操作系统及其发展过程

摘要 操作系统（Operating System，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充，他在计算机系统中占据了特别重要的地位，而其他程序，如汇编程序，编译程序，数据库管理系统等系统软件，以及大量应用软件，都将依赖于操作系统的支持，获取他的服务。现今社会，操作系统发展迅速，涉及大型计算机，个人计算机，移动便携设备，其他自动化设备等各个领域，并且成为现代计算机系统等的重要配置系统软件。
关键字 操作系统 发展 优点 问题
1，操作系统及特点
1.1什么是操作系统
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合，它们管理和控制计算机系统中硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程，以便有效的利用这些恶资源为用户提供一个具有足够功能，使用方便，可扩展，安全和可管理的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口作用。
1.2操作系统的特点
方便性：未配置OS的计算机是极难使用的，因为计算机硬件只能识别0，1这样的机器码。配置了操作系统的电脑，用户便可通过OS提供的各种指令来使用计算机。
有效性:提高了系统资源利用率，配置了OS之后，可使CPU，I/O设备由于忙碌状态而得到有效的利用，且，可使内存和外存中存放的数据因有序而节省了存储空间，提高系统的吞读量，操作系统能合理地组织计算机的工作流程。
可扩展性：操作系统能提供硬件升级，用户新需要，能纠错的功能。
开放性：操作系统遵循世界标准规范，凡是遵循这个标准开发的硬件和软件，能彼此兼容，方便实现测试与新函数的引入。
2，操作系统的发展历程
第一代计算机：真空管和插件板
第二代计算机：晶体管和批处理系统
第三代计算机:集成电路芯片和多道程序
第四代计算机:个人电脑PC
3，操作系统的发展趋势
3.1现代主流操作系统
现代有许多操作系统，如Unix,Linux,Solaris,Mac OS,MS Windows等。这些操作系统各有优劣，应用领域各不相同。

各个操作系统比重图
3.2对比分析
Windows:微软公司产品，是基于Intel x8系列的PC机上的主要操作系统，也是现今个人电脑中装机量最大的操作系统。具有面向桌面，面向个人用户的特点。目前比较常用的系统有Windows 7,Windows 8,Windows 8.1,Windows 10等
Linux:是一种计算机操作系统和它的内核的名字，不属于哪个公司，内核最初由林纳斯·托瓦兹开发，它是自由软件和开放源代码发展中的著名的例子。
Unix:是贝尔实验室最早提出的，稳健，实用，强大的操作系统，众多公司在其基础上开发了自己版本的Unix。按照操作系统的分类，属于分时操作系统。
Mac OS:苹果公司产品，基于Unix基础，界面友好，性能优异，内部优化优异，但只能运行在苹果公司自己的电脑上而发展有限，但是有独特市场定位，仍然存活良好。
Android： Android是一种以Linux为基础的开放源代码操作系统，主要使用于便携设备。开放性强、挣脱运营商的束缚，具有丰富的硬件选择。
IOS:苹果公司开发的移动操作系统。OS与苹果的Mac OS X操作系统一样，也属于类Unix的商业操作系统。
下面我们根据各个系统的特点，制作了表格，纵向横向分析个个系统的优点与缺点。

系统名称 简介 优点 缺点
Windows 发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。2011年7月初，微软表示将于2014年春季彻底取消对Windows xp的技术支持。
1图形界面良好，拥有良好的集成开发环境，操作简单。
提供了一个可伸缩的高性能平台。
2整合常见应用软件，简单，快捷，方便。适合电脑城销售人员及维修商快速装机。 1.系统更新落后，漏洞较多，不稳定，易受病毒和木马的攻击；
2.自带软件版本较低，需要自行卸载升级；
3.所有软件和程序预装在C盘，加重系统负担，即使卸载，仍有残余大量垃圾碎片文件，容易拖慢系统。
UNIX 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。
1由于附带源代码，用户可以分析它，更改它。文件系统小巧，简单。
2将所有的设备用文件表示，可使用与处理文件相同的命令和系统调用集访问设备。
3 具有可移植性。 1 UNIX 系统的标准1/O 库相对其底层的系统调用接口已变得越来越复杂了；
2 传统的UNIX 内核不够灵活，不具备很好的可扩充性，也很少代码复用的设施。
Linux Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。可安装在各种计算机硬件设备中。世界上运算最快的超级计算机运行的都是Linux系统。 1安全 、易维护、稳定；
2软件自由/开源；
3低成本 - 大多数；
4透明公开 - 绝大多数 GNU/Linux 是开放开发的。 1缺失的应用软件和游戏 - 您会失去一些熟知的应用程序；
2缺少硬件支持 - 绝大多数硬件是支持的，但不是全部；
3寻求帮助更难 - 通常朋友、家人、同事不能帮您解决 GNU/Linux 相关问题，所以您需要在线获取帮助。
Mac OS X Mac OS X 是全球领先的操作系统。基于UNIX 基础，高度兼容，出类拔萃。 1安装更快速稳定；
2占用更少系统资源；
3外部驱动退出更稳妥。 比较封闭，自定义程度不高，不能对系统进行深层次改造。

android Android是一种以Linux为基础的开放源代码操作系统，主要使用于便携设备。 1开放性强；
2挣脱运营商的束缚；
3具有丰富的硬件选择。 1个人隐私难得到保守；
2系统自带广告太多；
3过分依赖开发商缺少标准配。
ios 苹果公司开发的移动操作系统。OS与苹果的Mac OS X操作系统一样，属于类Unix的商业操作系统。 1操作方便稳定；
2用户体验度高；
3市场广阔。 与Mac OS一样，只能在自己家产品上运行，比较封闭，不能对系统进行深层次改造。
3.3，操作系统的技术
从操作系统新技术角度看，主要包括操作系统结构设计的微内核技术，操作系统软件设计的面向对象技术，基于大数据的云操作系统。
1，微内核操作系统技术
操作系统设计中一个突出的思想是把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次中（即用户模式）运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术我微内核（Microkernel）技术。
2，面向对象操作系统技术
面向对象操作系统是指基于对象模型的操作系统，目前，已经有很多操作系统采用了面向对象技术，如Windows NT，面向对象已成为新一代操作系统的一个重要标志。
3，基于大数据的工业云操作系统
云操作系统，又称云OS、云计算操作系统、云计算中心操作系统，是以云计算、云存储技术作为支撑的操作系统，是云计算后台数据中心的整体管理运营系统（也有人认为云计算系统包括云终端操作系统，例如现在流行的各类手机操作系统，这与先行的单机操作系统区别不大，在此不做讨论），它是指构架于服务器、存储、网络等基础硬件资源和单机操作系统、中间件、数据库等基础软件之上的、管理海量的基础硬件、软件资源的云平台综合管理系统。
3.4操作系统的发展预测
总体来看，在整个信息化的方向上，有五个大的趋势：云计算、大数据、物联网、社会化和移动化。在这个数据世界里，大数据处于大脑的地位，要把这些数据进行收集加工转化成信息，甚至转化成知识，最后再通过物联网的技术反馈到现实世界中，不断地产生更多的价值。
大数据最核心的技术是跟人工智能的相关知识是紧密相关的，包括知识表示、自然语言理解、机器学习，还有相关的图象语音识别、机器人，这都属于这个范围，但是为了实现人工智能，特别是机器学习，要处理相当多的数据需要有一些足够坚实的底层架构来支持，所以说，大数据的发展一定是跟着业务或者跟着智能化的技术发展的。而大数据系统的普及会伴随着大数据技术的发展而日渐成熟。

大数据技术平台逻辑架构