操作系統(tǒng)概述

1、操作系統(tǒng)概述,操作系統(tǒng)引論,用戶與計(jì)算機(jī)硬件的接口 為最終用戶提供方便 為應(yīng)用程序的開發(fā)提供方便 操作系統(tǒng)是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件,是對(duì)硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充,操作系統(tǒng)的定義,操作系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展,在第一代計(jì)算機(jī)上沒(méi)有操作系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)的操作完全是人工操作方式，這種人工操作方式有兩個(gè)缺點(diǎn)： 用戶完全獨(dú)占計(jì)算機(jī)。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)的全部資源只供一個(gè)用戶使用。 計(jì)算機(jī)等待人工操作。當(dāng)用戶操作時(shí)計(jì)算機(jī)要等待，CPU空閑。,人工操作,監(jiān)控系統(tǒng), 第二代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)和工程計(jì)算，程序大多用FORTRAN語(yǔ)言書寫，該語(yǔ)言適用于作數(shù)值運(yùn)算，當(dāng)時(shí)主機(jī)上用的控制程序稱之為監(jiān)控程序（Monitor），其功

2、能相對(duì)比較簡(jiǎn)單，監(jiān)控程序是操作系統(tǒng)的雛形 。 單道批處理系統(tǒng)（Simple Batch System）是將所有的作業(yè)用一臺(tái)相對(duì)比較便宜的計(jì)算機(jī)（如IBM 1401）輸入到磁帶上，此計(jì)算機(jī)稱為輸入/輸出機(jī)，實(shí)施數(shù)值運(yùn)算、速度較快的計(jì)算機(jī)稱為主機(jī)（如IBM7094）。 大批的作業(yè)在輸入/輸出機(jī)的控制下輸入到磁帶后，用一個(gè)特殊的程序來(lái)控制作業(yè)的讀入和運(yùn)行，這個(gè)特殊的程序叫作業(yè)控制語(yǔ)言（JCL，Job Control Language）書寫，它能控制程序的運(yùn)行，如圖所示。,脫機(jī)輸入/輸出技術(shù), 程序和數(shù)據(jù)的輸入都不是在主機(jī)的控制之下，而是在一臺(tái)專門作輸入/輸出的計(jì)算機(jī)的控制之下進(jìn)行，或者說(shuō)，輸入/輸出

3、工作是在脫離主機(jī)的情況之下進(jìn)行的，故稱為脫機(jī)輸入/輸出（Off Line I/O），如圖所示 。,單道程序運(yùn)行情況,多道程序運(yùn)行情況,多道程序設(shè)計(jì), 隨著大規(guī)模集成電路（在每平方厘米的芯片上集成數(shù)千個(gè)晶體管）的發(fā)展，計(jì)算機(jī)向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。 個(gè)人計(jì)算機(jī)的時(shí)代到來(lái)了。 個(gè)人計(jì)算機(jī)連接成了網(wǎng)絡(luò)。因此運(yùn)行其上的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)就開始崛起。,多元化發(fā)展,操作系統(tǒng)的功能,進(jìn)程管理功能 儲(chǔ)存器管理功能 設(shè)備管理功能 文件管理功能 操作系統(tǒng)接口,對(duì)處理機(jī)的分配和運(yùn)行實(shí)施有效管理。 在多道程序環(huán)境下，處理機(jī)的分配和運(yùn)行以進(jìn)程為單位，因此對(duì)處理機(jī)的管理即對(duì)進(jìn)程的管理。,進(jìn)程控制

4、進(jìn)程同步 進(jìn)程通信 進(jìn)程調(diào)度,進(jìn)程管理,處理機(jī) processor 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并按照程序規(guī)定的步驟執(zhí)行指令的部件。 程序是描述處理機(jī)完成某項(xiàng)任務(wù)的指令序列。 指令則是處理機(jī)能直接解釋、執(zhí)行的信息單位。 處理機(jī)包括中央處理器，主存儲(chǔ)器,輸入-輸出接口。 處理機(jī)加接外圍設(shè)備就構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,存儲(chǔ)管理,方便用戶使用內(nèi)存 提高內(nèi)存的利用率 從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存,內(nèi)存分配 地址映射 內(nèi)存保護(hù) 內(nèi)存擴(kuò)充,設(shè)備管理,完成用戶程序請(qǐng)求的I/O操作，為用戶程序分配I/O設(shè)備 提高外部設(shè)備的利用 盡可能地提高輸入/輸出的速度 方便用戶使用外部設(shè)備,設(shè)備分配 設(shè)備控制 設(shè)備無(wú)關(guān)性,文件管理,文

5、件存儲(chǔ)空間的管理 目錄管理 文件的讀、寫管理 文件的存取控制,操作系統(tǒng)接口,聯(lián)機(jī)命令接口 脫機(jī)命令接口 圖形用戶界面（命令接口的改版）,也稱系統(tǒng)調(diào)用,MS-DOS,MS-DOS,MS-DOS是Microsoft Disk Operating System的簡(jiǎn)稱，意即由美國(guó)微軟公司(Microsoft)提供的磁盤操作系統(tǒng)。 MS-DOS系統(tǒng)由一個(gè)基于MBR的BOOT引導(dǎo)程序和三個(gè)文件模塊組成。這三個(gè)模塊是輸入輸出模塊(IO.SYS)、文件管理模塊(MSDOS.SYS)及命令解釋模塊(COMMAND.COM)。 除此之外，微軟還在零售的MS-DOS系統(tǒng)包中加入了若干標(biāo)準(zhǔn)的外部程序(即外部命令)，這

6、才與內(nèi)部命令(即由COMMAND.COM解釋執(zhí)行的命令)一同構(gòu)建起一個(gè)在磁盤操作時(shí)代相對(duì)完備的人機(jī)交互環(huán)境。,Windows 1.0,Windows 1.0,1985年11月，Microsoft Windows 1.0發(fā)布，最初售價(jià)為100美圓；當(dāng)時(shí)被人所青睞的GUI電腦平臺(tái)是GEM及Desqview/X,因此用戶對(duì)Windows 1.0的評(píng)價(jià)并不高。 Microsoft Windows 1.0是微軟第一次對(duì)個(gè)人電腦操作平臺(tái)進(jìn)行用戶圖形界面的嘗試。Windows 1.0本質(zhì)上宣告了MS-DOS操作系統(tǒng)的終結(jié)。 Microsoft Windows 1.0是Windows系列的第一個(gè)產(chǎn)品，于198

7、5年開始發(fā)行。 當(dāng)時(shí)很多人認(rèn)為Microsoft Windows 1.0只是一個(gè)低劣的產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)最好的GUI電腦平臺(tái)是GEM。另外一個(gè)選擇是Desqview/X。,Windows 1.0,Windows 2.0,Windows 2.0,1987年12月9日，Windows 2.0發(fā)布，最初售價(jià)為100美圓；這個(gè)版本的windows圖形界面，有不少地方借鑒了同期的Mac OS 中的一些設(shè)計(jì)理念，但這個(gè)版本依然沒(méi)有獲得用戶認(rèn)同。之后又推出了windows 386和windows 286版本，有所改進(jìn)，并為之后的Windows 3.0的成功作好了技術(shù)鋪墊。,Windows 2.0,Windows 3

8、.0,Windows 3.0,1990年5月22日，Windows 3.0正式發(fā)布，由于在界面/人性化/內(nèi)存管理多方面的巨大改進(jìn)，終于獲得用戶的認(rèn)同。之后微軟公司趁熱打鐵，于1991年10月發(fā)布了windows 3.0的多語(yǔ)版本，為windows在非英語(yǔ)母語(yǔ)國(guó)家的推廣起到了重大作用。1992年4月，windows 3.1發(fā)布，在最初發(fā)布的2個(gè)月內(nèi)，銷售量就超過(guò)了一百萬(wàn)份，至此，微軟公司的資本積累/研究開發(fā)進(jìn)入良性循環(huán)。 這個(gè)系統(tǒng)既包含了對(duì)用戶界面的重要改善也包含了對(duì)80286和80386對(duì)內(nèi)存管理技術(shù)的改進(jìn)。為命令行式操作系統(tǒng)編寫的MS-DOS下的程序可以在窗口中運(yùn)行，使得程序可以在多任務(wù)基礎(chǔ)

9、上可以使用，雖然這個(gè)版本只是為家庭用戶設(shè)計(jì)的，很多游戲和娛樂(lè)程序仍然要求DOS存取。,Windows 3.1 操作系統(tǒng)截圖,Windows 3.2,1994年，windows 3.2的中文版本發(fā)布，相信國(guó)內(nèi)有不少windows的先驅(qū)用戶就是從這個(gè)版本開始接觸windows系統(tǒng)的；由于消除了語(yǔ)言障礙，降低了學(xué)習(xí)門檻，因此很快在國(guó)內(nèi)流行了起來(lái)。,Windows 95,Windows 95,1995年最轟動(dòng)的事件，莫過(guò)于8月期間windows95發(fā)布，當(dāng)時(shí)微軟視窗95以強(qiáng)大的攻勢(shì)進(jìn)行發(fā)布，包括了商業(yè)性質(zhì)的Rolling Stones的歌曲“Start Me Up”。很多沒(méi)有電腦的顧客受到宣傳的影響而

10、排隊(duì)購(gòu)買軟件，但他們甚至根本不知道Windows 95是什么。在強(qiáng)大的宣傳攻勢(shì)和Windows 3.2的良好口碑下，windows 95 在短短4天內(nèi)就賣出超過(guò)一百萬(wàn)份，出色的多媒體特性、人性化的操作、美觀的界面令windows 95獲得空前成功。業(yè)界也將windows95的推出看作是微軟發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。 Windows 95是一個(gè)混合的16位/32位Windows系統(tǒng)，其版本號(hào)為4.0，由微軟公司發(fā)行于1995年8月24日。 技術(shù)上說(shuō)，Windows圖形用戶界面可以在DR-DOS上運(yùn)行，也可能可以在PC-DOS上運(yùn)行這個(gè)情況直到幾年后在法庭上被揭示，這時(shí)其它一些主要的DOS市場(chǎng)的商家已

11、經(jīng)退出市場(chǎng)了。）在市場(chǎng)上，視窗95絕對(duì)是成功的，在它發(fā)行的一兩年內(nèi)，它成為有史以來(lái)最成功的操作系統(tǒng)。,Windows 95,Windows NT 4.0,Windows NT 4.0,1996年8月，Windows NT 4.0發(fā)布，增加了許多對(duì)應(yīng)管理方面的特性，穩(wěn)定性也相當(dāng)不錯(cuò)，這個(gè)版本的windows軟件至今仍被不少公司使用著。11月，Windows CE 1.0發(fā)布；這個(gè)版本是為各種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種壓縮的、具有高效的、可升級(jí)的操作系統(tǒng)(OS)。其多線性、多任務(wù)、全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境是專門針對(duì)資源有限而設(shè)計(jì)的。這種模塊化設(shè)計(jì)使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者和應(yīng)用開發(fā)者能夠定做各種產(chǎn)品，例如家用

12、電器，專門的工業(yè)控制器和嵌入式通信設(shè)備。微軟的戰(zhàn)線從桌面系統(tǒng)殺到了服務(wù)器市場(chǎng)，又轉(zhuǎn)攻到嵌入式行業(yè)，到這里，微軟帝國(guó)的雛形基本已經(jīng)形成。,Windows NT 4.0,Windows 98,Windows 98,1998年6月25日，Windows 98發(fā)布；這個(gè)新的系統(tǒng)是基于Windows 95上編寫的，它改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持，例如MMX和AGP。其它特性包括對(duì)FAT32文件系統(tǒng)的支持、多顯示器、Web TV的支持和整合到Windows圖形用戶界面的Internet Explorer，稱為活動(dòng)桌面（Active Desktop）。1999年6月10日，Windows 98 SE發(fā)布，提供了In

13、ternet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing、對(duì)DVD-ROM和對(duì)USB的支持。Windows 98是一個(gè)發(fā)行于1998年6月25日的混合16位/32位的Windows系統(tǒng)，其版本號(hào)為4.1。 這個(gè)新的系統(tǒng)是基于Windows 95上編寫的，它改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持，例如MMX和AGP。其它特性包括對(duì)FAT32文件系統(tǒng)的支持、多顯示器、Web TV的支持和整合到Windows圖形用戶界面的Internet Explorer，稱為活動(dòng)桌面(Active Desktop)。 Windows 98 SE（第二版）發(fā)

14、行于1999年6月10日。它包括了一系列的改進(jìn)，例如Internet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing、對(duì)DVD-ROM和對(duì)USB的支持。,Windows 98,Windows ME,Windows ME,Windows ME（Windows Millennium Edition）是一個(gè)16位/32位混合的Windows系統(tǒng)，由微軟公司發(fā)行于2000年9月14日。 Windows Me是最后一個(gè)基于DOS的混合16位/32位的Windows 9X系列的Windows，其版本號(hào)為4.9。其名字有兩個(gè)意思，一是紀(jì)

15、念2000年，Me是千年的意思，另外是指?jìng)€(gè)人運(yùn)用版，Me是英文中自己的意思。 這個(gè)系統(tǒng)是在Windows 95和Windows 98的基礎(chǔ)上開發(fā)的。它包括相關(guān)的小的改善，例如Internet Explorer 5.5。其中最主要的改善是用于與流行的媒體播放軟件RealPlayer競(jìng)爭(zhēng)的Windows Media Player 7。但是Internet Explorer 5.5和Windows Media Player 7都可以在網(wǎng)上免費(fèi)下載。Movie Maker是這個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)新的組件。這個(gè)程序提供了基本的對(duì)視頻的編輯和設(shè)計(jì)功能，對(duì)家庭用戶來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單易學(xué)的。,Windows ME,Wind

16、ows 2000,Windows 2000,Microsoft Windows 2000（起初稱為Windows NT 5.0）是一個(gè)由微軟公司發(fā)行于2000年12月19日的Windows NT系列的純32位圖形的視窗操作系統(tǒng)。Windows 2000是主要面向商業(yè)的操作系統(tǒng)。 Windows 2000有四個(gè)版本： (1)Windows 2000 Professional 即專業(yè)版，用于工作站及筆記本電腦。它的原名就是Windows NT 5.0 Workstation。最高可以支持雙處理器，最低支持64MB內(nèi)存，最高支持2GB內(nèi)存。 (2)Windows 2000 Server 即服務(wù)器版，

17、面向小型企業(yè)的服務(wù)器領(lǐng)域。它的原名就是Windows NT 5.0 Server。最高可以支持4處理器，最低支持128MB內(nèi)存，最高支持4GB內(nèi)存。 (3)Windows 2000 Advanced Server 即高級(jí)服務(wù)器版，面向大中型企業(yè)的服務(wù)器領(lǐng)域。它的原名就是Windows NT 5.0 Server Enterprise Edition。最高可以支持8處理器，最低支持128MB內(nèi)存，最高支持8GB內(nèi)存。 (4)Windows 2000 Datacenter Server 即數(shù)據(jù)中心服務(wù)器版，面向最高級(jí)別的可伸縮性，可用性與可靠性的大型企業(yè)或國(guó)家機(jī)構(gòu)的服務(wù)器領(lǐng)域。最高可以支持32處理

18、器，最低支持256MB內(nèi)存，最高支持64GB內(nèi)存。,Windows 2000,Windows XP,Windows XP,2001年10月25日，Windows XP發(fā)布。 Windows XP，或視窗XP是微軟公司最新發(fā)布的一款視窗操作系統(tǒng)。Windows XP于2001年8月24日正式發(fā)布(RTM，Release to Manufacturing)。它的零售版于2001年10月25日上市。Windows XP原來(lái)的代號(hào)是Whistler。字母XP表示英文單詞的“體驗(yàn)”（experience）。Windows XP的外部版本是2002，內(nèi)部版本是5.1（即Windows NT 5.1），正式

19、版的Build是5.1.2600。 微軟最初發(fā)行了兩個(gè)版本：專業(yè)版(Windows XP Professional)和家庭版(Windows XP Home Edition)，后來(lái)又發(fā)行了媒體中心版(Media Center Edition)和平板電腦版(Tablet PC Editon)等。,Windows XP 操作系統(tǒng)截圖,Windows Server 2003,Windows Server 2003,2003年4月，Windows Server 2003發(fā)布；對(duì)活動(dòng)目錄、組策略操作和管理、磁盤管理等面向服務(wù)器的功能作了較大改進(jìn)，對(duì).net技術(shù)的完善支持進(jìn)一步擴(kuò)展了服務(wù)器的應(yīng)用范圍。 W

20、indows Server 2003有四個(gè)版本：Windows Server 2003 Web服務(wù)器版本（Web Edition）、 Windows Server 2003標(biāo)準(zhǔn)版（Standard Edition）、 Windows Server 2003企業(yè)版（Enterprise Edition）以及Windows Server 2003數(shù)據(jù)中心版（Datacenter Edition）。Web Edition主要是為網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器（web hosting）設(shè)計(jì)的，而Datacenter是一個(gè)為極高端系統(tǒng)使用的。標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)版本則介于兩者中間。 Windows Server 2003是目前微軟最

21、新的服務(wù)器操作系統(tǒng)。 一開始，該產(chǎn)品叫作“Windows .NET Server”，改成“Windows .NET Server 2003”，后最終被改成“Windows Server 2003”，于2003年3月28日發(fā)布，并在同年四月底上市。 Windows Server 2003有多種版本，每種都適合不同的商業(yè)需求。,Windows Server 2003,Windows Vista,Windows Vista,Windows Vista（Windows NT 6.0），是美國(guó)微軟公司開發(fā)代號(hào)為L(zhǎng)onghorn的下一版本Microsoft Windows操作系統(tǒng)的正式名稱。它是繼Wind

22、ows XP和Windows Server 2003之后的又一重要的操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有許多新的特性和技術(shù)。2005年7月22日太平洋標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間早晨6點(diǎn)，微軟正式公布了這一名字。 Beta 1：2005年7月27日 Beta 2：2005年11月16日 RC0：2006年3月17日 RTM：2006年6月28日 正式版本：2006年11月,Windows Vista,Windows 7,Windows 7,Windows 7是微軟公司推出的電腦操作系統(tǒng)，供個(gè)人、家庭及商業(yè)使用，一般安裝于筆記本電腦、平板電腦、多媒體中心等。微軟首席運(yùn)行官史蒂夫鮑爾默曾經(jīng)在2008年10月說(shuō)過(guò)，Windows 7是

23、Windows Vista的“改良版”。 2011年2月23日凌晨，微軟面向大眾用戶正式發(fā)布了Windows 7升級(jí)補(bǔ)?。╓indows 7 SP1Build7601.17514.101119-1850），另外還包括Windows Server 2008 R2. SP1升級(jí)補(bǔ)丁。微軟將取消Windows XP的所有技術(shù)支持。 2014年10月31日起，Windows7家庭普通版、家庭高級(jí)版以及旗艦版的盒裝版將不再銷售。而且微軟也不再向OEM廠商發(fā)放這三個(gè)版本的授權(quán)。 2015年1月14日起，微軟停止對(duì)Windows7系統(tǒng)提供主流支持，這意味著微軟正式停止為其添加新特性或者新功能。,Windows 7,Windows 8,Windows 8,Windows 8是微軟公司于2012年推出計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，采用與Windows Phone 8相同的NT內(nèi)核，被認(rèn)為是微軟反擊主導(dǎo)平板電腦及智能手機(jī)操作系統(tǒng)市場(chǎng)的蘋果iOS和Google Android的操作系統(tǒng)。 該操作系統(tǒng)除了具備微軟適用于筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)平臺(tái)的傳統(tǒng)窗口系統(tǒng)顯示方式外，還特別強(qiáng)化適用于觸控屏幕的平板電腦