计算机操作系统发展史简介？
起初，电脑没有操作系统。人们通过各种操作按钮来控制电脑。后来出现了组合语言，操作员通过穿孔纸带将程序输入计算机进行编译。这些内置语言的计算机只能由操作人员自己执行，不利于设备和程序的使用。为了解决这个问题，出现了操作系统，它很好地实现了程序的使用和计算机硬件资源的管理。
操作系统技术的发展
手动操作* * *无操作系统* * *
第一台计算机诞生于1946——50年代中期，没有操作系统，计算机工作全靠手工完成。
程序员将程序和数据对应的穿孔纸带或卡片装入输入机，然后启动输入机将程序和数据输入计算机内存，再通过控制台开关启动程序执行数据；计算结束后，打印机输出计算结果；在让下一个用户使用计算机之前，用户获取结果并卸载纸带或卡片。
手动操作模式的两个特点:
***1***用户垄断整机。不会因为资源已经被其他用户占用而出现等待现象，但是资源利用率低。
***2***CPU等待手动操作。CPU没有得到充分利用。？
20世纪50年代末，出现了人机矛盾:手工操作速度慢与计算机速度快之间的尖锐矛盾。人工操作严重损害了系统资源的利用率，资源利用率下降到百分之几甚至更低，这是不可容忍的。唯一的解决办法:只有摆脱人工操作，实现工作的自动过渡。就这样，批量加工出现了。
批处理系统
批处理系统:装在电脑上的系统软件。在它的控制下，计算机可以自动地批量处理一个或多个用户的作业。这项工作包括程序、数据和命令。
在线批处理系统
最早出现的是在线批处理系统，即作业的输入/输出由CPU处理。
在主机和输入机之间加了一个存储设备，磁带。在运行于主机上的监控程序的自动控制下，计算机自动将输入机上的用户操作批量读入磁带，将磁带上的用户操作依次读入主机存储器，执行后将计算结果输出到输出机。完成最后一批作业后，管理程序从输入机输入另一批作业，存储在磁带上，重复上述步骤。
监控程序不断处理各种作业，实现了作业间的自动转移，减少了作业建立和人工操作的时间，有效地克服了人机矛盾，提高了计算机的利用率。
但当作业输入，结果输出时，主机的高速CPU仍处于空闲状态，等待慢速输入/输出设备完成工作:主机处于“忙碌”状态。
离线批处理系统
为了克服和缓解高速主机与慢速外设之间的矛盾，提高CPU的利用率，引入了离线批处理系统，即输入/输出与主机控制分离。
这种方法的显著特点是增加了一个不直接与主机相连，而是专门用来处理输入输出设备的卫星机。
其职能是:
***1***从输入机读取用户的作业，放到输入带上。
***2***从输出磁带读取执行结果，并发送到输出机器。
这样，主机不直接处理速度慢的输入/输出设备，而是处理速度相对较快的磁带机，有效缓解了主机和设备之间的矛盾。主机和卫星计算机可以并行工作，分工明确，可以充分发挥主机的高速计算能力。
离线批处理系统:在20世纪60年代得到广泛应用，极大地缓解了人机矛盾和主机与外设的矛盾。IBM-7090/7094:配备的管理程序是脱机批处理系统，它是现代操作系统的原型。不足:主机内存中一次只存储一个作业，在其执行过程中每次发出I/O * * * I/O * *请求，高速CPU都处于等待低速I/O完成的状态，使CPU处于空闲状态。
为了提高CPU的利用率，引入了多程序系统。
多道程序系统
多通道编程技术
所谓多道程序技术，是指允许多个程序同时进入内存执行。即同时将多个程序放入内存，让它们在CPU中交替执行，从而可以享用系统中的各种软硬件资源。当一个程序由于I/O请求而挂起时，CPU会立即切换到另一个程序。
单通道程序的执行过程:
程序A计算时I/O空闲，程序A I/O操作时CPU空闲* * *程序B * * *也是如此；b只有在A的工作完成后才能进入内存开始工作。两者是顺序的，完成* * * =T1+T2需要时间。
多道程序的执行过程:
两个程序A和B同时存储在存储器中。在系统的控制下，它们可以在CPU上交替执行。当A程序因为请求I/O操作而放弃CPU时，B程序可以占用CPU执行，这样CPU就不再空闲，正在执行I/O操作的I/O设备也不空闲。显然，CPU和I/O设备都处于“忙碌”状态，这大大提高了性能。& ltT1+T2 .
多通道编程技术不仅充分利用了CPU，还提高了I/O设备和内存的利用率，从而提高了整个系统的资源利用率和系统吞吐量* * *单位时间内处理作业的数量* * * *程序* * *最终提高了整个系统的效率。
单处理机系统中多道程序设计的特点:
***1***多通道:计算机内存中同时存储几个独立的程序；
***2***宏在概念上是并行的:同时进入系统的几个程序都在执行过程中，也就是已经开始各自的执行，但是还没有结束；
***3***微观序列:其实每个程序都是轮流使用CPU，交替执行的。
多程序系统的出现标志着操作系统的逐渐成熟，作业调度管理、处理器管理、存储管理、外部设备管理、文件系统管理等功能相继出现。
多程序批处理系统
60年代中期，在前述的批处理系统中，引入了多通道编程技术，形成了多通道批处理系统* * *简称:批处理系统* * *。
它有两个特点:
***1***多通道:系统可以同时容纳多个作业。这些作业放在外部存储器中形成备份队列。系统按照一定的调度原则从备份作业队列中选择一个或多个作业在内存中一次执行，备份作业的执行结束、退出执行和进入由系统自动实现，从而在系统中形成一个自动切换的、连续的作业流。
***2***批处理:在系统执行过程中，不允许用户与作业进行交互，即一旦作业进入系统，用户就不能直接干预作业的执行。
批处理系统的目标是提高系统资源的利用率和吞吐量，以及作业流的自动化。批处理系统的一个重要缺点是不提供人机交互能力，给用户使用计算机带来不便。
虽然用户垄断了整机的资源，直接控制了程序的执行，但他总能知道程序的执行情况。但是这种工作模式效率极低，因为它垄断了整机。？
一个新的目标:既要保证电脑的效率，又要方便用户使用电脑。20世纪60年代中期，计算机技术和软件技术的发展使这种追求成为可能。？
分时系统
由于CPU速度的不断提高和分时技术的采用，一台计算机可以同时连接多个用户终端，每个用户都可以像独占机器一样在自己的终端上在线使用计算机。
分时技术:将处理器的执行时间分成很短的时间片，根据时间片将处理器依次分配给每个在线作业。
如果一个作业不能在分配给它的时间片内完成它的计算，这个作业就被暂时中断，处理器被交给另一个作业继续执行，直到下一轮。因为计算机速度很快，所以作业执行旋转很快，给每个用户的感觉是自己一个人有一台计算机。并且每个用户可以通过自己的终端向系统发送各种操作控制命令，在全人机交互的情况下完成作业的执行。
具有上述特征的计算机系统称为分时系统，它允许多个用户同时在线使用计算机。特点:
***1***多重性。几个用户同时使用一台计算机。微观上，用户依次使用电脑；宏被视为并行工作的用户。
***2***交互性。用户可以根据系统对请求的响应结果进一步向系统提出新的请求。这种使用户能够与系统进行人机对话的工作模式，与批处理系统有明显的区别，所以分时系统也叫交互系统。
***3***独立。用户可以相互独立操作，互不干扰。系统保证了每个用户程序执行的完整性，不会被混淆或破坏。
***4***时效性。系统可以及时响应用户的输入。分时系统效率的主要指标之一是响应时间，是指从终端到系统回复所需的时间。
分时系统的主要目标是及时响应用户，即用户不会等待太长时间来处理每个命令。
分时系统可以同时容纳几十甚至几百个用户。由于内存空间有限，经常采用exchange * * *的存储方式。即不“转”的操作放在磁盘上，一旦“转”就转移到内存；时间片用完之后，将作业保存回磁盘，俗称“滚入”和“滚出”，让同一个存储区域轮流服务多个用户。
多用户分时系统是最常用的一种计算机操作系统。
实时系统
多通道批处理系统和分时系统虽然可以获得满意的资源利用率和系统响应时间，但不能满足实时控制和实时信息处理的需要。这样就产生了实时系统，即系统能够及时响应随机的外部事件，并在严格的时间范围内完成对事件的处理。
实时系统通常被用作特定应用中的控制设备。
实时系统可以分为两类:
***1***实时控制系统。用于飞机飞行和导弹发射的自动控制时，要求计算机能尽快处理测量系统测得的数据，及时控制飞机或导弹，或通过显示终端向决策者提供相关信息。当用于控制轧钢、石油化工等工业生产过程时，也要求计算机及时处理各种传感器送来的数据，然后控制相应的执行器。
***2***实时信息处理系统。当它被用于预订飞机票、查询航班、航线、票价等事项时，或者被用于银行系统、信息检索系统时，都要求计算机对终端设备发出的服务请求及时给予正确的回答。这种对及时响应的要求比第一种略弱。
实时操作系统的主要特点:
***1***及时回复。每一个接收、分析、处理和传递信息的过程都必须在严格的时限内完成。
***2***高可靠性。需要采取冗余措施，双机系统的前后工作也包括必要的安全措施。
通用操作系统
操作系统有三种基本类型:多通道批处理系统、分时系统和实时系统。
通用操作系统:具有各种操作特性的操作系统。可以同时具备多通道批量处理、分时处理和实时处理功能，也可以具备其中两种以上的功能。
例如:实时处理+批处理=实时批处理系统。首先保证实时任务优先，中间进行批处理作业。实时任务通常被称为前台作业，批处理作业被称为后台作业。
再比如批处理+分时处理=分时批处理系统。即把时间要求不严格的作业放到“后台”* * *批处理，需要频繁交互的作业放在“前台”* * *，处理器优先处理“前台”的作业。
从60年代中期开始，国际上开发了一些大型通用操作系统。这些系统力求实现功能齐全的目标，能够适应各种环境，应用范围和操作方法也各不相同。然而，这些系统过于复杂和庞大，不仅付出了巨大的代价，而且在解决其可靠性、可维护性和可理解性方面也遇到了很大的困难。
相比之下，UNIX操作系统是个例外。这是一个通用的多用户交互式操作系统。它首先建立了一个精益的核心，但其功能堪比许多大型操作系统，可以在核心层之外支持庞大的软件系统。它得到了快速的应用和推广，并不断得到改进，对现代操作系统产生了巨大的影响。
至此，操作系统的基本概念、功能、基本结构和组成已经形成并逐步完善。
操作系统的进一步发展
20世纪80年代，大规模集成电路技术的飞速发展和微处理器的出现和发展，掀起了计算机发展和普及的浪潮。一方面迎来了个人电脑时代，同时向计算机网络、分布式处理、超级计算机、智能化方向发展。由此，操作系统得到了进一步的发展，如:个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。
个人计算机操作系统
个人电脑上的操作系统是具有在线交互的单用户操作系统，其在线交互功能与一般分时系统提供的功能非常相似。
因为是个人的，所以有些功能会简单很多。然而，由于个人电脑的普及，对提供更方便友好的用户界面和丰富功能的文件系统的需求将变得越来越迫切。
网络操作系统
计算机网络:通过通信设施将地理上分散的、自治的计算机系统连接起来，实现信息交换、资源共享、互操作和协同处理的系统。
网络操作系统:在原有的计算机操作系统上，根据网络架构的各种协议标准，增加网络管理模块，包括:通信、资源共享、系统安全和各种网络应用服务。
分散操作系统
从表面上看，分布式系统和计算机网络系统没有太大区别。分散式操作系统还通过通信网络将地理上分散的数据处理系统或具有自治功能的计算机系统互联起来，实现信息交换和资源共享，协同完成任务。-硬件连接是相同的。
但是有如下一些明显的区别:
***1***分布式系统需要统一的操作系统来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。它负责整个系统的资源分配与调度、任务划分、信息传递和控制协调，并为用户提供统一的界面。
* * * 3 * *用户可以通过该界面实现所需的操作和使用系统资源。至于操作要在哪台电脑上执行，或者要使用哪台电脑的资源，都是操作系统完成的，用户不需要知道。这就是所谓的系统透明。
* * * 4 * *分布式系统强调分布式计算和处理，因此对多机协作和系统重构、健壮性和容错性有更高的要求。希望系统具有更短的响应时间、高吞吐量和高可靠性。
特定操作系统的开发
随着计算技术和大规模集成电路的发展，微型计算机发展迅速。自20世纪70年代中期以来，计算机操作系统已经出现。从65438到0976，美国数字研究软件公司开发了8位CP/M操作系统。该系统允许用户通过控制台的键盘控制和管理系统。其主要功能是管理文件信息，从而实现对硬盘文件或其他设备文件的自动访问。此后，一些8位操作系统大多采用CP/M结构。
DOS操作系统
计算机操作系统的发展经历了两个阶段。第一阶段是单用户单任务操作系统。在CP/M操作系统之后，还有C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS、MS-DOS等磁盘操作系统。
值得一提的是MS-DOS，它是在IBM-PC及其兼容机上执行的操作系统。它源于SCP86-DOS，是基于1980中8086微处理器的单用户操作系统。后来微软获得了操作系统的专利，安装在IBM-PC上，命名为PC-DOS。1981年，微软的MS-DOS版本1.0和IBM的PC问世，这是第一个实用的16位操作系统。微型计算机进入了一个新时代。1987年，微软发布了MS-DOS 3.3版本，这是一个非常成熟可靠的DOS版本，微软获得了个人操作系统的霸主地位。
自1981问世以来，DOS经历了七次大的版本升级，从1.0版本到现在的7.0版本，不断改进和完善。但是DOS系统的单用户、单任务、字符界面、16位都没有改变，所以它的内存管理限制在640KB。
操作系统的新时代
计算机操作系统发展的第二个阶段是多用户多任务分时系统。其典型代表是UNIX、XENIX、OS/2和Windows操作系统。分时多用户、多路复用、树形结构文件系统、重定向和管道是UNIX的三大特点。
操作系统/2
OS/2是一个具有图形界面的32位系统，它不仅可以处理32位OS/2系统的应用软件，还可以执行16位DOS和Windows软件。它集成了多路复用管理、图形窗口管理、通信管理和数据库管理。
Windows操作系统
Windows是微软在1985 11年6月发布的第一代Windows复用系统，使PC进入了所谓的图形用户界面时代。Windows 1.x是一个具有多窗口和复用功能的版本，但是因为当时的硬件平台是PC/XT，速度很慢，所以Windows 1.x并不是很受欢迎。1987年底，微软推出了MS-Windows的2.x版本，具有窗口重叠功能，窗口大小也可以调整，扩展包内存和扩展内存可以作为磁盘缓存，提高了整机性能。此外，它还提供了许多应用程序。
1990年，微软推出了Windows 3.0，进一步强化了功能，强大的内存管理，提供了相当数量的Windows应用软件，从而成为38***86微型计算机的新操作系统标准。随后，Windows发布了3.1版本，并推出了相应的中文版本。与3.0版本相比，3.1版本增加了一些新功能，受到了用户的欢迎，是当时最受欢迎的Windows版本。1995，微软推出了Windows 95。在此之前，Windows都是用DOS引导的，也就是说它们不是完全独立的系统，但是Windows 95是完全独立的系统，在很多方面做了进一步的改进，集成了网络功能和即插即用功能。它是一个全新的32位操作系统。1998年，微软推出了Windows 95的改进版。Windows 98最大的特点之一是将微软的互联网浏览器技术集成到Windows 95中，使访问互联网资源像访问本地硬盘一样方便，从而更好地满足人们日益增长的访问互联网资源的需求。Windows 98已经成为目前实际使用的主流操作系统。
自从微软在1985年推出Windows 1.0之后，Windows系统几乎成了操作系统的代名词，从最初在DOS下执行的Windows 3.x，到现在风靡全球的Windows 9x/Me/2000/NT/XP。
一种多用户的计算机操作系统
UNIX操作系统是at & T公司在1971中的PDP-11上实现的操作系统。它具有多用户、多任务的特点，支持多种处理器架构。它最初是由美国电话电报公司贝尔实验室的肯·汤普森***肯尼斯·蓝·汤普逊***、丹尼斯·里奇* * *丹尼斯·麦卡利斯泰尔·里奇* * *和道格拉斯·麦克洛伊建造的。
目前其商标权归国际开放标准组织***The Open Group***所有。
从1969开始，UNIX系统在计算机界已经存在了30多年。虽然有一些操作系统的强大竞争，如Windows NT，但它仍然是笔记本电脑、PC、PC服务器、中小型计算机、工作站、超级计算机和集群、SMP和MPP上的全系列通用操作系统。至少到目前为止，还没有一个操作系统能够承担这个任务。而且基于它的POSIX***等开放系统标准* * *也是目前为止唯一的操作系统标准。甚至其竞争对手或现有的专用硬件系统* * *一些公司的大中型计算机或操作系统运行在专用硬件上* * *，其接口遵循POSIX或其他UNIX标准。从这个意义上说，UNIX不仅仅是一个操作系统的专用名称，而是当前开放系统的同义词。
UNIX系统的转折点是从1972到1974。因为UNIX是用C语言编写的，所以可移植性是主要的设计目标。1988开放软件基金会成立后，UNIX经历了辉煌的历程。成千上万的应用软件都是在UNIX系统上开发的，应用于几乎每一个应用领域。UNIX从此成为世界上使用最广泛的通用操作系统。UNIX不仅极大地推动了计算机系统和软件技术的发展，而且在某种意义上对整个社会的进步起到了重要的推动作用。
Linux操作系统
Linux是目前世界上最大的自由软件。是一个堪比UNIX和Windows的操作系统，网络功能齐全。Linux最初是由芬兰人Linus Torvalds开发的。它的源程序在网上公开后，引起了全世界计算机爱好者的热情。很多人下载了源程序，按照自己的意愿完善了某个功能，然后发回到网上。因此，Linux被雕琢成了世界上最稳定、最有前途的操作系统。
从发展的角度来看，Linux取代UNIX和Windows还为时过早，但一个稳定性、灵活性和易用性都非常优秀的软件，肯定会被越来越广泛的使用。
mac 操作系统
1984年，苹果发布了System 1，这是一个黑白界面，也是世界上第一个成功的图形用户界面操作系统。System 1包含桌面、窗口、图标、光标、菜单、滚动条等项目。其中，对于现在的电脑用户来说，最不成熟也最有趣的就是新建文件夹的方式——磁盘上有一个空文件夹***创建文件夹的方式就是重命名这个空文件夹；然后，会自动出现一个空文件夹，这个空文件夹可以用来再次创建一个新文件夹。当时苹果的操作系统还没有今天的AppleTalk网络协议，桌面图片，颜色，QuickTime等丰富多彩的应用，同时文件夹也不能嵌套。其实系统1里的文件夹都是假的，所有文件都直接放在根目录下，文件都是按照系统的一个表对应自己的文件夹。文件夹的形式只是为了方便用户在桌面上操作文件。
之后的十年，苹果的操作系统经历了从系统1到6再到7.5.3的巨大变化。苹果的操作系统从单调的黑白界面变成了8色、16色和真彩色。从稳定性、应用数量、界面效果来看，苹果都在向人们展示其日益成熟、不断成长的笑脸。从7.6版本开始，苹果的操作系统改名为Mac OS，然后是Mac OS 8和Mac OS 9，直到Mac OS 9.2.2和今天的Mac OS 10.3都采用了这种命名方式。
5438年6月+2000年10月，Mac OS X正式发布，随后是10.1和10.2。苹果对Mac OS X投入了大量的热情和精力，也取得了初步的成功。2002年，苹果电脑公司创始人之一、现任苹果CEO乔布斯亲自主持了一个仪式:将一个Mac OS 9的产品包装盒放入棺材，正式宣布Mac OS X时代的全面到来！
从苹果操作系统的进化史来看，Mac OS Panther***以下简称Panther***似乎只是苹果操作系统的一次例行升级，但事实真的是这样吗？在下结论之前，我们先来看一个事实:一向在5月中下旬举办的2003年WWDC***苹果全球开发者大会***，因为要提供Panther开发者预览** *开发者预览* *，所以特意推迟到6月！一个月的等待没有让用户失望。在无数苹果粉丝每年期待的乔布斯主题演讲中，我们听到了比以前多得多的掌声。
2003年10月24日，10，Mac OS X 10.3正式上市。6月165438+10月11日，苹果迅速发布了Mac OS X 10.3+0的升级版。或许到本文发表时，Panther可以升级到10.3.2。苹果宣称:“Mac OS Panther拥有超过150项创新功能，让你感觉拥有一台全新的苹果电脑”。