世界杯主题曲歌词 / 2025-07-18 09:18:51
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。它在计算机系统中占据了特别重要的地位，其他系统软件和应用软件，都依赖于操作系统的支持。
▶1.操作系统的定义
操作系统是控制计算机硬件资源和软件资源的一组程序。操作系统能有效地组织和管理计算机中的各种资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，使计算机系统能高效地运行。通俗地说，操作系统就是操作计算机的系统软件。操作系统的功能不是无限的，操作系统主要负责控制和管理计算机，使它正常工作，而众多应用软件充分发挥了计算机的作用。
▶2.操作系统的类型
根据操作系统的功能可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统、网络操作系统等。应用最广泛的操作系统有Windows、Linux和Android。
1)批处理系统
批处理系统的主要特点是：用户脱机使用计算机，操作方便；成批处理，提高了CPU利用率。它的缺点是无交互性，即用户一旦将程序提交给系统后，就失去了对它的控制。早期(20世纪60年代)第一个广为使用的操作系统是IBM709计算机上的FMS(FORTRAN监控系统),这种批处理操作系统目前已经淘汰。
2)分时系统
1963年，美国麻省理工学院(MIT)开发了一个分时操作系统CTSS(兼容分时系统)。分时系统是指多个程序共享CPU的工作方式。操作系统将CPU的工作时间划分成若干个时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个程序服务。为了使CPU为多个程序服务，时间片很短(大约几个到几十个毫秒),CPU采用循环方式将这些时间片分配给等待处理的每个程序，由于时间片很短，执行得很快，使每个程序都能很快得到CPU的响应，好像每个程序都在独享CPU。分时操作系统的主要特点是允许多个用户同时在一台计算机中运行多个程序；每个程序都是独立操作、独立运行、互不干涉。现代通用操作系统都采用了分时处理技术，如Windows、Linux等，都是分时操作系统。
3)实时操作系统
在操作系统理论中，“实时性”通常是指特定操作所消耗时间(以及空间)的上限是可预知的。例如，实时操作系统ROS提供内存分配时，内存分配操作所用时间(及空间)无论如何不会超出操作系统所承诺的上限。一个实时操作系统面对变化的负载(从最小到最坏的情况)时，必须确定性地保证时间要求。值得注意的是，满足确定性不是要求速度足够快。衡量实时性能主要有两个重要指标：一是中断响应时间；二是任务切换时间。
例：Windows在CPU空闲时可以提供非常快的中断响应，但是当某些后台任务正在运行时，中断响应会变得非常漫长。并不是Windows不够快或效率不够高，而是因为它不能提供确定性，所以Windows不是实时操作系统。
实时操作系统主要用于工业控制、军事航空等领域。实时操作系统往往也是嵌入式操作系统，业界公认比较好的实时操作系统是VxWorks(读[vs-works]),Linux经过剪裁后可以改造成实时操作系统，如RT-Linux、KURT-Linux等。
4)嵌入式操作系统
嵌入式操作系统(EOS)主要用于工业控制和国防领域。EOS负责嵌入系统全部软件和硬件资源的分配、任务调度、控制、协调等活动。EOS除具备操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等，还具有以下特点：可伸缩性，如可对系统模块进行裁减；强实时性，用于各种设备控制；统一的设备接口，如USB、以太网等；操作方便简单；强大的网络功能，如支持TCP/IP协议，为移动计算设备预留接口；强稳定性和弱交互性，系统一旦开始运行就不需要用户过多干预，用户接口一般不提供操作命令，通过用户程序提供服务；固化代码，EOS和应用软件一般固化在囚存中，辅助存储器很少使用；良好的硬件适应性，便于嵌入到其他设备中。常用的EOS有嵌入式Linux,VxWorks、Android、uC/OSⅢ、QNX、Contiki、TinyOS、ROS(机器人操作系统)等。
5)网络操作系统
网络操作系统(NOS)的主要功能是为各种网络服务软件提供支持平台。网络操作系统主要运行的软件有：网站服务软件(如Web服务器、DNS服务器等),网络数据库软件(如Oracle、SQL Server等),网络通信软件(如聊天服务器、邮件服务器等),网络安全软件(如网络防火墙、数字签名服务器等),以及各种网络服务软件。常见的网络操作系统有Linux、FreeBSD,Windows Serve等。
▶3.Windows与Linux的差异
Windows与Linux是应用最广泛的操作系统，它们的功能基本相同。计算机专家乔尔·斯普林斯(Joel Spolsky)认为：“Windows与Linux的差异主要体现在文化上。
(1)Linux看重对程序员的价值，对程序员的友好压倒一切；Windows重视对最终用户的价值，对最终用户的友好重于泰山。
(2)Linux文化认为，如果程序执行成功，那么它不应当输出任何信息，即“没有消息就是好消息”;在Windows文化中，最终用户认为，如果一个程序什么都不输出，那么不知道程序是否正确理解了用户的请求，也无法分辨程序执行是成功还是失败。
(3)Linux崇尚字符界面，不太喜欢图形化用户界面，因为字符界面更加容易用编程的方式进行交互；而Windows用户崇尚图形化界面，大部分用户对编程毫无兴趣，因此很少有字符界面的需求。
(4)Linux的经典文档简明扼要，而且十分完备；Windows文化则认为，最终用户不喜欢看手册，即使阅读文档，也只会看尽可能少的内容。
(5)Linux文化鼓励多样性，其发展一直限于服务器市场；而Windows文化则非常强调易用性，一直是主流桌面市场的领导者。
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