面，使得访问Internet资源就像访问本地硬盘一样方便，从而更好地满足了人们越来越多的访问Internet资源的需要。
windows98在相当长的一段时间内占据着PC操作系统的霸主地位，直到后来才逐渐被Microsoft公司的纯32位操作系统windows2000以及windowsXP所取代。
2000年，Microsoft公司推出了基于NT核心的windows2000（又称windowsNT5.0，由于它采用纯32位内核，因此它的稳定性较之windows98（16位与32位混用操作系统）有了大幅度的提升，不会再频繁的出现蓝屏现象。
在安全性上也达到了C2级别（美国国家安全局（NSA）的国家计算机安全中心制定的安全标准中的一个级别）。
同年，Microsoft公司推出了面向家庭娱乐的windowsME，但由于它相对于windows98并没有过多的技术创新，而且之后不久该公司又推出了windowsXP，所以它并没有大幅度流行。
2001年底，Microsoft公司隆重推出了崭新的windowsXP，它同样是32位，而且加入了许多新特性，对操作界面也作了较大改进，因此它是同时适合于个人和企业用户的新一代操作系统。
2003年，微软推出了WindowsServer2003，WindowsServer2003标准版是一个可靠的网络操作系统，可迅速方便地提供企业解决方案。
这种灵活的服务器是小型企业和部门应用的理想选择。
2007年1月，微软推出了WindowsVista系统，WindowsVista是微软公司的一款视窗操作系统。
微软也在Vista的安全性方面进行改良。
WindowsXP最受到批评的一点是系统经常出现安全漏洞，并且容易受到恶意软件、计算机病毒或缓存溢出等问题的影响。
为了改善这些情形，微软总裁比尔·盖茨在2002上半年宣布在全公司实行“可信计算的政策”（TrustworthyComputinginitiative），这个活动目的是让全公司各方面的软件开发部门一起合作，共同解决安全性的问题。
微软宣称由于希望优先增进WindowsXP和WindowsServer2003的安全性，因此延误了Vista的开发。
2008年，微软推出了WindowsServer2008，WindowsServer2008是迄今为止最可靠的WindowsServer，它加强了操作系统安全性并进行了突破安全创新，包括NetworkAccessProtection、FederatedRightsManagement、Read-OnlyDomainController，可为您的网络、数据和业务提供最高水平的安全保护。
2009年，win7诞生，Windows7是由微软公司开发的，具有革命性变化的操作系统。
该系统旨在让人们的日常电脑操作更加简单和快捷，为人们提供高效易行的工作环境。
现在windows8正在酝酿中，不日也将会登上操作系统的舞台。
2.2.1Linux操作系统
Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。
目前存在着许多不同的Linux,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，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、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得名于计算机业余爱好者LinusTorvalds。
2.2.2Linux操作系统的诞生
1981年IBM公司推出享誉全球的微型计算机IBMPC。
在1981-1991年间，MS-DOS操作系统一直是微型计算机上操作系统的主宰。
此时计算机硬件价格虽然逐年下降，但软件价格仍然是居高不下。
当时Apple的MACs操作系统可以说是性能最好的，但是其天价没人能够轻易靠近。
到1991年，GNU计划已经开发出了许多工具软件。
最受期盼的GnuC编译器已经出现，但还没有开发出免费的GNU操作系统。
即使是MINIX也开始有了版权，需要购买才能得到源代码。
而GNU的操作系统HURD一直在开发之中，但并不能在几年内完成。
对于Linus来说，已经不能等
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