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浅谈计算机操作系统及其发展趋势

作者【佚名】   来源【道义论文网】   发布时间【2018-12-25 19:50:27】   点击量【

  摘要:在21世纪的信息时代,随着计算机技术的不断发展和进步,操作系统也随着發生变化,本文对计算机操作系统及未来发展趋势进行了探讨,为人们生活和工作提供更好的服务。


  关键词:计算机;操作系统;未来发展


  操作系统(OS)是用于管理计算机软件和硬件系统的程序。是计算机系统的基础,负责计算机各个组件的协同工作,例如管理CPU功率、内存分配和输出设备的配置。操作系统管理硬盘中的所有硬件设备、文件资源、控制应用程序的操作以及支持各种应用程序。可以说计算机操作系统是一个功能强大的管理程序,主要负责五个方面:进程管理、设备管理、存储管理、作业管理和文件管理。目前常见的操作系统有DOS,UNIX,LINUX,Windows等。所有计算机操作系统都有四个基本特征:并发,共享,虚拟化和不确定性。目前,有许多类型的主流操作系统,通常由应用领域划分,通常包括桌面、服务器、主机以及嵌入这几个应用领域的操作系统。自计算机诞生以来,对操作系统的研究不断深入,无论何种类型的计算机,操作系统都是必不可少的。目前有三种比较操作系统:Windows,UNIX和Linux。


  1 计算机操作系统发展


  计算机操作系统是伴随着计算机技术的发展而来的,计算机操作系统是根据客观需求而产生的。不断改进的同时其功能也在不断完善,操作系统功能的发展从弱到强,计算机系统的地位不断提高,已发展成为计算机系统的核心,计算机操作系统的发展主要经历了以下几个阶段。


  (1)手工处理阶段。手动处理阶段。没有操作系统,也没有相应的操作软件,计算机技术的发展仍处于电子管时代,计算速度缓慢。用户直接使用机器语言对程序进行编程,手动完成机器上的处理任务。


  (2)批处理阶段。批处理系统阶段克服了手动操作的缺点,实现了计算机操作的自动过度扩展,提高了主机CPU和输入输出设备的使用,提高了计算机系统的处理能力。


  (3)多道程序系统。多程序系统基于单道批处理系统,多程序设计通过组织作业来提高整体CPU利用率,以便CPU始终可以执行一项作业。


  (4)分时系统。分时系统的开发是基于批处理系统和多程序系统没有实现用户直接与计算机系统交互的能力而研究的。分时操作系统能够将处理器的运行时间分成短时间片,并依次将处理器分配给各联机使用。用户可以通过自己的终端向系统发出各种操作控制命令,以完成相应的操作。


  (5)实时系统。多程序系统和分时系统可以获得更满意的结果,但仍然无法实现生产过程中使用的计算机的实时控制。在这项任务的背景下,实时系统应运而生,实时系统可以实现对生产过程进行实时控制,以及现场采集数据并及时处理。


  (6)多处理系统。多处理系统试图从计算机体系结构中提高系统性能,以提高系统吞吐量,节省投资并提高系统可靠性。


  (7)网络操作系统。计算机网络操作系统基于计算机技术和通信技术的高度发展。网络操作系统有两种模式:客户端/服务器模式和对等模式。


  (8)分布式操作系统。分布式操作系统是在集中操作系统的基础上开发的, 分布式操作系统的特征在于分布性、并行性、透明性和共享。


  2 计算机常用操作系统简介


  2.1Windows 系统


  这是我们日常工作和学习中非常熟悉的系统,其功能在各个方面都得到了改进,适用领域相对广泛,在国际通用系统中占很大比例,同时,在服务器市场也有一定的应用, 作为现代最流行的操作系统,Windows系统在技术方面非常成熟。


  2.2UNIX 系统


  UNIX系统使用统一的标准和认证规范, 使用此规范,可以移植在UNIX系统上开发的应用程序,从而极大地促进了UNIX的开发和应用程序的开发。 目前,UNIX已成为网络服务器和工作站的主流操作系统。 UNIX系统推动了开源类UNIX操作系统(如Linux)的发展。


  2.3Linux 系统


  Linux系统是UNIX系统的继承,受到越来越多硬件厂商的支持,软件环境及其开源模式的价值受到了广泛认可。在很多方面,该系统的功能正在逐步完善,这使其成为传统系统霸主Windows的头号竞争对手,并慢慢划分了Windows的市场份额,在服务器操作系统和嵌入式操作系统的应用领域,Linux系统逐渐占据了越来越大的市场份额,越来越多的制造商在个人计算机上预装了Linux系统。


  3 操作系统的功能逐步完善及系统功能趋于复杂的成因


  首先,系统需要不断满足用户的各种需求,其次,计算机技术不断更新,但是添加的新功能并未被所有用户使用,并且操作系统需要满足更多用户的需求,这就导致该系统将继续扩展,其功能将继续增加。系统内配置的内核慢慢体现出各个平台统一化发展,通常使用的操作系统一般通过模块化概念完成整个系统的操作,并且限制了系统的应用范围,而嵌入式操作系统基于应用程序,不限于一个平台。


  4 Windows 系统和 Linux 系统的优缺点


  (1)在服务器上,Windows系统和Linux系统的性能不断提高,以更好地支持高性能硬件系统,因此越来越多的用户选择这两个系统。 UNIX系统的优势主要体现在硬件的高性能和高稳定性上,但随着技术的不断进步,x86架构平台的性能和可靠性也逐步提高。与此同时,主流的多核处理器技术使其能轻松处理数据和计算。在高性能计算机领域,Linux已经领先于UNIX和Windows。长期以来,在个人计算机方面,Windows一直垄断市场,其拥有丰富的驱动因素,而且更新速度更快。 而Linux系统的图形界面由不同版本决定,图形界面的效率、硬件的支持以及软件的丰富程度都低于Windows,但稳定性更高。


  (2)在安全性方面,Linux系统由于其出色的设计病毒相对较少,随着网络技术的发展和网络的普及,各个公司对Linux系统的安全性研究也越来越重视, 虽然Windows的病毒较多,但微软在不断改进Win-dows系统。 只要用户正确配置系统并具有良好的使用习惯和安全意识,Windows系统就可以保持用户的安全。


  (3)从占用资源的角度来看,Windows系统越来越大,占用的硬件空间越来越大,大量的命令对系统的稳定性有一定的影响。Linux系统具有较低的硬件要求,并且即使在低端机器上也可以运行良好。虽然硬件发展迅速,各种高性能硬件不断发展,但小而稳定的系统仍然受到更多人的喜爱。


  5 计算机操作系统的发展趋势


  5.1Linux 系统的发展趋势


  根据英国电气工程师学会提供的概念,嵌入式系统是一种“专用計算机系统,专为完全嵌入式受控设备内的特定应用而设计”, 这种系统属于常用语监控设备。它与常用计算机系统的区别在于这种系统通常负责特殊任务,如今,Linux已经在嵌入式系统领域得到了很大的发展,并且已经广泛应用于各种领域,在嵌入式系统领域逐渐变得越来越有竞争力,Linux系统有如今的发展局面,关键在于免费的号召力和独有的特性。这种系统具有许多优点,它不仅核心功能全面、性能强,而且非常符合当今家电的发展需求。


  5.2Windows 系统的发展趋势


  Windows操作系统的开发侧重于人机交互界面的优化和创新。它采用半透明窗口,图像显示效果更加美观,显示的图标具有更强的立体效果,除了比较流行的3D技术外,触控技术的发展前景也非常乐观,Windows专注于多点触控技术的开发,这种技术不仅可以通过两个手指操作,还可以通过手写笔等工具进行操作,非常人性化。Linux在互联网服务器市场上处于领先地位,而这一领域极为重要,因为互联网将成为未来应用系统的主要平台,而软件的复杂性将逐渐转移到服务器上,Linux在该领域的领先地位反映了其潜力,低成本PC的趋势也促进了Linux的普及。


  6 结束语


  目前计算机已逐渐渗透到人们生活的各个领域,计算机操作系统也得到了很大的发展。操作系统用于管理计算机硬件和软件资源,控制程序操作,改进人机界面和应用程序,操作系统功能强大,可为用户带来良好的界面体验。当前各种面向PC的操作系统以及大型机的多用户系统正在发挥着调度和控制计算活动的作用,推动了软件开发以及计算机性能的提高。计算机操作系统随着计算机技术的发展而不断完善。只有从总体上把握计算机操作系统的发展趋势才能不被技术潮流所淘汰。


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