操作系统原理小论文

《操作系统原理》科技论文题目：现代操作系统院（系）：软件学院专业：学生姓名：学号：指导教师：软件学院现代操作系统[摘要]一些现代操作系统的简介，和它的优缺点，发展进程，和现代的地位与一些操作系统的历史。[关键词]现代操作系统；发展历程；系统的优缺点；管理系统1引言操作系统（简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供了各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口。实际上，用户是不用接触操作系统的，操作系统管理着计算机硬件资源，同时按着应用程序的资源请求，为其分配资源，如：划分CPU时间，内存空间的开辟，调用打印机等。操作系统的种类相当多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。[1]按应用领域划分主要有三种：桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统。2Windows操作系统2.1简介中文有译作微软视窗或微软窗口，是微软公司推出的一系列操作系统。它问世于1985年，起初仅是MS-DOS之下的桌面环境，而后其后续版本逐渐发展成为个人电脑和服务器用户设计的操作系统，并最终获得了世界个人电脑操作系统软件的垄断地位。Windows采用了GUI图形化操作模式，比起从前的指令操作系统——DOS更为人性化。Windows操作系统是目前世界上使用最广泛的操作系统。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Windows1.0和Windows3.2到Windows7、Windows8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。2.2优缺点图形界面良好，拥有良好的集成开发环境，操作简单。但是不是免费的软件，采用二进制代码，不易修改操作系统本身。漏洞比较多。和linux和unix系统相比，网络功能相对较差，源码不开放。不利于操作系统的开发。Windows操作系统特别明了，直观，是人都能看懂，而Dos全是英文单词，如果英语水平不高，学起来困难，用起来就更困难。Windiws是多任务操作系统，而Dos是个单任务操作系统。Windows对计算机硬件要求稍高一些，而Dos则低一些。Dos最大优点就是什么样的问题它都能给出相应的命令行，而Windows对有些问题还要用命令行来做。3MacOS3.1简介MacOS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。MacOS是首个在商用领域成功的图形用户界面。Mac系统是苹果机专用系统，是基于Unix内核的图形化操作系统；一般情况下在普通pc上无法安装的操作系统。由苹果公司自行开发。MacOS可以被分成操作系统的两个系列：一个是老旧且已不被支持的“Classic”MacOS（系统搭载在1984年销售的首部Mac与其后代上，终极版本是MacOS9）。采用Mach作为内核，在MacOS7.6.1以前用“SystemvX.X”来称呼。新的OSX结合BSDUnix、OpenStep和MacOS9的元素。它的最底层建基于Unix基础，其代码被称为Darwin，实行的是部分开放源代码。3.2优缺点全屏模式是新版操作系统中最为重要的功能。一切应用程序均可以在全屏模式下运行。这并不意味着窗口模式将消失，而是表明在未来有可能实现完全的网格计算。任务控制整合了Dock和控制面板，并可以窗口和全屏模式查看各种应用。快速启动面板的工作方式与iPad完全相同。它以类似于iPad的用户界面显示电脑中安装的一切应用，并通过AppStore进行管理。用户可滑动鼠标，在多个应用图标界面间切换。MacAppStore的工作方式与iOS系统的AppStore完全相同。他们具有相同的导航栏和管理方式。这意味着，无需对应用进行管理。技术不是很成熟，存在一些问题。例如，在这一操作系统中，苹果公司加入了用于安全加密的FileVault技术。用户可通过这一技术对自己的根目录进行128位加密，这一技术可防止在笔记本丢失的情况下造成数据泄露。与MicrosoftWindows相比，有某些针对OSX缺乏升级价格的评论；前一版的使用者必须付全额的价格购买新版。视OSX零售包装是否被认为升级或不是而定，而有些语意上的争议。一方面，它只能在Mac上使用，所有的Mac都会搭配某些MacOS的版本一起出售，所以它是有所争议的升级版本。另一方面，在9.0或10.3升级到10.4的升级版间没有价格的差异，假设消费者买了两种版本之一的完全授权，也就是至少对于其间的升级并没有得到任何的好处。此外，消费者在新版的的OSX公布后到它开始预先安装到新机器来出货期间，购买了麦金塔电脑，通常可以以更少的金额（.95~19.95美金）来得到升级版。同时，Windows的升级价格实质上是视购买数量协议而有所变化，如家庭版vs.专业版等等，导致各版本间直接的价格对照相当困难。在某些情况下，Windows的升级价格超过OSX的价格，因此这种评论并不切实际。4DOS操作系统4.1简介磁盘操作系统，是个人计算机上的一类操作系统。从1981年直到1995年的15年间，磁盘操作系统在IBMPC兼容机市场中占有举足轻重的地位。DOS是1979年由微软公司为IBM个人电脑开发的MS-DOS,它是一个单用户单任务的操作系统。后来DOS的概念也包括了其它公司生产的与MS-DOS兼容的系统，如PC-DOS[4]、DR-DOS。DOS主要由三个基本文件和一些外部命令组成，外部命令的概念我们将在后面讲解，这说明MSDOS.SYS、IO.SYS和COMMAND.COM。其中，MSDOS.SYS称为DOS的内核，它主要用来管理和启动系统的各个部件，为DOS的引导做好准备工作IO.SYS主要负责系统的基本输入和输出，即DOS于各个部件的联系。COMMAND.COM文件是DOS与用户的接口，它主要提供了一些DOS的内部命令。磁盘是否具有启动DOS的能力，就看它是否具有这三个文件，具有这三个文件的磁盘称为引导盘。而除此之外还包含许多DOS外部命令的磁盘称为系统盘4.2优缺点文件管理是指对计算机中各类文件进行有序的管理，其中包括对文件标识符、属性、生成或修改时间的管理；对文件读写操作的管理及对文件建立、检索、比较、修改、新建、删除和复制等操作的管理。设备管理是利用dos的设备管理程序和模块，进行外设分配、外设输入/输出操作和缓冲区的有效管理。存储管理是利用dos的动态存储管理，对内存块的分配、请求、释放和修改等操作进行管理。存储管理可以为系统程序和应用程序有效地利用当前内存容量提供方便。作业是用户通过dos命令请求计算机系统完成的一个独立任务。一个作业可以包括输入、编译、连接、运行和输出等若干个处理步骤。作业管理就是许多个作业执行时进行必要的资源调度和作业处理过程控制。dos分内部命令和外部命令。CPU(中央处理器)相当于主机的大脑，是微机系统中的核心部件。CPU管理一是使CPU能够进行高效的运作，二是能够处理各种可能发生的中断事件。Windows是一个多任务的操作环境，但它对程序编写的约束和限制比DOS高得多，因而许多程序员出于对Windows的不满及对DOS开发的价值和潜力的深刻认识，继续开发DOS软件。由于多年的经验的积累，他们的软件开发水平越来越高，因此他们开发出的DOS软件的质量也越来越高。为了开发更多的软件并且增加开发的效率，他们设计了一个又一个DOS软件的开发工具。而用这些开发工具的人也越来越多，并在国外迅速地流传开来，详情可见一篇叫作“DJGPP程序与保护模式”的文章（在“DOS文章”栏目中）。一个尤为重要的是，正如上文所提到，虽然MS-DOS已经不再继续发展了，但并不意味着整个DOS也不再继续发展了。MS-DOS的最高版本是8.0（包含在WindowsME中），随后Microsoft开始开发基于WindowsNT构件的Windows，才成了真正独立的操作系统。除了MS-DOS以外，其它的DOS也在发展着。仍在不断发展和更新中的DOS有FreeDOS、PTS-DOS、ROM-DOS等，这些DOS的功能都十分强大，往往超过MS-DOS，而且FreeDOS还是完全免费且自由开放的。因此，程序员们完全可以为它们开发新的DOS软件，而不必依赖于MS-DOS。这大概是90，年代末DOS的情况。5Unix系统5.1简介Unix系统是1969年在贝尔实验室诞生，最初是在中小型计算机上运用。UNIX为用户提供了一个分时的系统以控制计算机的活动和资源，并且提供一个交互，灵活的操作界。UNIX被设计成为能够同时运行多进程，支持用户之间共享数据。同时，UNIX支持模块化结构，当你安装UNIX操作系统时，你只需要安装你工作需要的部分，例如：UNIX支持许多编程开发工具，但是如果你并不从事开发工作，你只需要安装最少的编译器。用户界面同样支持模块化原则，互不相关的命令能够通过管道相连接用于执行非常复杂的操作。UNIX有很多种，许多公司都有自己的版本，如AT&T、Sun、HP等。5.2优缺点UNIX系统是一个多用户，多任务的分时操作系统。UNIX的系统结构可分为两部分：操作系统内核（由文件子系统和进程控制子系统构成，最贴近硬件），系统的外壳（贴近用户）。外壳由Shell解释程序，支持程序设计的各种语言，编译程序和解释程序，实用程序和系统调用接口等组成UNIX系统大部分是由C语言编写的，这使得系统易读，易修改，易移植。UNIX提供了丰富的，精心挑选的系统调用，整个系统的实现十分紧凑，简洁。UNIX提供了功能强大的可编程的Shell语言（外壳语言）作为用户界面具有简洁，高效的特点。UNIX系统采用树状目录结构，具有良好的安全性，保密性和可维护性。UNIX系统采用进程对换（Swapping）的内存管理机制和请求调页的存储方式，实现了虚拟内存管理，大大提高了内存的使用效率。UNIX系统提供多种通信机制，如：管道通信，软中断通信，消息通信，共享存储器通信，信号灯通信。UNIX将所有的设备都用文件表示，用户可以使用与处理文件相同的命令和系统调用集访问设备。开发者写程序完成I/O操作时不必考虑这个操作是对文件的，还是对用户终端，打印机，或其他设备进行的。这一特性与shell中的I/O重定向一起提供了一个简单而强大的I/O接口。促使UNIX成功和流行的一个关键因素是它的可移植性。内核的大部分都是用C语言写的。这就使其在移植到新机器时相对容易了许多。它先是用于PDP-1，后来移植到VAX-11及其他许多机器、许多厂商都是开发出自己的新机器，然后简单将UNIX移植到它的上面，而不必重写一个新的操作系统。6总结操作系统的竞争已成为影响软件界走向的主要因素,这是因为一旦确立了垄断地位就极难动摇。目前Windows在中国桌面市场具有事实上的垄断地位。它不但成为支撑其它软件的平台,而且已集成或捆绑了愈来愈多的应用软件这些应用软件和Windows密切相关,一方面,它们依靠Windows垄断地位迅速打败对手占领市场;另一方面,它们取得的市场优势又进一步巩固了Windows的垄断地位。Linux提供了改变中国软件产业走向、摆脱Windows下游产业处境的机会。Linux已经是一个成熟的操作系统,同时它又是开源的。只要遵守它的规则,就可以在它的基础上发布自己的版本。同时,基于Linux的自由软件也方兴未艾,无论是国内外都有许多堪与微软相抗衡的软件在不断发布。在过去的几十年里操作系统发生了革命性的变化：技术上的创新、用户体验上的升级、应用领域的扩展、功能的完善。同过去的