操作系统的主要功能及其在计算机专业中的作用

操作系统的主要功能及其在计算机专业中的作用

交奇奇

苏州大学计算机科学与技术学院2011级

摘要：操作系统（Operating System,®称OS）是计算机系统的畫要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间，系统与用户之间、用户与用户之间的关系随看操作系统的新技术的不断出现功能不断増加、操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断増加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境更能满足用户的需求.本文主要对算机操作系统的功能，发展和分类做了简单的分析和阐述.

关键词:os系统软件发展流行的操作系统趋势

1-引言

1）计算机系统由硬件和软件两大部分组成，软件分为系统软件（使用和管理计算机的软件）和应用软件（专为某一应用编制的软件），操作系统便是一种常见的系统软件。2）操作系统身负诸如管理与配垃内存、决左系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统的型态非常多样，不同机器安装的OS可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX. LINUX、Windows. Netware等.3）为用户提供使用汁算机系统的环境，方便使用计算机系统的各部件或功能。操作系统通过自己的程序，将计算机系统的齐种资源所提供的功能抽象，形成与之等价的操作系统的功能，并形象地表现岀来，提供给用户方便地使用计算机。

2操作系统的历史

2.1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汁算机,接着通过开关启动程序运行，计算完成后,打印机输出结果。用户必须是非常专业的技术人员才能实现对计算机的控制。

2.2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。

2.3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，为了提髙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，岀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。

3.操作系统的现状

3.1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，岀现了微处理器，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髙，而体枳却大大减少，而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淸晰、功能全而、可以适应多种用途的需要并且操作使用方面。

3.2流行的的操作系统

自20世纪中期电子计算机诞生以来，计算机操作系统的研究取得了长足进展。现在，操作系统进入了社会生活的各个方面，涉及大型计算机、个人讣算机、移动便携设备、其他自动化设备等各个层次的应用领域。任几十年的发展历程中，各种操作系统应运而生，现在最具代表性的是Windows. Unix和L inux三种操作系统。它们发展的最成熟，对计算机科学技术的贡献最大。

1)Windows

Microsoft开发的Windows是目前世界上用户最多、且兼容性最强的操作系统。最早的Windows操作系统从1985年就推出了。改进了微软以往的命令、代码系统Microsoft DOS (简称MS-DOS)。Microsoft Windows是彩色界而的操作系统。支持键鼠功能。默认的平台是由任务栏和桌而图标组成的。任务栏是显示正在运行的程序、“开始”菜单、时间、快速启动栏、输入法以及右下角托盘图标组成。而桌而图标是进入程序的途径。默认系统图标有“我的电脑”、“我的文档"、“回收站“，期外，还会显示岀系统自带的TE浏览器"

图标。运行的三公开核心部分。随着电脑硬件和软件系统的不断升级，微软的windows操作系统也在不断升级，从16 位、32位到64位操作系统。从最初的windows 1.0到大家熟知的windows95、NT、97、98、2000、Me、XP、Server. Vista, Windows 7各种版本的持续更新，微软一直在尽力于Windows操作的开发和完善。

2)Unix

UNIX ,是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统，最早由KcnThompson、DcnnisRitchie和DouglasMcIlroy 于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。

3)Linux

Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。目前存在着许多不同的Linux,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种讣算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级汁算机。Linux是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级讣算机运行的都是Linux操作系统。严格来讲，

Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。Linux得爼于计算机业余爱好者Linus Torvaldso

4操作系统的分类

从用途的角度可以分为专用和通用两类。专用操作系统是指用于控制和管理专项事物的操作系统，如现代手机中使用的操作系统，这类系统一般以嵌入硬件的方式出现，用于特定的途径。通用操作系统具有完善的功能,能够适应多种用途的需要。

从单机和网络的角度看可以分为单机操作系统和网络操作系统。单机操作系统是针对单机汁算机系统的环境设汁的，它只有管理本机系统那个资源的功能。单用户操作系统是一种更为特殊的单机操作系统，它是针对一台机器，一个用戸设讣的操作系统，它的基本特征是一次只能支持一个用户作业的运行，系统的所有资源有该用户独占，该用户对整个计算机系统有绝对的控制权。

从功能的角度看可分为批处理系统、分时系统、实时系统、网络系统、分布式系统。批处理系统、分时系统和实时系统的运行环境大多是计算机系统,而后两种操作系统的运行环境是多计算机系统。

4.1批处理系统

批处理的系统的基本特征是“批量”。即将要交给计算机处理的若干个作业组织成队列成批地交给汁算机自动地按作业队列顺序逐个处理。它可分为单道批处理系统和多逍批处理系统。单道批处理系统一次只能调入一个处理作业在在汁算机在内运行，其他作业放在辅助存储器上,它类似于单用户操作系统。il•算机在运行处理作业时,时间主要消耗有两个方而, 一方面是消耗在CPU执行程序上，另一方面是消耗在输入输出上。由于输入输出设备的速度相对CPU的执行程序的速度慢很多，导致汁算机在输入输出时CPU处于空闲。为了提高C0U的使用效率，岀现了多道批处理系统。它与单道批处理系统不同的是在计算机内存中可以有多个作业存在，调度程序根据事先确左的策略，选择一个作业将CPU资源分配给它运行处理，当处理的作业要进入输入输出操作时，就释放对CPU的占有，调度程序则从其他的内存中的待处理作业中选择一交给CPU执行，这样，就提髙了CPI；的使用效率。

4.2分时系统

分时是指两个或两个以上的事件按时间划分轮流使用计算机系统的某一资源。在一个系统中如果多个用户分时使用一个计算机，那么这样的系统成为分时系统。分时的时间单位称为时间片,一个时间片一般是几十豪秒。在一个分时系统中，往往要连接几十个甚至上百个终端，每个用户在自己的终端上控制其作业的运行。通过操作系统的管理，将CPU轮流分配给乞个用户使用，如果某个用户作业在分配给他另一个时间片在继续执行。此时的CPU被分配给另一个用户作业。

4.3实时系统

实时即时处理并快速给出处理结果。实时系统一般是采用时间驱动的设汁方法，系统能够及时对随时发生的事件做岀响应并及时处理。实时系统分为实时控制系统和实时处理系统。实时控制系统常用于工业控制以及飞行器、导弹发射等军事方而的自动控制。实时处理系统常用于预定飞机票、航班査询以及银行之间账务往来等系统。

4.4网络操作系统

随着讣算机技术的迅速发展和网络技术的日益完善,不同地域的具有独立处理能力的多个计算机系统通过通信设施互联,实现资源共享，组成讣算机网络，成为一种更开放的工作环境。