浅谈计算机操作系统发展史精编版.docx
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浅谈计算机操作系统发展史精编版
中文摘要
操作系统的历史在某种意义上来说也是计算机的历史。
操作系统提供对硬件控制的调用和应用程序所必需的功能。
早期的计算机没有操作系统。
用户有单独的机器，他（她）会带着记录有程序和数据的卡片（punchcard）或較後期的打孔纸带去操作机器。
程序读入机器后，机器就开始工作直到程序停止。
由于程序难免有误，所以机器通常都会中途崩溃。
程序一般通过控制板的开关和状态灯来调试。
据说图灵能非常熟练地用这种方法操作ManchesterMarkI机器。
后来，机器引入帮助程序输入输出等工作的代码库。
这是现代操作系统的起源。
然而，机器每次只能执行一件任务。
在英国剑桥大学，这些任务的磁带从前是排成一排挂在衣钩上的，衣钩的颜色代表任务的优先级。
概念意义上的操作系统和通俗意义上的操作系统差距越来越大。
通俗意义上的操作系统为了方便而把最普通的包和应用程序的集合包括在操作系统内。
随着操作系统的发展，一些功能更强的“第二类”操作系统软件也被包括进去。
在今天，没有图形界面和各种文件浏览器已经不能称为一个真正的操作系统了。
关键词：
操作系统；计算机；历史
引言1
一操作系统概述2
（一）、什么是操作系统2
（二）、操作系统的历史2
二主流操作系统发展史4
（一）、CP/M系统篇6
（二）、MS—DOS系统篇7
（三）、Windows系统篇8
（四）、Unix系统篇8
（五）、Linux系统篇8
（六）、FreeBSD系统篇8
（七）、FreeBSD系统篇8
三展望未来的操作系统12
（二）、视觉效果12
（三）、方便用户使用12
（四）、网络化12
引言
计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。
自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生。
未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，对人类社会的发展产生深远的影响。
一操作系统概述
（一）、什么是操作系统
操作系统（英语：
OperatingSystem，简称OS）是一管理电脑硬件与电脑软件资源的程序，同时也是计算机系统的核心与基石。
操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网上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接口。
操作系统的型态非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。
许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形化用户界面，而有些仅使用文字接口，而将图形接口视为一种非必要的应用程序。
操作系统理论在计算机科学中，为历史悠久而又活跃的分支；而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与核心。
（二）、操作系统的历史
早期的计算机没有操作系统。
用户有单独的机器，他（她）会带着记录有程序和数据的卡片（punchcard）或較後期的打孔纸带去操作机器。
程序读入机器后，机器就开始工作直到程序停止。
由于程序难免有误，所以机器通常都会中途崩溃。
程序一般通过控制板的开关和状态灯来调试。
据说图灵能非常熟练地用这种方法操作ManchesterMarkI机器。
后来，机器引入帮助程序输入输出等工作的代码库。
这是现代操作系统的起源。
然而，机器每次只能执行一件任务。
在英国剑桥大学，这些任务的磁带从前是排成一排挂在衣钩上的，衣钩的颜色代表任务的优先级。
概念意义上的操作系统和通俗意义上的操作系统差距越来越大。
通俗意义上的操作系统为了方便而把最普通的包和应用程序的集合包括在操作系统内。
随着操作系统的发展，一些功能更强的“第二类”操作系统软件也被包括进去。
在今天，没有图形界面和各种文件浏览器已经不能称为一个真正的操作系统了。
1、大型机时代
早期的操作系统非常多样化，生产商生产出针对各自硬件的系统。
每一个操作系统都有很不同的命令模式、操作过程和调试工具，即使它们来自同一个生产商。
最能反映这一状况的是，厂家每生产一台新的机器都会配备一套新的操作系统。
这种情况一直持续到二十世纪六十年代IBM公司开发了System/360系列机器。
尽管这些机器在性能上有明显的差异，但是他们有统一的操作系统——OS/360（在开发OS/360过程中遇到的问题在FredBrooks写的软件工程经典之作《人月神话》中详细地叙述了）
OS/360的成功陆续地催化出MFT、MVT、SVS、MVS、MVS/XA、MVS/ESA、OS/390和z/OS。
2.小型机和UNIX的崛起
UNIX操作系统是由AT&T公司开发出来的。
由于它的早期版本是完全免费的，可以轻易获得并随意修改，所以它得到了广泛的接受。
后来，它成为开发小型机操作系统的起点。
由于早期的广泛应用，它已经成为的操作系统的典范。
不过，它始终属于AT&T公司，只有那些能负担的起许可费的企业才用得起，这限制了它的应用范围。
早期的操作系统是可以被用户软件所利用的功能的集合。
一些有能力的公司发展更好的系统，但他们不支持其他公司硬件的特性。
60年代末70年代初，几种硬件支持相似的或提供端口的软件可在多种系统上运行。
早期的系统已经利用微程序来在他们的系统上实现功能。
事实上，除了360/165和360/168外，360/40之后的大部分360系列的机器都实行微程序设计。
3.个人计算机时代：
Apple,DOS和以后
微型处理器的发展使计算机的应用普及至中小企及个人爱好者。
而计算机的普及又推动了硬件组件公共接口的发展（如S-100,SS-50,AppleII,ISA和PCI总线），并逐渐地要求有一种“标准”的操作系统去控制它们。
在这些早期的计算机中，主要的操作系统是8080/8085/Z-80CPU用的CP/M-80，它建立在数位研究公司（DigitalResearch）先前几个针对PDP-11架构的操作系统的基础上。
在此基础上又产生了MS-DOS（或IBM公司的PC-DOS）。
这些计算机在ROM（只读存储器）都有一个小小的启动程序，可以把操作系统从磁盘装载到内存。
IBM-PC系列的BIOS是这一思想的延伸。
自1981年第一台IBM-PC诞生以来，BIOS的功能得到不断地增强。
随着显示设备和处理其成本的降低，很多操作系统都开始提供图形用户界面。
如：
许多UNIX提供的XWindow一类的系统、微软的Windows系统、苹果公司的Mac系统和IBM公司的OS/2等。
最初的图形用户界面是由XeroxPaloAlto研究中心70年代初期研发出来的，之后被许多公司模仿，继承发展。
二主流操作系统化发展史
除了Windows，你还知道那些操作系统呢？
你知道它们的历史吗？
知道他们都有那些特点吗？
本期专题将从最早的CP/M系统开始讲述，让你对操作系统的发展史有一个全方位的认识
（一）、CP/M系统篇
计算机语言百花争妍的七十年代，计算机本身正向微型化方向发展。
1971年，Intel公司成功地研制出了四位Intel4004芯片，1973年，又研制成功八位Intel8086芯片。
微型机的诞生，已经指日可待。
七十年代中期，台式微机，工作站，超级微机，膝上机相继面世，“谁来指挥他们”，人们千呼万唤。
事实上，早在1972年，AMAA（美国微型机协会）就悄悄地为一个“指挥系统”作临产前的准备了，他们用PL/M程序设计语言为Intel8086编写了纸带编辑程序ED。
1973年，PL/M的创始人GaryKildall博士决定“挂帅亲征”，很快在DEC公司的主机TOPS-10上，培植成功一个管理程序和数据的“胚胎”。
博士旗开得胜，感觉当然是“味道好极了！
”，但Intel公司及其它著名电脑公司却对此充耳不闻，这使“元帅”和“士兵”们很是光火，1974年，“胚胎”得以向全世界公布：
版本号V1.3；大名：
CP/M；全称：
ControlProgram/Monitor（控制程序或监控程序）。
虽然CP/MV1.3是为肩任“控制程序和数据”的“上帝”而来的，但“上帝一世”却颇受冷落，电脑业者依旧冷眼旁观。
1975年，CP/MV1.4继承“王位”，开始大造舆论，加之Kildall博士创建了DigitalResearch（数字研究公司），为CP/M呐喊欢呼，CP/M陆续被各国微机厂商采用，围绕他的软件也爆炸般地得到了开发。
CP/M变红发紫，神话般普及，被推崇为“标准八位机软件总线”，Kildall博士更是声名远播。
CP/M其实就是第一个微机操作系统，享有指挥主机、内存、磁鼓、磁带、磁盘、打印机等硬设备的特权。
通过控制总线上的程序和数据，操作系统有条不紊地执行着人们的指令，
繁荣的CP/M家族不断添丁。
运行在Intel8080芯片上的CP/M—80；运行在8088、8086芯片上的叫CP/M—86；而在Motorola（摩托罗拉）68000上运行的CP/M叫做CP/M-68K。
CP/M—80、CP/M—86、CP/M-68K等组成了庞大的CP/M家族。
单用户的CP/M—80操作系统，后来发展成多用户的MP/M—80，单用户的CP/M—86又发展成并发的CP/M—86和多用户MP/M—86，它们成为家族的新生力量。
CP/M开创了软件的新纪元，称得上是计算机改朝换代的里程碑。
（二）、MS—DOS系统篇
七十年代末期，CP/M后院起火，其微机操作系统霸主地位开始动摇。
1979年，IBM公司为开发16位微处理器Intel8086，请微软公司（Microsoft）为IBMPC设计一个磁盘操作系统，微软公司慷慨承诺，但当时手头仅有XENIX操作系统，XENIX操作系统要求处理器支持存贮管理和保护设备的功能，可PC机的CPU8086/8088均不具备此功能。
微软公司急于满足PC机的要求，购买了由西雅图公司工程师TimPaterson研制的、可在8088上运行的CP/M—86“无性系”——SCP—DOS操作系统的销售权，将SCP—DOS改称MS—DOSV1.0发表。
为避“偷梁换柱”的嫌疑，微软公司又于1981年8月推出了支持内存为320KB的MS-DOS1.1版。
由于蓝色巨人的推波助澜，操作系统软件市场几乎一夜之间呈现出一边倒的局面，CP/M地位岌岌乎可危。
随后，IBM公司向微软公司购得MS-DOS使用权，将其更名为PC-DOS1.0。
MS-DOS又称PC-DOS，就是这个原因。
1982年，支持PC/XT硬盘的微软MS-DOS2.0问世，该版本首次具有多级目录管理功能，在人机界面上部分吸收了UNIX操作系统的优点。
1984年8月，3.0版公布，内存管理能力适应于IBMPC/AT及其兼容机。
1984年11月，支持网络的3.1版面向社会推出；1986年1月，MS-DOS3.2版宣布，它支持3.5英寸软盘，格式化功能集中到外设驱动器；1987年4月，3.3版推出，它适应于PS/2型；1989年，采用实地址方式运行的MS-DOS4.0上市。
1991年6月，微软公司推出MS-DOS5.0版，随即引发了一次极大的升级行动，该版本使人印象极深的特点是占有内存仅18K；安装程序简便易学，而且一旦出现差错，还能使你保留旧的DOS。
1992年之后，微软公司不断推陈出新，6.0版，6.2版，6.3版，至1995年8月，随着WINDOWS95的亮相，MS-DOS终极版——7.0版推出。
不断更新的MS-DOS，膨胀了微软公司的欲望，进一步坚定了它全球软件业霸主的信心。
MS-DOS取得巨大成功的原因在于它的最初设计思想及其追求目标的正确和恰当，那就是为用户上机操作和应用软件开发提供良好的外部环境。
首先使用户可以非常方便的使用几十个DOS命令，或以命令行方式直接键入或在DOS4.0以上版本下以DOSShell菜单驱动，都可完成上级所需的一切操作。
其次在于用户可用汇编语言或C语言来调用DOS支持的十多个中断功能和百个系统功能。
用户通过这些服务功能所开发出的应用程序具有代码清晰，简洁和实用性强等优点。
但它仍然存在着很大的局限性。
尽管它已经具备一些多任务处理能力，但能力有限。
在内存管理上采用的是静态分配，DOS内核的不可重入性，I/O控制和修改向量缺乏自我保护等反面都有缺陷。
（三）、Windows系统篇
微软自1985年推出Windows1.0以来，Windows系统经历了十多年风风雨雨。
从最初运行在DOS下的Windows3.x，到现在风靡全球的Windows9x、Windows2000、WindowsXP、Windows2003。
Windows代替了DOS曾经担当的位子。
鲜艳的色彩、动听的音乐、前所未有的易用性，以及令人兴奋的多任务操作，使电脑操作成为一种享受。
点几下鼠标就能完成工作，还可以一边用“CD播放器”放CD，一边用WORD写文章，这是多么悠闲的事情，这都是Windows带给人们的礼物。
最初的Windows3.x系统只是DOS的一种16位应用程序，但在Windows3.1中出现了剪贴板、文件拖动等功能，这些和Windows的图形界面使用户的操作变得简单。
当32位的Windows95发布的时候，Windows3.x中的某些功能被保留了下来。
Windows的流行让人们感到吃惊，几乎所有家庭用户的电脑上都安装了Windows，大部分的商业用户也选择了它。
一时间，蓝天白云出现在世界各个角落。
Windows98是Windows9x的最后一个版本，在它以前有Windows95和Windows95OEM两个版本，Windows95OEM也就是常说的Windows97，其实这三个版本并没有很大的区别，它们都是前一个版本的改良产品。
越到后来的版本可以支持的硬件设备种类越多，采用的技术也越来越先进。
WindowsME（Windows千禧版）具有Windows9x和Windows2000的特征，它实际上是由Windows98改良得到的，但在界面和某些技术方面是模仿Windows2000。
微软声称在WindowsME中去除掉了DOS，不再以DOS为基础。
但实际上并不是如此，DOS仍然存在，只不过不能通过正常步骤进入，各种媒体上已有《恢复WindowsME的实DOS模式》一类的文章出现。
Windows2000即WindowsNT5.0，这是微软为解决Windows9x系统的不稳定和WindowsNT的多媒体支持不足推出的一个版本。
它分为Windows2000Perfessional和Windows2000Sever两种版本，前者是面向普通用户的，后者则是面向网络服务器的。
后者的硬件要求要高于前者。
Windows的优点
Windows之所以如此流行，是因为它有吸引功能上的强大以及Windows的易用性。
1、界面图形化
以前DOS的字符界面使得一些用户操作起来十分困难，Mac首先采用了图形界面和使用鼠标，这就使得人们不必学习太多的操作系统知识，只要会使用鼠标就能进行工作，就连几岁的小孩子都能使用。
这就是界面图形化的好处。
在Windows中的操作可以说是“所见即所得”，所有的东西都摆在你眼前，只要移动鼠标，单击、双击即可完成。
2、多用户、多任务
Windows系统可以使多个用户用同一台电脑而不会互相影响。
Windows9x在此方面做得很不好，多用户设置形同虚设，根本起不到作用。
Windows2000在此方面就做得比较完善，管理员（Administrator）可以添加、删除用户，并设置用户的权利范围。
多任务是现在许多操作系统都具备的，这意味着可以同时让电脑执行不同的任务，并且互不干扰。
比如一边听歌一边写文章，同时打开数个浏览器窗口进行浏览等都是利用了这一点。
这对现在的用户是必不可少的。
3、网络支持良好
Windows9x和Windows2000中内置了TCP/IP协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简单的设置就能上网浏览、收发电子邮件等。
同时它对局域网的支持也很出色，用户可以很方便得在Windows中实现资源共享。
4、出色的多媒体功能
这也是Windows吸引人们的一个亮点。
在Windows中可以进行音频、视频的编辑/播放工作，可以支持高级的显卡、声卡使其“声色具佳”。
MP3以及ASF、SWF等格式的出现使电脑在多媒体方面更加出色，用户可以轻松地播放最流行的音乐或观看影片。
5、硬件支持良好
Windows95以后的版本包括Windows2000都支持“即插即用（PlugandPlay）”技术，这使得新硬件的安装更加简单。
用户将相应的硬件和电脑连接好后，只要有其驱动程序Windows就能自动识别并进行安装。
用户再也不必像在DOS一样去改写Config.sys文件了，并且有时候需要手动解决中断冲突。
几乎所有的硬件设备都有Windows下的驱动程序。
随着Windows的不断升级，它能支持的硬件和相关技术也在不断增加，如USB设备、AGP技术等。
6、众多的应用程序
在Windows下有众多的应用程序可以满足用户各方面的需求。
Windows下有数种编程软件，有无数的程序员在为Windows编写着程序。
此外，WindowsNT、Windows2000系统还支持多处理器，这对大幅度提升系统性能很有帮助。
（四）、Unix系统篇
另一种可选的主要网络操作系统（NOS）是由不同类型的UNIX组成。
UNIX系统自1969年踏入计算机世界以来已30多年。
虽然目前市场上面临某种操作系统（如WindowsNT）强有力的竞争，但是它仍然是笔记本电脑、PC、PC服务器、中小型机、工作站、大巨型机及群集、SMP、MPP上全系列通用的操作系统，至少到目前为止还没有哪一种操作系统可以担此重任。
而且以其为基础形成的开放系统标准（如POSIX）也是迄今为止唯一的操作系统标准，即使是其竞争对手或者目前还尚存的专用硬件系统（某些公司的大中型机或专用硬件）上运行的操作系统，其界面也是遵循POSIX或其它类UNIX标准的。
从此意义上讲，UNIX就不只是一种操作系统的专用名称，而成了当前开放系统的代名词。
UNIX系统的转折点是1972年到1974年，因UNIX用C语言写成，把可移植性当成主要的设计目标。
1988年开放软件基金会成立后，UNIX经历了一个辉煌的历程。
成千上万的应用软件在UNIX系统上开发并施用于几乎每个应用领域。
UNIX从此成为世界上用途最广的通用操作系统。
UNIX不仅大大推动了计算机系统及软件技术的发展，从某种意义上说，UNIX的发展对推动整个社会的进步也起了重要的作用。
UNIX功能主要表现在一下几个方面：
1、网络和系统管理
现在所有UNIX系统的网络和系统管理都有重大扩充；它包括了基于新的NT（以及NovellNetWare）的网络代理，用于OpenView企业管理解决方案，支持WindowsNT作为OpenView网络节点管理器。
2、高安全性
Presidium数据保安策略把集中式的安全管理与端到端（从膝上/桌面系统到企业级服务器）结合起来。
例如惠普公司的Presidium授权服务器支持Windows操作系统和桌面型HP-UX；又支持WindowsNT和服务器的HP-UX。
3、通信
OpenMail是UNIX系统的电子通信系统，是为适应异构环境和巨大的用户群设计的。
OpenMail可以安装到许多操作系统上，不仅包括不同版本的UNIX操作系统，也包括WindowsNT。
4、可连接性
在可连接性领域中各UNIX厂商都特别专注于文件/打印的集成。
NOS（网络操作系统）支持与NetWare和NT共存。
5、Internet
从1996年11月惠普公司宣布了扩展的国际互连网计划开始，各UNIX公司就陆续推出了关于网络的全局解决方案，为大大小小的组织对于他们控制跨越MicrosoftWindowsNT和UNIX的网络业务提供了崭新的帮助和业务支持。
6、数据安全性
随着越来越多的组织中的信息技术体系框架成为他们具有战略意义的一部分，他们对解决数据安全问题的严重性变得日益迫切。
无论是内部的还是外部的蓄意入侵，没有什么不同。
UNIX系统提供了许多数据保安特性，可以给计算机信息机构和管理信息系统的主管们对他们的系统有一种安全感。
7、可管理性
随着系统越来越复杂，无论从系统自身的规模或者与不同的供应商的平台集成，以及系统运行的应用程序对企业来说变得从未有过的苛刻，系统管理的重要性与日俱增。
HP-UX支持的系统管理手段是按既易于管理单个服务器，又方便管理复杂的联网的系统设计的；既要提高操作人员的生产力又要降低业主的总开销。
8、系统管理器
UNIX的核心系统配置和管理是由（SAM）系统管理器来实施的。
SAM使系统管理员既可采用直觉的图形用户界面，也可采用基于浏览器的界面（它引导管理员在给定的任务里做出种种选择），对全部重要的管理功能执行操作。
SAM是为一些相当复杂的核心系统管理任务而设计的，如给系统增加和配置硬盘时，可以简化为若干简短的步骤，从而显著提高了系统管理的效率。
SAM能够简便地指导对海量存储器的管理，显示硬盘和文件系统的体系结构，以及磁盘阵列内的卷和组。
除了具有高可用性的解决方案，SAM还能够强化对单一系统，镜象设备，以及集群映像的管理。
SAM还支持大型企业的系统管理，在这种企业里有多个系统管理员各事其职共同维护系统环境。
SAM可以由首席系统管理员（超级用户）为其他非超级用户的管理员生成特定的任务子集，让他们各自实施自己的管理责任。
通过减少要求具备超级用户管理能力的系统管理员人数，改善系统的安全性。
9、Ignite/UX
Ignite/UX采用推和拉两种方法自动地对操作系统软件作跨越网络的配置。
用户可以把这种建立在快速配备原理上的系统初始配置，跨越网络同时复制给多个系统。
这种能力能够取得显著节省系统管理员时间的效果，因此节约了资金。
Ignite/UX也具有获得系统配置参数的能力，用作系统规划和快速恢复。
10、进程资源管理器
进程资源管理器可以为系统管理提供额外的灵活性。
它可以根据业务的优先级，让管理员动态地把可用的CPU周期和内存的最少百分比分配给指定的用户群和一些进程。
据此，一些要求苛刻的应用程序就有保障在一个共享的系统上，取得其要求的处理资源。
UNIX并不能很好地作为PC机的文件服务器，这是因为UNIX提供的文件共享方式涉及到不支持任何Windows或Macintosh操作系统的NFS或DFS。
虽然可以通过第三方应用程序，NFS和DFS客户端也可以被加在PC机上，但价格昂贵。
和NetWare或NT相比安装和维护UNIX系统比较困难。
绝大多数中小型企业只是在有特定应用需求时才能选择UNIX。
UNIX经常与其它NOS一起使用，如NetWare和WindowsNT。
在企业网络中文件和打印服务由NetWare或WindowsNT管理。
而UNIX服务器负责提供Web服务和数据库服务，建造小型网络时，在与文件服务器相同环境中运行应用程序服务器，避免附加的系统管理费用，从而给企业带来利益。
（五）、Linux系统篇
自1991年Linux操作系统发表以来的10年间，Linux操作系统以令人惊异的速度迅速在服务器和桌面系统中获得了成功。
它已经被业界认为是未来最有前途的操作系统之一。
并且，在嵌入式领域，由于Linux操作系统具有开放源代码、良好的可移植性、丰富的代码资源以及异常的健壮，使得它获得越来越多的关注。
Linux的出现，最早是一位名叫LinusTo
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