操

作

系

统

的

发

展

现

状

专

姓

学业：电子商务 名：冯杰 号：2009211484

操作系统的发展情况报告

一、 操作系统的简介

随着网络的而发展，网络的普遍性会越来越广，现在的时代，已经没几个人不认识电脑了，现在没几个小孩不会不知道电脑可以玩网络游戏。网络不仅将会家家户户能拥有，而且不久将来的世界，网络更加的高速，极有可能达到即点即现的速度。众所周知，电脑是由软件和硬件组成。而操作系统（Operating System，简称OS）就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。对电脑进行操作，就是利用操作系统来完成。操作系统是控制和管理计算机软件和硬件资源，合理的组织计算机工作流程及方便用户使用计算机的一个大型程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。

操作系统是现代电脑必不可少的系统软件，是电脑的灵魂所在。现代的电脑都是听过操作系统来解释人们的命令，从而达到控制电脑的目的。几乎所有的应用程序都是基于操作系统的。操作系统是系统程序，应用程序和计算机硬件的桥梁，因此操作系统承担着和硬件良好的接合的任务，尤其是和I/O设备的相互交流，另外，控制数据存储设备对数据进行操作也是操作系统的重要内容之一。操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源，合理有效地组织计算机系统的工作，为用户提供一个方便并且可扩展的工作环境，从而起到连接计算机和用户的接口工作。

二、 操作系统的发展历程

1、手工操作阶段。在这个阶段的计算机,主要元器件是电子管,运算速度慢,没有任何软件,更没有操作系统。用户直接使用机器语言编写程序,上机时完全手工操作,首先将预先准备好的程序纸带装入输入机,然后启动输入机把程序和数据送入计算机,接着通过开关启动程序运行,计算完成后,打印机输出结果。

2、批处理阶段。由于20世纪50年代中期,计算机的主要元器件由晶体管取代,运行 速度有了很大的提高,这时软件也开始迅速发展,出现了早期的操作系统,这就是早期的对用户提交的程序进行管理的监控程序和批处理软件。

3、多道程序系统阶段。随着中、小规模的集成电路在计算机系统中的广泛应用,CPU的运动速度大大提高,为了提高CPU的利用率,引入了多道程序设计技术,并出现了专门支持多道程序的硬件机构,这一时期,为了进一步提高CPU的利用效率,出现了多道批处理系统、分时系统等等,从而产生了更加强大的监管程序,并迅速发展成为计算机科学中的一个重要分支,就是操作系统。统称为传统操作系统。

4、现代操作系统阶段。大规模、超大规模集成电路急速的迅速发展,出现了微处理器,使得计算机的体系结构更加优化,计算机的运行速度进一步提高,而体积却大大减少,面向个人的计算机和便携式计算机出现并普及。它的最大优点是结构清晰、功能全面、可以适应多种用途的需要并且操作使用方面。

三、 操作系统的现状

（1）各个系统的情况

1、Windows系统篇

Windows是一款流行的操作系统, 在全球桌面操作系统市场中占有90%左右的份

额, 同时在中低端服务器市场也有广泛的应用, 如Web服务器和数据库服务器。近年微软花费了大量的研发经费提高Windows运行企业大型程序的能力,以图扩展应用领域。Windows作为一个现代操作系统, 无论在技术方面, 还是在市场方面, 都是成功的。 Windows特点：1. windows是不开源的；

?? 2.windows界面图形化；??

3、windows网络支持良好、硬件支持良好。

2、UNIX系统篇

UNIX操作系统具有统一开放的事实标准和认证规范。该规范使不同UNIX操作系统上开发的应用程序可以轻松移植, 极大地促进了UNIX的发展和应用。IBM、升阳、惠普、思高集团、SGI等公司都在不停地发展各自的UNIX产品。UNIX已经成为大型机、服务器以及工作站的主要操作系统。UNIX商业化计划催生了GNU 计划, 推动了FreeBSD、Linux等开源UNIX类操作系统的发展。

Unix特点：1、安全可靠，高效强大；

2、适合小型高端计算机；

3、UNIX采用的是用户进程与系统进程在内存中是分开的；

4、UNIX采用的是对用户的授权到文件级；

5、UNIX采用进程间通信机制。

3、Linux系统

Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。现在，无论从硬件还是从软件来讲, Linux都已经是一个成熟的操作系统。随着Linux的流行, 越来越多的厂商开始在其销售的计算机上预装Linux。

Linux特点：1.完全免费，完全兼容POSIX 1.0标准；

2.多用户多任务，具有良好的界面 ；

3.丰富的网络功能，可靠的安全、稳定性能；

4.安全性及可靠性好；

5.具有优秀的开发工具；

6.多进程、多线程、实时性较好，支持多种平台；

7.与UNIX完全兼容。

? 4、MS-DOS系统篇

DOS系统是19xx年由微软公司为IBM个人电脑开发的，即MS-DOS。它是一个单用户单任务的操作系统。在19xx年到19xx年间DOS占据操作系统的统治地位。 MS-DOS 特点：1、文件管理方便 ；

2、外设支持良好 ；

3、小巧灵活 ；

4、应用程序众多。 5、 FreeBSD系统篇

FreeBSD是由许多人参与开发和维护的一种先进的BSD UNIX操作系统。突出的特点FreeBSD提供先进的联网、负载能力，卓越的安全和兼容性。

FreeBSD特点：1、多任务功能 ，多用户系统；

2、强大的网络功能 ，Unix兼容性强； 3、高效的虚拟存储器管理，方便的开发功能；

6、 Mac OS系统篇

Mac OS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面。现行的最新的系统版本是Mac OS X 10.3.x版。

Mac OS特点：1、多平台兼容模式；

2、占用更少的内存；

3、多种开发工具。

（2）当前状况和存在问题

随着计算机技术和网络技术的普及，在通用主流操作系统仍然占据比较大的市场份额的基础上，未来一些操作系统将逐步向专用化和小型化等方面发展，并具备如下新特点：

1、开源化

开源改变了未来操作系统的开发模式，使得聚集大家的力量打破组织边界、持续创造出更高质量、更安全和更易用的操作系统成为可能。另外，更重要的是它改变了操作系统的使用方式——从“使用许可”为主的商业模式变成以支持和咨询等面向服务为主的商业模式。从本质上讲，开源操作系统的开发模式和许可机制更加适合于面向服务的商业模型，其利润核心并不是纯软件开发或者是任何形式的软件产品，而是软件服务。

2、小型化或微型化

通用操作系统的规模和复杂性过大。为了适应特定的应用领域，比如手机、手持游戏机和个人数字助理（PDA26），甚至在特定的家用 设备，如智能遥控器等，未来操作系统必然逐渐向规模和功能小型化发展。此外，随着纳米技术的发展，在一些微型设备中需要专门设计一些微型操作系统，已经开始研究的纳米操作系统就是其中一种。

3、网络化

网络已经成为人们生活中的一部份，操作系统也越来越依赖网络资源的共享与通信。尽管目前提出了网络操作系统和分布式操作系统，但这类操作系统在技术上还不成熟。

4、安全化或可信化

互联网的应用已经渗透到金融、电信、宇航、电子商务、电子政务 和军事等社会的各个领域。但是互联网本身具有的开放性和动态性正日益导致各种安全问题日益严重，其应用的发展也越来越受到制约。因此，包括微软和升阳在内的众多厂商开始重视并逐步建立起安全和可信的操作系统。然而，这种具有较高安全性和可信性的操作系统离用户可接受程度还有一定距离，这也成为业界积极研究的课题。

（3）操作系统新技术

从操作系统新技术的角度看，它主要包括操作系统结构设计的微内核技术和操作系统软件设计的面向对象技术。

（一）微内核操作系统技术

现代操作系统设计中的一个突出思想是把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，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，称这种技术为微内核（Microkernel)技术。

? 微内核结构的优点

（1）安全可靠。微内核降低了内核的复杂度，减少了发生故障的概率，也就增加了系统的安全性。

（2）一致性的接口。当用户进程提出服务要求时，均是以消息通信方式经由内核向服务器进程提出的。因此，进程所面对的是一个统一一致的进程通信接口方式。

（3）系统的可扩充性。系统可扩充性强，随着新硬件与新软件技术的出现，只需对内核做很少的修改。

（4）灵活性。操作系统具有良好的模块化结构，可以独立地对模块进行修改，也可随意对功能进行增加和删除，因此操作系统可以按用户的需要进行剪裁。

（5）兼容性。许多系统都希望能运行在多种不同的处理器平台上，这在微内核结构下是比较容易实现的。

（6）提供了对分布式系统的支持。在微内核结构下操作系统必须采用客户/服务器模式。这种模式适合于分布式系统，可以对分布式系统提供支持。

? 微内核的主要缺点

在微内核结构下，一次系统服务过程需要更多的模式（在用户态和核心态之间）转换和进程地址空间的开关，这就增加开销，影响了执行速度。

（二） 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，已有许多操作系统采用了面向对象技术，如Windows NT等。面向对象已成为新一代操作系统的一个重要标志。

? 面向对象操作系统的优点：

（1）可以减少操作系统在其整个生命期内所做修改时对系统本身的影响。

（2）操作系统对其资源的访问和操纵是一致的。操作系统生成、删除和引用一个事件对象，与它生成、删除和引用一个进程对象采用相同的方法，即都是通过使用对象句柄来实现的。所谓对象句柄，是指进程指向的一个特定对象表中的表项。

（3）操作系统的安全措施得以简化。由于所有对象都采用同样的保护方式，那么当某人试图访问一个对象时，安全系统就介入并核准操作，而不管这个对象是什么。

（4）对象为进程之间分享资源提供了方便和一致性的手段。对象句柄被用来处理所有类型的对象。操作系统可以通过跟踪一个对象有多少个句柄被打开，来决定该对象是否仍在使用中。当它不再使用时，操作系统就可以删除该对象。

四、操作系统的发展趋势

在计算机的发展中，嵌入式会是重点和热点。

（1）需要面向应用、专用特制的新一代嵌入式操作系统

在工业控制及其他相关领域的长期应用和商业竞争中已逐渐形成了一些较为成功的嵌入式操作系统，其中主流的嵌入式操作系统有视窗系统 CE、 Palm OS、Embedded Linux、VxWorks、pSOS及OS-9等。我们通过对这些系统进行分析认为，他们虽然提供了较为强大的类似于桌面操作系统的功能，但针对嵌入式系统的特征和特性而言，其一起的缺点是缺乏应用的高效性，网络连接功能较差，系统对应用程式研发支持相对较弱，因此，迫切需要面向应用的、专用特制的新一代嵌入式操作系统。

（2）ASOS（面向应用、专用特制的嵌入式操作系统）的应用前景分析

ASOS的发展前景将非常广阔。这类嵌入式操作系统不仅在传统的工业控制和商业管理领域有极其广泛的应用空间，如智能工控设备、IC卡等，而且在信息家电领域的应用更具有极为广泛的潜力。例如机顶盒、WebTV、网络冰箱、网络空调等众多的消费类和医疗保健类电子设备，及在车载盒、智能交通等领域的应用也呈现出前所未有的生机。

.

第二篇：操作系统发展的现状论文

★★★★★计算机操作系统论文★★★★★

操作系统的发展现状

摘要

作为配臵在计算机系统上的第一层系统软件，历经40年的发展，现代操作系统以其方便性和有效性为用户与计算机之间的“交流”作出了巨大贡献，对计算机硬件系统进行了首次扩充，提供了用户与计算机硬件进行交互的接口，作为计算机系统资源的管理者，保障了计算机能够更高效的运行。

关键词

操作系统

正文

一：操作系统的产生与发展历程

操作系统之本意原为提供简单的工作排序能力，后为辅助更新更复杂的硬件设施而渐渐演化。而个人电脑的操作系统因袭大型电脑的成长之路，在硬件越来越复杂、强大时，也逐步实践以往只有大型电脑才有的功能。

自从19xx年2月14日年第一台计算机ENIAC产生以来，在计算机用户与计算机系统之间起着桥梁作用的操作系统（Operating System,简称OS）也开始了其漫长的征程，经历了人工操作方式、脱机输入/输出（Off-Line I/O方式）、单道批处理系统（Simple Batch Processing System）、多道批处理系统（Multiprogrammed Batch Processing System）、分时系统（Time-Sharing System）以及实时系统（Real-Time System）的发展历程， 并且即将迎来网络OS、分布式OS、嵌入式OS以及并行OS的时代，OS无限的发展前景是我们难以预测的。

OS是由于客观需要而产生的，它伴随计算机技术本身及其应用的发展而逐步发展和不断完善，它的功能由弱到强，在计算机系统中的地位不断提高，如今它已经成计算机系统的核心，无一台计算机是不配臵OS的。

19xx年美国Microsoft(微软)公司生产出世界上最早的操作系统MS-DOS（Microsoft Disk Operating System，磁盘操作系统），短短不到40年的时间OS的发展可以说是飞速的。

在这40年中，OS强大的管理功能（包括对处理器、存储器、计算机设备以及文件的管理），为计算机系统内部多道程序的运行提供了良好的运行的环境，保证了多道程序有条不紊地、高效地运行，最大程度的提高了系统中各种资源的利用率，方便了用户的使用，受到了计算机用户的广泛青睐，我们不敢想象，在21世纪这个信息时代，用户使用一台没有安装任何OS的计算机会是如何的艰难。可以说这样的一台计算机与一台裸机几乎是没有任何差别的。

二：操作系统的定义与目标

作为配臵在计算机系统上的第一层软件，一般认为操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序的集合。

设计与开发OS的最终目的就是为了让用户更有效、更方便的使用计算机资源；创建可供用户使用的抽象资源，管理这些资源的并发使用，为应用程序提供良好的运行环境。其主要的目标可以归结为如下几点：

1.方便性:由于计算机系统只能识别0和1代码，而用户习惯使用自然语言，那么如何实现计算机系统与用户的“交流”便是OS要解决的重要任务之一。计算机系统通过配臵OS，将用户用各种高级语言写出的程序（或命令）转换为机 - 1 -

★★★★★计算机操作系统论文★★★★★

器可以识别的机器语言，从而大大的方便了用户使用计算机。

2.有效性：OS实现计算机系统的有效性包括三方面的内容，（1）通过进程调度实现CPU和I/O设备始终保持忙碌状态从而使系统资源得到有效的利用。

（2）通过管理内存和外存中存放的数据有序存放从而节省存储空间。（3）合理的组织计算机系统的工作流程进一步改善资源的利用率以及提高系统的吞吐量。

3.可扩充性：计算机硬件的发展和体系结构的不断优化对OS提出了更高的功能和性能要求，以及因特网尤其是Internet的发展也对OS提出了一系列新的要求。所以OS必须具有良好的可扩充性方能适应发展的要求。

4.开放性：是指系统能够遵循世界标准规范，特别是遵循OSI（开放式系统互连）国际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，能彼此兼容，可方便的实现互联。

三：操作系统的特点

现在市场上流行的OS主要美国微软（Microsoft）的Windows 2003、Windows XP、刚刚诞生的Windows 7 、Linux以及UNIX操作系统，我们暂且不论他是什么品牌的OS，但我们可以发现，如上的几种OS以及还有由于版面原因所未能列出的，他们在各有千秋的同时又有一些共同的特点：

1．并发性（Concurrence），所谓并发性是指两个或两个以上的活动或者事件在同一时间间隔内发生，OS是一个并发的系统，有多道程序同时运行，这些程序被称为并发程序，这样的系统就是并发系统。尤其是在引入了多道批处理系统之后，OS具有调度和处理多个程序同时执行的能力，多道程序都启动执行，但并未真真的同时进行，在系统内部，多个程序是交替使用系统资源来达到“并行”的，由于交替的时间很短（以纳秒甚至微秒为单位），所以在宏观上给用户一种“同时”进行的感觉，这就是现代OS所谓的“多任务”。这样做的目的是OS调度并发程序执行，使得计算机多个部件同时运行，比如，CPU和磁盘是不同的物理部件，可以让一个程序在CPU上执行，而另一个程序则向磁盘写数据，等待执行。发挥并发性能够消除计算机系统之中硬件的相互等待，节省时间，有效的改善资源利用率，提高了计算机系统的效率。

2.共享性（Sharing）,是OS的另外一个重要的特性，指计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序单独使用。比如，向每一个程序都一次性的提供所需的全部资源不但过于浪费，而且是不可能的，出于经济上的考虑，最现实的办法就是资源共享，即让系统程序和应用程序共用一套系统资源。共享性是计算机系统并发性的必然结果。资源共享的方式主要有互斥共享和同时访问两种。互斥共享看上去似乎是一个不可思议的概念，互斥共享主要是指对计算机硬件的共享，比如，有多个程序现在都需要使用某一外部资源（硬件），硬件是不会拒绝计算机的请求的，但是我们知道同一硬件在同一时刻是不会执行多项任务的，但是计算机的请求又不能拒绝，所以只有采用排队等待的方式、按照“FIFO”的原则来一一实现计算机的请求。同时共享就是我前面所阐述的所谓的“多任务”，只是宏观感觉与微观实际的差别。

并发性和共享性是当前计算机系统最基本的两个特征，彼此互为存在的条 - 2 -

★★★★★计算机操作系统论文★★★★★

件。一方面，资源共享是以程序（进程）的并发执行为条件的，若系统不允许并发执行那就无所谓资源共享。另一方面，若系统不能对资源共享实现有效的管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必然会影响程序并发执行的程度，甚至根本无法并发执行。

3．虚拟性（Virtual），计算机OS中所谓的“虚拟性”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干逻辑上的对应物。物理实体（前者）是客观存在的；而后者是虚拟的，是用户感觉上的东西。相应地，用于实现虚拟的技术成为虚拟技术。在OS中利用了很多种虚拟技术，分别用来实现虚拟机处理、虚拟内存、虚拟光驱、虚拟外部设备和虚拟信道等。

4．异步性（Asynchronism）,又称随机性，在多道程序环境中允许多个程序并发执行，并发活动势必会导致随机事件的发生。由于资源有限而程序众多，每个程序的执行并非是连贯的，而是“走走停停”。所以说并发程序实际上是以异步的方式运行的，异步性会给系统带来潜在的危险，有可能导致并发程序的执行产生与时间有关的错误，但是OS必须保证：只要运行环境相同，多次运行同一程序，都会获得完全相同的计算结果。

四：操作系统的基本功能

基于上述诸特征OS实现的基本功能都是一样的，OS的基本功能主要有以下几点：

1. 处理器管理功能、

处理器是计算机系统中最为稀有和宝贵的资源，

应该最大限的提高其利用率，可以采用多道程序设计技术，组织多个作业同时进行执行，解决处理器的调度、分配和回收等问题。随着多处理器系统的出现，处理器的管理就变得更加复杂，为了做好处理器的管理工作，描述多道程序的并发执行，OS引入进程的概念，处理器的分配、调度和执行都以进程作为基本单位，主要包括对进程控制、进程同步、进程通信以及进程调度等发面。

2. 存储器管理功能

存储器管理的主要任务是管理主存资源，为多道

程序运行提供有力的支撑，提高存储空间的利用率，包括内存分配、内存保护、地址映射以及内存扩充等发面。

3．设备管理功能

设备管理的主要任务是：管理各种外部设备，完成用户所提出的I/O请求；加快数据传输速度，发挥设备的并行性，提高设备的利用率；提供设备驱动程序和中断处理程序，为用户隐藏硬件操作细节，提供简单的设备使用方法。包括缓冲管理、设备分配以及设备处理等方面。

4.文件管理功能

文件管理主要是针对信息的管理，在OS中配臵文

件系统，主要任务是对用户文件和系统文件进行有效的管理，实现按名存取；实现文件的共享、保护和保密，保证文件的安全性；向用户提供一套能够方便 - 3 -

★★★★★计算机操作系统论文★★★★★

地使用文件的操作和命令。包括文件存储空间的管理、文件目录的管理、以及文件的读/写管理和保护等方面。

5.用户接口功能

为了使用户能够灵活、方便的使用计算机硬件和系统所提供的服务，OS向用户提供了一组使用其功能的手段，即用户接口。通过接口可以方便地调用OS的功能，有效的组织作业及其处理流程，使整个计算机系统高效的运行。包括命令接口、程序接口和图形接口等方面。

五:操作系统未来的发展方向

OS近40年的发展速度也让我们看到了它的未来，随着使用电脑的人越来越多，这就势必要求OS为用户提供更方便的人机交互方式，由于对计算机资源利用率的要求不断提高和计算机体系结构的不断完善，还有硬件设备的不断发展，这都成为促使OS进一步发展的动力。我以为OS未来的发展方向主要有以下几个方面：

1. 网络操作系统

网络技术的发展是大家有目共睹的，但是计算机网络系统除了硬件还需要有软件系统，只有二者很好的结合才能构成计算机网络的基础平台。OS作为最重要的系统软件，网络操作系统是用户与计算机网络之间的一个接口，除了具备通常的操作系统所应该具有的功能之外，还应该具有联网功能，支持网络系统结构和各种网络通信协议，提供各种网络互联功能，支持有效、安全的数据传输。随着网络技术的不断发展，新的网络操作系统还会不断的出现，用户将会有更大的选择空间。

2.分布式操作系统

通过高速互连网络将许多台计算机连接起来形成一个统一的计算机系统，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统。

分布式操作系统的特征是：统一性，即它是一个统一的操作系统；共享性，即所有的分布式系统中的资源是共享的；透明性，其含义是用户并不知道分布式系统是运行在多台计算机上，在用户眼里整个分布式系统像是一台计算机，对用户来讲是透明的；自治性，即处于分布式系统的多个主机都可独立工作。

3.嵌入式操作系统

所谓嵌入式操作系统就是指嵌入式系统中的操作系统，嵌入式操作系统是运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及它所操作、控制的各种部件装臵等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件，自从嵌入式操作系统诞生以来，它以其微型化、可定制性、实时性、可靠性和易移植性受到了广泛的欢迎，想必它的发展空间也是无限的。

4.并行操作系统

相对于串行计算机系统而言，将能够同时执行多个任务或多条指令或同时对多个数据项进行处理的计算机系统称为并行系统，随着计算机技术的发展， - 4 -

★★★★★计算机操作系统论文★★★★★

现代计算机均具有不同程度的并行性。并行处理计算机主要指以下两种类型的计算机：①能同时执行多条指令或同时处理多个数据项的单中央处理器计算机；②多处理机系统。

因为刚开始学习操作系统的相关知识，对此也不是很了解，但通过上网查阅相关资料，有了一定的了解，由于个人能力有限，此篇论文中也并没有提出什么相关书籍的作者的独特的见解，有一部分也是复制粘贴，但我想这是对我所查阅的有关操作系统资料的概述部分知识的良好总结，在写论文的过程中也让我进一步的巩固了自己学习的知识，加深了对这些知识点的理解与记忆，对我的学习帮助甚大，也激发了我学习计算机操作系统这门课程的兴趣。相信在以后的学习过程中，相对来说较为得心应手。

参考网站：

[1] /view/1708876.htm.

[2]/view/2ee3770203d8ce2f0066236f.html

[3]/playlist_show/id_4206817.html?

[4] /p-114583965.html

- 5 -