计算机硬件发展史综述范文

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篇1

关键词：计算机操作系统；Windows；UNIX；Linux

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

当今现代，人们学习、生活等都已经不能离开计算机，计算机由硬件和软件组成，在计算机系统软件中最重要的软件就是操作系统。操作系统如同指挥官一样，指挥着计算机里的所有部件，并指挥它们按照某个计划协同工作。计算机系统越复杂，操作系统的作用和地位就越重要。

一、操作系统概述

操作系统，负责管理计算机硬件资源和软件资源，并通过这种管理为用户提供服务，成为计算机和用户之间的接口。操作系统的主要功能是：（1）处理机管理；（2）存储器管理；（3）文件管理；（4）设备管理；（5）用户接口。基本上所有的操作系统都具有如下的特征：（1）并发性；（2）共享性；（3）虚拟性；（5）不确定性。

二、操作系统发展史

操作系统的产生迄今已有70年的时间，最早期的操作系统诞生于20世纪50年代中期，只是简单的单道批处理操作系统；接着演变成了多道程序批处理系统，与此同时，实时操作系统也应运而生；最后伴随着微型机、多处理机和计算机网络的发展，与之相对应的微机OS、多处理机OS和网络OS也随之迅速发展。

（一）串行处理系统

世界上最早的计算机诞生之时，并没有操作系统，当时程序员直接和硬件打交道，具体流程是：首先程序员将已经穿孔的纸带（或卡片）装入内存，接着通过控制台或开关启动程序运行，最后当程序全部运行完毕，取出纸带（或卡片）和运算结果。该系统严重地降低了计算机资源的利用率，形成了所谓的人机矛盾。

（二）单道批处理系统

为了解决上述的人机矛盾，提出了一种批量处理的思想，即一次输入一批作业。该系统的具体流程是：首先以脱机的方式将一批作业输入到磁带上，并配上监督程序，该监督程序负责作业的顺序执行，当一个作业完成时，监督程序会自动选择下一个作业，重复以上过程，直到该批作业全部执行完为止。该系统提高了系统的处理能力，可以成批的执行作业，然而实际执行时，内存中只能执行一道作业，会降低程序的执行速度。

（三）多道批处理系统

为了解决单道批处理系统每次只能执行一道作业的问题，多道程序设计技术应运而生，该系统的具体流程是：首先在内存中放入多道作业，在实际执行过程中，允许他们交替执行，比如当一道作业因为I/O请求中断时，CPU此时空闲，因此可以执行另一道作业。该系统有效的提高了CPU的利用率和系统吞吐量，然而资源利用率较高，作业的平均周转周期较长。

（四）分时操作系统

分时处理系统可以说是应用户的需求而形成的一种操作系统，分时处理系统也采用了多道处理技术，但却与多道批处理系统之间存在截然不同的性能差别，主要表现在分时系统具有如下特征：①多路性；②独立性；③及时性；④交互性。

（五）实时操作系统

实时操作系统就是指系统可以及时地对外部事件的请求做出响应，并在规定的时间内完成事件的处理，并可以控制所有实时任务协调一致的运行。该系统与分时系统相似，最大的不同在于要满足处理与时间的关系。

三、经典操作系统介绍

从操作系统诞生到发展至今，出现过几种较为经典的操作系统分别是Windows、UNIX和Linux。

（一）Windows

Windows在1985年问世，起初仅是MS-DOS之下的应用程序，直到微软在2000年推出Windows 2000，第一个脱离MS-DOS基础的图形用户界面操作系统才算面世。Windows是一款基于图形用户界面（GUI）的视窗、单用户多任务的计算机操作系统。Windows操作系统在全球桌面操作系统市场中占有非常大的比例，同时在中低端的服务器市场上也有一定的应用。目前Windows系统在技术方面已经相当成熟，并且不断完善，深受人们的喜爱。

（二）UNIX

UNIX最早由KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcIlroy于1969年开发，是一个功能极强，性能最为全面的多用户多任务操作系统。最初的UNIX是用汇编语言编写的，但移植性较差，后来采用高级语言开发，使得修改和移植都相当方便。因为UNIX的成功，也推动了一系列UNIX衍生产品，最为著名的有苹果公司研发的Mac OS X操作系统和Linux系统。目前，因为UNIX的高效强大，安全可靠等诸多优点，使之成为大型机、网络服务器以及工作站的主流操作系统，成为高端产业的领跑者。

（三）Linux

Linux操作系统由林纳斯・托瓦兹于1991 年研发出来，从严格意义上讲，Linux只是一个内核，基于Linux内核的完整操作系统才是Linux操作系统。Linux可以看成是对UNIX的传承，和UNIX类似，是一款多用户多任务的操作系统，并且可以免费使用和自由传播。Linux操作系统的发展相当纯熟，已经成为服务器和嵌入式系统的市场上的主流操作系统之一，Linux正在逐步进军桌面操作系统市场，因为其具有免费开源、安全，高效等特性，将成为Windows操作系统的最大威胁。目前，世界上运算最快的10台超级计算机所采用的操作系统都是Linux操作系统。

四、结束语

综上所述，计算机操作系统如同计算机的大脑，支配着计算机完成各种任务，计算机操作系统的发展历经了串行处理系统时代，单道批处理系统时代，多道批处理系统时代，分时操作系统时代和实时操作系统时代，随着科技的飞速发展，计算机操作系统将会变得更加完善。

参考文献：

[1]Gary Nutt.操作系统[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]何炎祥，李飞，李宁.计算机操作系统[M].北京：清华大学出版社，2003.