关于操作系统的发展现状

关于操作系统的发展现状

摘要：操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，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。随着操作系统的新技术的不断出现功能不断增加。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，功能不断增加，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。在几十年的发展历程中, 各种操作系统应运而生,面对外国商业软件在中国的事实垄断, 重新审视中国基础软件发展战略、配套政策和实施方法已经到了刻不容缓的地步。

关键字：操作系统发展

操作系统是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、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事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;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，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。但所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。目前的操作系统种类繁多，很难用单一标准统一分类。根据应用领域来划分，可分为桌面操作系统、服务器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统。

一：操作系统的定义与目标

作为配置在计算机系统上的第一层软件，一般认为操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用的程序的集合。

设计与开发OS的最终目的就是为了让用户更有效、更方便的使用计算机资源；创建可供用户使用的抽象资源，管理这些资源的并发使用，为应用程序提供良好的运行环境。其主要的目标可以归结为如下几点：

1.方便性:由于计算机系统只能识别0和1代码，而用户习惯使用自然语言，那么如何实现计算机系统与用户的“交流”便是OS要解决的重要任务之一。计算机系统通过配臵OS，将用户用各种高级语言写出的程序（或命令）转换为机器可以识别的机器语言，从而大大的方便了用户使用计算机。

2.有效性：OS实现计算机系统的有效性包括三方面的内容，（1）通过进程调度实现CPU和I/O设备始终保持忙碌状态从而使系统资源得到有效的利用。（2）通过管理内存和外存中存放的数据有序存放从而节省存储空间。（3）合理的组织计算机系统的工作流程进一步改善资源的利用率以及提高系统的吞吐量。

3.可扩充性：计算机硬件的发展和体系结构的不断优化对OS提出了更高的功能和性能要求，以及因特网尤其是Internet的发展也对OS提出了一系列新的要求。所以OS必须具有良好的可扩充性方能适应发展的要求。

4.开放性：是指系统能够遵循世界标准规范，特别是遵循OSI（开放式系统

互连）国际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，能彼此兼容，可方便的实现互联。

二：操作系统未来的发展方向

OS近40年的发展速度也让我们看到了它的未来，随着使用电脑的人越来越多，这就势必要求OS为用户提供更方便的人机交互方式，由于对计算机资源利用率的要求不断提高和计算机体系结构的不断完善，还有硬件设备的不断发展，这都成为促使OS进一步发展的动力。我以为OS未来的发展方向主要有以下几个方面：

1. 网络操作系统

网络技术的发展是大家有目共睹的，但是计算机网络系统除了硬件还需要有软件系统，只有二者很好的结合才能构成计算机网络的基础平台。OS作为最重要的系统软件，网络操作系统是用户与计算机网络之间的一个接口，除了具备通常的操作系统所应该具有的功能之外，还应该具有联网功能，支持网络系统结构和各种网络通信协议，提供各种网络互联功能，支持有效、安全的数据传输。随着网络技术的不断发展，新的网络操作系统还会不断的出现，用户将会有更大的选择空间。

2.分布式操作系统

通过高速互连网络将许多台计算机连接起来形成一个统一的计算机系统，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统。

分布式操作系统的特征是：统一性，即它是一个统一的操作系统；共享性，即所有的分布式系统中的资源是共享的；透明性，其含义是用户并不知道分布式系统是运行在多台计算机上，在用户眼里整个分布式系统像是一台计算机，对用户来讲是透明的；自治性，即处于分布式系统的多个主机都可独立工作。

3.嵌入式操作系统所谓嵌入式操作系统就是指嵌入式系统中的操作系统，嵌入式操作系统是运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及它所操作、控制的各种部件装臵等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件，自从嵌入式操作系统诞生以来，它以其微型化、可定制性、实时性、可靠性和易移植性受到了广泛的欢迎，想必它的发展空间也是无限的。

4.并行操作系统

相对于串行计算机系统而言，将能够同时执行多个任务或多条指令或同时对多个数据项进行处理的计算机系统称为并行系统，随着计算机技术的发展，现代计算机均具有不同程度的并行性。并行处理计算机主要指以下两种类型的计算机：①能同时执行多条指令或同时处理多个数据项的单中央处理器计算机；②多处理机系统。

三：操作系统的未来趋势

操作系统功能的不断增加有两个方面原因：一个原因是不断满足用户的需求，另一个原因是新技术的不断出现。不断增加的功能并不是每个用户所能用得到的，然而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，功能不断增加，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。操作系统内核将呈现出多平台统一的趋势，传统的操作系统内核主要采用模块化设计技术，只能应用于固定的平台。嵌入式系统是以应用为中心的系统，不会像PC一样只有一种平台，但它会吸取PC的成功经验，形成不同行业的标准。

5.1何为嵌入式系统和嵌入式操作系统 Internet和网络的迅速普及应用，并

向家庭领域不断扩展，使消费电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显，嵌入式系统再度成为研究和应用的热点。

嵌入式系统被描述为：以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格需求的专用计算机系统。

嵌入式操作是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统软件，他是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括和硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图像界面。目前，嵌入式操作系统的品种较多，据统计，仅用于信息电器的嵌入式操作系统就有40种左右，其中较为流行的主要有：视窗系统 CE、Palm OS、Real-Time Linux、VxWorks、pSOS、PowerTV及Microware 公司的OS-9。和通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

5.2需要面向应用、专用特制的新一代嵌入式操作系统

在工业控制及其他相关领域的长期应用和商业竞争中已逐渐形成了一些较为成功的嵌入式操作系统，其中主流的嵌入式操作系统有视窗系统 CE、 Palm OS、Embedded Linux、VxWorks、pSOS及OS-9等。我们通过对这些系统进行分析认为，他们虽然提供了较为强大的类似于桌面操作系统的功能，但针对嵌入式系统的特征和特性而言，其一起的缺点是缺乏应用的高效性，网络连接功能较差，系统对应用程式研发支持相对较弱，因此，迫切需要面向应用的、专用特制的新一代嵌入式操作系统。

目前各种嵌入式Linux操作系统正迅速发展，已形成了能和视窗系统 CE等嵌入式操作系统进行有力竞争的局面。嵌入式Linux操作系统的迅速崛起，主要由于人们对免费软件的渴望和嵌入式系统应用的特制性，需求提供系统源码层次上的支持，而嵌入式Linux正适应了这一需求，他不仅具有开放原始码，系统内核小、效率高、内核网络结构完整，裁减后的系统非常适于如信息家电等嵌入式系统的研发。

5.3 ASOS（面向应用、专用特制的嵌入式操作系统）的应用前景分析

ASOS的发展前景将非常广阔。这类嵌入式操作系统不仅在传统的工业控制和商业管理领域有极其广泛的应用空间，如智能工控设备、IC卡等，而且在信息家电领域的应用更具有极为广泛的潜力，例如机顶盒、WebTV、网络冰箱、网络空调等众多的消费类和医疗保健类电子设备，及在车载盒、智能交通等领域的应用也呈现出前所未有的生机。

操作系统是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、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事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;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，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。