操作系统

Posted 2020-06-21 49陈焕恳

实验0  了解和熟悉操作系统

一、目的和要求

1. 实验目的

（1）掌握操作系统的定义和概念；

（2）了解各类操作系统的发展历史；

2．实验要求

使用网络搜索了解各类计算机操作系统的知识，并整理成一篇文档。

二、实验内容

了解和掌握内容包括：

1. 计算机操作系统的定义和概念；

答：定义：管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效的使用计算机提供良好运行环境的一种操作系统。

概念：操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定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任务。操作系统的种类很多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式操作系统到超级计算机的大型操作系统。

1. 操作系统的分类；

答：1、批处理操作系统

批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。批处理操作系统不具有交互性，它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。

    2、分时操作系统

      分时(Time Sharing)操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。多路性指，伺时有多个用户使用一台计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。交互性是指，用户根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指，用户感觉不到计算机为其他人服务，就像整个系统为他所独占。及时性指，系统对用户提出的请求及时响应。它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机，彼此独立互不干扰，用户感到好像一台计算机全为他所用。

常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是：分时优先，批处理在后。“前台”响应需频繁交互的作业，如终端的要求； “后台”处理时间性要求不强的作业。

3、实时操作系统

实时操作系统(RealTimeOperatingSystem，RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。

1. 常用几种操作系统的优缺点分析；Linux，Windows

答：和Linux 一样，Windows系列是完全的多任务操作系统。它们支持同样的用户接口 、网络和安全性。

优点：Linux的自动执行能力也很强，只需要设计批处 理文件就可以让系统自动完成非常详细的任务。Linux有图形组件。Linux支持高端的图形适配器和显示器，完全胜任图形相关的 工作。Linux 有图形化的管理工具，以及日常办公的工具，比如电子邮件、网络浏览器 和文档处理工具等。可靠的系统安全、

Windows：图形界面良好，拥有良好的集成开发环境，操作简单。  缺点：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。

三、实验拓展思考

ios和android属于什么类型的操作系统？

答：IOS和Android属于手机操作系统。

各类操作系统的发展史

DOS（Disk Operating System，及磁盘操作系统）的历史可以追溯到1981年，当IBM在8086的基础上开发出IBM-PC时，却对PC所采用的操作系统感到为难，最后IBM选中了三种操作系统，CP/M-86、P-System和MS-DOS 1.0，MS-DOS 1.0中包括了诸如COPY、DIR、FORMAT命令，它还引进了批处理文件解释程序；最后DOS战胜了其他两种操作系统，成为PC机的主流操作系统。

　　1983年IBM在其IBM-PC/XT中预装了MS-DOS 2.0，DOS2.0有着崭新的层次结构的文件系统（树型目录结构）和可安装的设备驱动程序（SYS文件）；它用文件句柄（File Handle）代替了文件控制块（File Control Block）来打开文件；DOS 2.0还第一次有了一个可驻留DOS程序：PRINT.COM，由此产生了DOS TSR程序（内存驻留程序）。DOS 2.0能支持XT硬盘，尽管它只有10M。

　　DOS 3.0与IBM-PC/AT机同时发布，它充分利用了80286的性能，增加了对20M硬盘和1.2M软盘的支持，同时加入了电池供电的CMOS。DOS 3.3的发布使DOS达到了完美的阶段，它支持1.44M软盘，可以将硬盘分成32M的分区；它扩展了以前的命令集，使得DOS命令的功能更强大，这许多优点使DOS 3.3一直取代了充满错误的DOS 4.0（DOS4.0本身也是个面向欧洲的版本，大陆并不曾见），直到DOS 5的发表。

　　DOS 5发表于1991年6月，它是DOS的一个巨大的进步；DOS 5突破了硬盘分区32M的限制；提供了使系统更安全的UNDELETE和UNFORMAT命令；它提供了高速缓存技术SMARTDriver的DOS版本，使磁盘访问更迅速；DOS 5使用了EMM386.EXE，使得DOS能访问640K以上的内存，它将DOS内核装入HMA，将TSR装入UMB，留出最大的内存空间给用户使用；DOS 5还提供了一个可视化图形环境DOS－SHELL，Shell所提供的任务交换器极富潜力，它将Windows的特色引入到DOS中；此外DOS 5提供了菜单式的QBASIC和EDIT，使用户不用再去强记行编辑器单调的命令。

　　1993年，在DOS 5的巨大成功之后，Microsoft推出了MS-DOS 6，它使用了许多新技术，增加的新功能使得一些著名的DOS实用程序黯然失色。DOS 6能将磁盘上的文件压缩近一半而在读盘时自动还原，这使磁盘可用空间大大增加；Memmaker能自动使用改进的EMM386按照计算机的硬件配置优化内存空间；DOS 6提供了新的BACKUP、UNDELETE、AntiVirus（MSAV）实用程序；DEFRAG合并了磁盘碎片，使得访问磁盘速度更高；SCANDISK（DOS 6.22）取代了CHKDSK，能修复更复杂的磁盘错误；多重配置启动选择使用户在启动时选择需要的系统配置。MS-DOS 6.22使DOS达到了它的巅峰时代。

　　Microsoft公司将MS-DOS 6.22作为MS-DOS的最终版本。但IBM依然对DOS充满信心，PC-DOS 7.0的发布使DOS的功能更加强大。至今，DOS已经从单纯的操作系统骨架发展到一个功能强大的操作系统软件集。

　　补充：

　　DOS从3.0 (or 4.0)开始有了两个版本:IBM的PC-DOS,Microsoft的MS-DOS

　　MS-DOS 6.22是DOS的最终版本是指不依附于任何Windows并且功能健全的版本



　　Windows（视窗）是一个为个人电脑和服务器用户设计的操作系统。它的第一个版本由微软公司发行于1985年，并最终获得了世界个人电脑操作系统软件的垄断地位。所有最近的Windows都是完全独立的操作系统。

　　微软自1985年推出Windows 1.0。最初运行在DOS环境下，有Windows 3.0，windows3.1，windows3.2，其时已经捆绑了word和excel软件，后来升级到Windows 95时就是独立的操作系统，不再依赖于DOS，再后来就是耳熟能详的windows97（95改进版）、windows98、Windows 2000、windowsME、windowsNT、windows2000（windowsNT5.0）、Windows XP等等。由于优秀的图形操作界面取代了DOS曾经的地位。

　　Windows系统发布时间表

　　1985.11     Microsoft公司推出Windows 1.0。

　　1988.10    受雇的David Cutler与其以前的Digital同事一起开始NT的开发工作。

　　1989.6     由Chuk Whitmer领导的项目组开始从事NT的图形工作。开始时，项目组试图使用C++来编写代码，但后来因性能原因，部分代码使用C来编写。

　　1989.7    NT项目组完成的首个系统首次使用Intel i860处理器运行。

　　1990.1    比尔.盖茨将主要设计师集中在一起，讨论在Intel公司的386+处理器上运行NT的重要性，并选择非Intel i860的一种新RISC处理器。一个月后，首个NT专门测试项目组组建。

　　1990.5    Windows 3.0发布。代码名称为Chicago，该版本具有一个增强的程序管理器和图标系统，一个新的文件管理器，支持16色，运行得更好且更快。这一年，该软件销售了3百万套。

　　1991.5    Microsoft公司向其合作者公开NT的一些详细内容。

　　1992.4    Windows 3.1发布。前两个月，软件的销售量为三百万套，直到1995年Windows 95接替其前，其一直保持为首号操作系统。

　　1992.10   推出NT的第一个Beta版本。

　　1992.11   用于Windows NT的首个Win32软件Development Kit发布。

　　1993.8    Windows NT 3.1最终发布。

　　1993.10    Microsoft公司发布NT 3.1的首个补丁（Service Pack），其修复了90处以上的错误。

　　1993.12    Motorola和Microsoft公司宣布将Windows NT引入PowerPC平台。

　　1994.8    NT首次发布升级版本（NT 3.5）。Office for Windows NT的第一个版本包含了Word和Excel的32位版本。同时，发布了BackOffice。

　　1995.2    首台运行NT的PowerPC系统推出。

　　1995.5    Microsoft公司宣布了一个小但很重要的升级（3.51），以允许NT与即将出现的、专门为Windows 95设计的应用程序兼容，这令用户感到很惊奇。

　　1995.8    Windows 95发布，这是不要求MS-DOS的第一个Windows版本，且被看作是一个用户界面相当友好的操作系统。其包含了一个集成的TCP/IP堆栈、拔号网络和长文件名支持。

　　1996.8    Windows NT 4发布，其带有类似于新95的外壳。

　　1996.9    Microsoft公司宣布64位支持将被添加到NT 5.0这个专门的版本中。

　　1996.10   Microsoft公司宣布在PowerPC上的NT支持将被取消，而只让Alpha和x86作为唯一剩余的选项。

　　1997.9    Microsoft公司在PDC将NT 5.0的首个测试版本公诸于众。

　　1998.6    Windows 98发布。基于MS-DOS内核的最新Windows版本内置有IE 4。

　　1999.4    Windows 2000 Beta 3发布。

　　1999.11   Windows 2000 Release Candidate 3(RC3)在美国发布。

　　2000.2.17   Windows 2000最终版本的发布日期。

　　2000.3.20   Windows 2000在中国的发布日期。

　　2000.10    Microsoft发布了面向家庭的Windows Me 。

　　2001.10.25   Windows XP发布。

　　2003.11  Windows2003 家族发布。