操作系統是控制其他程序運行,管理系統資源並為用戶提供操作界面的系統軟件的集合。
操作系統(英語;Operating System,簡稱OS)是壹管理電腦硬件與軟件資源的程序,同時也是計算機系統的內核與基石。操作系統身負諸如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出設備、操作網絡與管理文件系統等基本事務。操作系統是管理計算機系統的全部硬件資源包括軟件資源及數據資源;控制程序運行;改善人機界面;為其它應用軟件提供支持等,使計算機系統所有資源最大限度地發揮作用,為用戶提供方便的、有效的、友善的服務界面。操作系統是壹個龐大的管理控制程序,大致包括5個方面的管理功能:進程與處理機管理、作業管理、存儲管理、設備管理、文件管理。目前微機上常見的操作系統有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系統具有並發性、***享性、虛擬性和不確定性四個基本特征。
操作系統的型態非常多樣,不同機器安裝的OS可從簡單到復雜,可從手機的嵌入式系統到超級電腦的大型操作系統。許多操作系統制造者對OS的定義也不大壹致,例如有些OS集成了圖形化使用者界面,而有些OS僅使用文本接口,而將圖形界面視為壹種非必要的應用程序。
操作系統理論在計算機科學中為歷史悠久而又活躍的分支,而操作系統的設計與實現則是軟件工業的基礎與內核。
[編輯本段]類型
操作系統大致可分為6種類型。
①簡單操作系統。它是計算機初期所配置的操作系統,如IBM公司的磁盤操作系統DOS/360和微型計算機的操作系統CP/M等。這類操作系統的功能主要是操作命令的執行,文件服務,支持高級程序設計語言編譯程序和控制外部設備等。
②分時系統。它支持位於不同終端的多個用戶同時使用壹臺計算機,彼此獨立互不幹擾,用戶感到好像壹臺計算機全為他所用。
③實時操作系統。它是為實時計算機系統配置的操作系統。其主要特點是資源的分配和調度首先要考慮實時性然後才是效率。此外,實時操作系統應有較強的容錯能力。
④網絡操作系統。它是為計算機網絡配置的操作系統。在其支持下,網絡中的各臺計算機能互相通信和***享資源。其主要特點是與網絡的硬件相結合來完成網絡的通信任務。
⑤分布操作系統。它是為分布計算系統配置的操作系統。它在資源管理,通信控制和操作系統的結構等方面都與其他操作系統有較大的區別。由於分布計算機系統的資源分布於系統的不同計算機上,操作系統對用戶的資源需求不能像壹般的操作系統那樣等待有資源時直接分配的簡單做法而是要在系統的各臺計算機上搜索,找到所需資源後才可進行分配。對於有些資源,如具有多個副本的文件,還必須考慮壹致性。所謂壹致性是指若幹個用戶對同壹個文件所同時讀出的數據是壹致的。為了保證壹致性,操作系統須控制文件的讀、寫、操作,使得多個用戶可同時讀壹個文件,而任壹時刻最多只能有壹個用戶在修改文件。分布操作系統的通信功能類似於網絡操作系統。由於分布計算機系統不像網絡分布得很廣,同時分布操作系統還要支持並行處理,因此它提供的通信機制和網絡操作系統提供的有所不同,它要求通信速度高。分布操作系統的結構也不同於其他操作系統,它分布於系統的各臺計算機上,能並行地處理用戶的各種需求,有較強的容錯能力。
⑥智能操作系統(見智能軟件)。
[編輯本段]功能
操作系統的主要功能是資源管理,程序控制和人機交互等。計算機系統的資源可分為設備資源和信息資源兩大類。設備資源指的是組成計算機的硬件設備,如中央處理器,主存儲器,磁盤存儲器,打印機,磁帶存儲器,顯示器,鍵盤輸入設備和鼠標等。信息資源指的是存放於計算機內的各種數據,如文件,程序庫,知識庫,系統軟件和應用軟件等。
資源管理
系統的設備資源和信息資源都是操作系統根據用戶需求按壹定的策略來進行分配和調度的。操作系統的存儲管理就負責把內存單元分配給需要內存的程序以便讓它執行,在程序執行結束後將它占用的內存單元收回以便再使用。對於提供虛擬存儲的計算機系統,操作系統還要與硬件配合做好頁面調度工作,根據執行程序的要求分配頁面,在執行中將頁面調入和調出內存以及回收頁面等。
處理器管理或稱處理器調度,是操作系統資源管理功能的另壹個重要內容。在壹個允許多道程序同時執行的系統裏,操作系統會根據壹定的策略將處理器交替地分配給系統內等待運行的程序。壹道等待運行的程序只有在獲得了處理器後才能運行。壹道程序在運行中若遇到某個事件,例如啟動外部設備而暫時不能繼續運行下去,或壹個外部事件的發生等等,操作系統就要來處理相應的事件,然後將處理器重新分配。
操作系統的設備管理功能主要是分配和回收外部設備以及控制外部設備按用戶程序的要求進行操作等。對於非存儲型外部設備,如打印機、顯示器等,它們可以直接作為壹個設備分配給壹個用戶程序,在使用完畢後回收以便給另壹個需求的用戶使用。對於存儲型的外部設備,如磁盤、磁帶等,則是提供存儲空間給用戶,用來存放文件和數據。存儲性外部設備的管理與信息管理是密切結合的。
信息管理是操作系統的壹個重要的功能,主要是向用戶提供壹個文件系統。壹般說,壹個文件系統向用戶提供創建文件,撤銷文件,讀寫文件,打開和關閉文件等功能。有了文件系統後,用戶可按文件名存取數據而無需知道這些數據存放在哪裏。這種做法不僅便於用戶使用而且還有利於用戶***享公***數據。此外,由於文件建立時允許創建者規定使用權限,這就可以保證數據的安全性。
程序控制
壹個用戶程序的執行自始至終是在操作系統控制下進行的。壹個用戶將他要解決的問題用某壹種程序設計語言編寫了壹個程序後就將該程序連同對它執行的要求輸入到計算機內,操作系統就根據要求控制這個用戶程序的執行直到結束。操作系統控制用戶的執行主要有以下壹些內容:調入相應的編譯程序,將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執行的目標程序,分配內存儲等資源將程序調入內存並啟動,按用戶指定的要求處理執行中出現的各種事件以及與操作員聯系請示有關意外事件的處理等。
人機交互
操作系統的人機交互功能是決定計算機系統“友善性”的壹個重要因素。人機交互功能主要靠可輸入輸出的外部設備和相應的軟件來完成。可供人機交互使用的設備主要有鍵盤顯示、鼠標、各種模式識別設備等。與這些設備相應的軟件就是操作系統提供人機交互功能的部分。人機交互部分的主要作用是控制有關設備的運行和理解並執行通過人機交互設備傳來的有關的各種命令和要求。早期的人機交互設施是鍵盤顯示器。操作員通過鍵盤打入命令,操作系統接到命令後立即執行並將結果通過顯示器顯示。打入的命令可以有不同方式,但每壹條命令的解釋是清楚的,唯壹的。隨著計算機技術的發展,操作命令也越來越多,功能也越來越強。隨著模式識別,如語音識別、漢字識別等輸入設備的發展,操作員和計算機在類似於自然語言或受限制的自然語言這壹級上進行交互成為可能。此外,通過圖形進行人機交互也吸引著人們去進行研究。這些人機交互可稱為智能化的人機交互。這方面的研究工作正在積極開展。
[編輯本段]操作系統大全
早期操作系統(專利保護)
TRS-DOS,ROM OS's
TI99-4
Commodore PET,64,和 VIC-20,
第壹套IBM-PC
蘋果電腦
Sinclair Micro和QnX等
非Unix商業操作系統
CPM操作系統
MP/M-80
UCSD P-system
Mini-FLEX
SSB-DOS
CP/M-86
DR-DOS
FreeDOS
MS-DOS
PC-DOS
Mach 由卡納尼基梅隆大學研究
L4微內核 第二代微內核
CHORUS
Choices
Multics
OS-9
NSJ
Netware:壹種網絡服務器操作系統
Unix及類似系統
A/UX(Apple UNIX)
Unix
微軟Xenix
ChorusOS
Cromix
UNIflex
OS-9
IBM的AIX
BSD
FreeBSD
NetBSD
OpenBSD
DragonFly BSD
PC-BSD
Digital UNIX,即之後康柏Tru64
DNIX
HP的HP-UX
GNU/Hurd
SGI的IRIX
Inferno
Linux(或稱GNU/Linux)
Mac OS X
MenuetOS
Minix
OSF/1
Plan9
SCO的SCO UNIX
Sun的SunOS,即之後的Solaris
System V
Ultrix
UniCOS
麒麟操作系統(Kylin),由國防科技大學、中軟公司、聯想公司、浪潮公司和民族恒星公司五家單位合作研制的服務器操作系統
OS/390
z/OS
Syllable
其他
Acorn
Arthur
ARX
RISC OS
RISCiX
Amiga
AmigaOS
Atari ST
TOS
MultiTOS
MiNT
蘋果電腦(Apple/Macintosh)
Apple DOS
ProDOS
Mac OS
Mac OS X
Mac OS X 10.4 Tiger
Mac OS X 10.5 Leopard
Mac OS X 10.6 Snow Leopard (Alpha)
pink OS
BeOS
A/UX
Be
BeOS
BeIA
Digital/康柏(Compaq)
AIS
OS-8
RSTS/E
RSX-11
RT-11
TOPS-10
TOPS-20
VMS(後更名為OpenVMS)
IBM
OS/2
AIX
OS/400
OS/390
VM/CMS
DOS/VSE
VSE/SP
VSE/ESA
OS/360
MFT
MVT
SVS
MVS
TPF
ALCS
z/OS
PC-DOS
pink OS
微軟(Microsoft)
MS-DOS
Xenix
Microsoft Bob
基於MS-DOS操作系統的Windows
Windows 1.0
Windows 2.0
Windows 3.1
Windows 95
Windows 98
Windows ME
Windows NT
Windows NT 3.5
Windows NT 4
Windows 2000
Windows XP
Windows XP SP1
Windows XP SP2
Windows XP SP3
Windows XP Media Center Edition
Windows XP Home Edition
Windows XP Tablet PC Edition
Windows XP Professional
Windows XP Professional x64 Edition
Windows Server 2003
Windows Server 2003 64-bit Edition
Windows Vista
Windows Vista SP1
Windows Vista Home Basic
Windows Vista Home Premium
Windows Vista Business
Windows Vista Ultimate
Windows Vista Enterprise
Windows Vista Starter
Windows Server 2008
Windows Server "Longhorn" Web x86
Windows Server "Longhorn" Web x64
Windows Server "Longhorn" Standard x86
Windows Server "Longhorn" Standard x64
Windows Server "Longhorn" Enterprise x86
Windows Server "Longhorn" Enterprise x64
Windows Server "Longhorn" Datacenter x86
Windows Server "Longhorn" Datacenter x64
Novell
NetWare
Unixware
SUSE Linux
NeXT
NEXTSTEP(即之後的Mac OS X)
Plan 9
Inferno
Prime Computer
Primos