[建筑]操作系統(tǒng)簡述

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1、操作系統(tǒng)簡述一、計算機軟件與操作系統(tǒng)功能強大的計算機自從走進了人類的生活就發(fā)揮著越來越重要的作用，隨著時代的發(fā)展，計算機已與人們的日常生活息息相關。不能不說計算機軟件日新月異的發(fā)展在此起著關鍵作用?？梢赃@么說，離開了軟件，計算機就成了廢銅爛鐵。計算機機軟件大致可以分為兩類：系統(tǒng)軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件用于管理計算機資源，并為應用軟件提供一個統(tǒng)一的平臺。應用軟件則在系統(tǒng)軟件的基礎上實現用戶所需要的功能。而操作系統(tǒng)(OperationSystem)則是最基本的系統(tǒng)軟件，它控制計算機的所有資源關提供應用程序開發(fā)的基礎。二、操作系統(tǒng)誕生的原因

2、計算機是由CPU、內存、磁盤、顯卡、聲卡等許許多多設備組成的，而且這些設備的廠商眾多，品種繁多，而且不同廠商生產的同種設備雖然完成同種功能，但是具體細節(jié)卻存在千差萬別。為了正確地管理和使用這些設備來實現具體的應用，這樣程序員就得了解和掌握各種設備的工作原理。而且對于同種設備，由于不同的硬件廠商在實現細節(jié)上的差異使得程序員再次陷入了復雜的硬件控制的深淵！必須找到一種方法使得程序員從苦海中脫離出來！多年的研究與發(fā)展終于使得這個愿望成為現實。這個解決方法就是在硬件的基礎上加載一層軟件來管理整個系統(tǒng)。這個軟件通過設備驅動程序來與計算機硬件打交

3、道，通過一系列的功能模塊將整個計算機硬件系統(tǒng)抽象成為一個公共、統(tǒng)一、開放的接口--虛擬機，從而使得程序員不必再陷入各種硬件系統(tǒng)的具體細節(jié)！這一層軟件就是操作系統(tǒng)。三、什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是一個大型的軟件系統(tǒng)，其功能復雜，體系龐大。從不同的角度看的結果也不同，正是“橫看成嶺側成峰”，下面我們通過最典型的兩個角度來分析一下。1.從程序員的角度看正如前面所說的，如果沒有操作系統(tǒng)，程序員在開發(fā)軟件的時候就必須陷入復雜的硬件實現細節(jié)。程序員并不想涉足這個可怕的領域，而且大量的精力花費在這個重復的、沒有創(chuàng)造性的工作上也使得程序員無法集中精力放在

4、更具有創(chuàng)造性的程序設計工作中去。程序員需要的是一種簡單的，高度抽象的可以與之打交道的設備。將硬件細節(jié)與程序員隔離開來，這當然就是操作系統(tǒng)。從這個角度看，操作系統(tǒng)的作用是為用戶提供一臺等價的擴展機器，也稱虛擬機，它比底層硬件更容易編程。2.從使用者的角度看從使用者的角度來看，操作系統(tǒng)則用來管理一個復雜系統(tǒng)的各個部分。操作系統(tǒng)負責在相互競爭的程序之間有序地控制對CPU、內存及其它I/O接口設備的分配。比如說，假設在一臺計算機上運行的三個程序試圖同時在同一臺打印機上輸出計算結果。那么頭幾行可能是程序1的輸出，下幾行是程序2的輸出，然后又是程

5、序3的輸出等等。最終結果將是一團糟。這時，操作系統(tǒng)采用將打印輸出送到磁盤上的緩沖區(qū)的方法就可以避免這種混亂。在一個程序結束后，操作系統(tǒng)可以將暫存在磁盤上的文件送到打印機輸出。從這種角度來看，操作系統(tǒng)則是系統(tǒng)的資源管理者。四、操作系統(tǒng)發(fā)展歷史下面我們結合計算機的發(fā)展歷史來回顧一下操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。1.第一代計算機（1945-1955）：真空管和插件板40年代中期，美國哈佛大學、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學的一些人使用數萬個真空管，構建了世界上第一臺電子計算機。開啟計算機發(fā)展的歷史。這個時期的機器需要一個小組專門設計、制造、編程、

6、操作、維護每臺機器。程序設計使用機器語言，通過插板上的硬連線來控制其基本功能。這個時候處于計算機發(fā)展的最初階段，連程序設計語言都還沒有出現，操作系統(tǒng)更是聞所未聞！2.第二代計算機（1955-1965）：晶體管和批處理系統(tǒng)這個時期計算機越來越可靠，已從研究院中走出來，走進了商業(yè)應用。但這個時期的計算機主要完成各種科學計算，需要專門的操作人員維護，并且需要針對每次的計算任務進行編程。第二代計算機主要用于科學與工程計算。使用FORTRAN與匯編語言編寫程序。在后期出現了操作系統(tǒng)的雛形：FMS（FORTRAN監(jiān)控系統(tǒng)）和IBMSYS（IBM為

7、7094機配備的操作系統(tǒng)）3.第三代計算機（1965-1980）：集成電路芯片和多道程序60年代初，計算機廠商根據不同的應用分成了兩個計算機系列，一個針對科學計算，一個針對商業(yè)應用。隨著計算機應用的深入，對統(tǒng)一兩種應用的計算機需求出現了。這時IBM公司試圖通過引入System/360來解決這個問題。與這個計劃配套，IBM公司組織了OS/360操作系統(tǒng)的開發(fā)，然后復雜的需求，以及當時軟件工程水平低下使得OS/360的開發(fā)工作陷入了歷史以來最可怕的“軟件開發(fā)泥潭”，誕生了最著名的失敗論著----《神秘的人月》。雖然這個開發(fā)計劃失敗了，但是

8、這個愿望卻成為了計算機廠商的目標。此時，MIT、BellLab（貝爾實驗室）和通用電氣公司決定開發(fā)一種“公用計算機服務系統(tǒng)”----MULTICS，希望其能同時支持數百名分時用戶的一種機器。結果這個計劃的研制難度超出了所