计算机导论论文计算机操作系统.docx

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计算机导论论文计算机操作系统

计算机操作系统

学生姓名：

学生学号：

专业名称：

软件工程

指导教师：

计算机与信息工程学院

20年12月28日

独创性声明

本人声明所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。

论文作者签名：

签字日期：

年月日

论文版权使用授权书

本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定。

同意学校保留并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权天津城建大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。

论文作者签名：

指导教师签名：

签字日期：

年月日签字日期：

年月日

摘要

计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。

　从用户角度看，操作系统可以看成是对计算机硬件的扩充；从人机交互方式来看，操作系统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统是一种层次、模块结构的程序集合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调用。

操作系统在设计方面体现了计算机技术和管理技术的结合。

操作系统是软件，而且是系统软件。

它在计算机系统中的作用，大致可以从两方面体会：

对内，操作系统管理计算机系统的各种资源，扩充硬件的功能；对外，操作系统提供良好的人机界面，方便用户使用计算机。

它在整个计算机系统中具有承上启下的地位。

关键词：

计算机操作系统；系统软件；操作系统；

目录

引言1

第1章什么是操作系统2

第2章操作系统常见类型3

2.1简单操作系统3

2.2分时系统3

2.3实时操作系统3

2.4网络操作系统3

2.5分布操作系统3

2.6智能操作系统3

第3章操作系统发展史4

第4章各种操作系统简介5

4.1UNIX5

4.2Linux5

4.3MacOSX5

4.4Windows5

4.5Android6

4.6ChromeOS6

总结7

参考文献8

引言

计

算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。

自从1946年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生。

未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。

这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命对人类社会的发展产生深远的影响。

操作系统的历史在某种意义上来说也是计算机的历史。

操作系统提供对硬件控制的调用和应用程序所必需的功能。

早期的计算机没有操作系统。

用户有单独的机器它会带着记录有程序和数据的卡片（punchcard）或后期的打孔纸带去操作机器。

程序读入机器后机器就开始工作直到程序停止。

由于程序难免有误所以机器通常都会中途崩溃。

程序一般通过控制板的开关和状态灯来调试。

据说图灵能非常熟练地用这种方法操作ManchesterMarkI机器。

后来机器引入帮助程序输入输出等工作的代码库。

这是现代操作系统的起源，然而机器每次只能执行一件任务。

操作系统的型态多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。

许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形化用户界面，而有些仅使用文字接口而将图形接口视为一种非必要的应用程序。

第1章什么是操作系统

电脑操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。

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。

第2章操作系统常见类型

2.1简单操作系统

计算机初期所配置的操作系统，如IBM公司的磁盘操作系统DOS/360和微型计算机的操作系统CP/M等。

这类操作系统的功能主要是操作命令的执行，文件服务，支持高级程序设计语言编译程序和控制外部设备等。

2.2分时系统

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。

图2-1分时系统

2.3实时操作系统

为实时计算机系统配置的操作系统。

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。

此外，实时操作系统应有较强的容错能力。

2.4网络操作系统

为计算机网络配置的操作系统。

在其支持下，网络中的各台计算机能互相通信和共享资源。

其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。

2.5分布操作系统

为分布计算系统配置的操作系统。

2.6智能操作系统

能产生人类智能行为的计算机系统。

第3章操作系统发展史

操作系统的历史就是一部解决电脑系统需求与问题的历史。

第一部计算机并没有操作系统。

这是由于早期个人电脑的建立方式（如同建造机械计算机）与效能不足以执行如此程序。

但在1947年发明了晶体管，以及莫里斯·威尔克斯发明的微程序方法，使得电脑不再是机械设备，而是电子产品。

系统管理工具以及简化硬件操作流程的程序很快就出现了，且成为操作系统的基础。

到了1964年，IBM推出了一系列用途与价位都不同的大型电脑IBMSystem/360，大型主机的经典之作。

而它们都共享代号为OS/360的操作系统。

让单一操作系统适用于整个系列的产品是System/360成功的关键。

1963年，奇异公司与贝尔实验室合作以PL/I语言建立,AT&T贝尔实验室的丹尼斯·里奇与肯·汤普逊建立了Unix系统，为了实践平台移植能力，此操作系统在1969年由C语言重写；另一个广为市场采用的小型电脑操作系统是VMS。

1980年微软公司取得了与IBM的合约，并且收购了一家公司出产的操作系统，在将之修改后以MS-DOS的名义出品，变成了IBMPC上面最常用的操作系统。

而1980年另一个崛起的操作系统异数是MacOS，此操作系统紧紧与麦金塔电脑捆绑在一起。

Apple电脑，苹果电脑的第一代产品。

延续80年代的竞争，1990年出现了许多影响未来个人电脑市场深厚的操作系统。

经过许多失败的项目后，苹果于1997年释出新操作系统——MacOS的测试版，而后推出的正式版取得了巨大的成功。

让原先失意离开苹果的SteveJobs风光再现。

从1980年起在开放原码的世界中，BSD系统也发展了非常久的一段时间，但在1990年由于与AT&T的法律争端，使得远在芬兰赫尔辛基大学的另一股开源操作系统——Linux兴起。

Linux内核是一个标准POSIX内核，其血缘可算是Unix家族的一支。

Linux与BSD家族都搭配GNU计划所发展的应用程序，但是由于使用的许可证以及历史因素的作弄下，Linux取得了相当可观的开源操作系统市占率，而BSD则小得多。

相较于MS-DOS的架构，Linux除了拥有傲人的可移植性，它也是一个分时多进程内核，以及良好的内存空间管理。

想要存取任何非自己的内存空间的进程只能通过系统调用来达成。

一般进程是处于使用者模式（Usermode）底下，而执行系统调用时会被切换成内核模式（Kernelmode），所有的特殊指令只能在内核模式执行，此措施让内核可以完美管理系统内部与外部设备，并且拒绝无权限的进程提出的请求。

因此理论上任何应用程序执行时的错误，都不可能让系统崩溃（Crash）。

在1990年初，微软与IBM的合作破裂，在1993年7月27日微软推出WindowsNT3.1，一个以OS/2为基础的图形化操作系统。

并在1995年8月15日推出Windows95。

大型机与嵌入式系统使用很多样化的操作系统。

在服务器方面Linux、UNIX和WindowsServer占据了市场的大部分份额。

在超级计算机方面，Linux取代Unix成为了第一大操作系统。

第4章各种操作系统简介

4.1UNIX

UNIX是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统。

UNIX最早由KenThompson和DennisRitchie于1969年在美国AT&T的贝尔实验室开发。

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。

丰富、精心挑选的系统调用，使整个系统十分紧凑，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。

而且具有良好的安全性，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。

4.2Linux

Linux操作系统诞生于1991年10月5日。

Linux存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。

Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

Linux是一款完全免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。

这是其他的操作系统所做不到的。

多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。

Linux同时具有字符界面和图形界面。

在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。

它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。

在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。

Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。

此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。

2001年1月份发布的Linux2.4版内核已经能够完全支持Intel64位芯片架构。

同时Linux也支持多处理器技术。

多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

4.3MacOSX

MacOSX是苹果麦金塔电脑之操作系统软件的总称。

OSX是苹果公司为Mac系列产品开发的专属操作系统。

基于UNIX系统。

简洁易用是它的特点。

OSX是全世界第一个采用“面向对象操作系统”的，全面的操作系统。

4.4Windows

MicrosoftWindows,是微软公司研发的一套桌面操作系统，它问世于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也慢慢的成为家家户户人们最喜爱的操作系统。

系统版本从最初的Windows1.0到大家熟知的Windows95、Windows98、WindowsME、Windows2000、Windows2003、WindowsXP、WindowsVista、Windows7、Windows8、Windows8.1、Windows10（预览版）和WindowsServer服务器企业级操作系统，不断持续更新，微软一直在致力于Windows操作系统的开发和完善。

4.5Android

Android（安卓），是一个以Linux为基础的开源移动设备操作系统，主要用于智能手机和平板电脑，由Google成立的OpenHandsetAlliance（OHA，开放手持设备联盟）持续领导与开发中。

Android已发布的最新版本为Android5.0。

Android平板电脑是一种小型的、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的输入设备。

它拥有的触摸屏（也称为数位板技术）允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业而不是传统的键盘或鼠标。

用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘（如果该机型配备的话）进行操作。

平板电脑还拥有AlphaTap和Shark这类速记软件，该类软件可以让用户通过触控笔以打字的速度输入文字。

安卓平板电脑（Android平板电脑）功能强大，不仅可搭载丰富的消费类娱乐应用，还可实现移动商务办公，随时随地可以使用无线上网，系统反应速度快，画面清晰细腻，触感轻柔敏锐，机身细薄，小巧玲珑，便于随身携带，比手提电脑更轻巧，比手机屏幕更宽广，但又具有手提电脑上网查询看电影看网页的功能，以及手机翻阅信息、收发邮件、拨打电话的功能。

4.6ChromeOS

ChromeOS是一款Google开发的基于PC的操作系统。

GoogleChromeOS是一款基于Linux的开源操作系统。

迅速，简洁，安全是ChromeOS的重点特征，ChromeOS的用户不用担心病毒，恶意软件，木马，安全更新等烦人的事情。

ChromeOS启动和运行速度都会很快，界面元素将会最少化，并且直接集成Chrome浏览器、配合上网本提供流畅的网络体验，并支持Web程序。

Google的网络取代桌面的战略思想将再一次得到贯彻执行。

快速、简易和安全将是ChromeOS最强调的三大特性，这款操作系统将设计成为最快和最瘦身的操作系统，只需几秒钟的时间便可启动PC并接入互联网。

总结

计算机的应用在中国越来越普遍，改革开放以后，中国计算机用户的数量不断攀升，应用水平不断提高，特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。

1996年至2009年，计算机用户数量从原来的630万增长至6710万台，联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台。

互联网用户已经达到3.16亿，无线互联网有6.7亿移动用户，其中手机上网用户达1.17亿，为全球第一位。

计算机的操作系统也显得尤为重要，随着计算机系统互联互通的不断增强和计算需求的不断增长，操作系统在满足功能和性能需求方面也开始与时俱进，适应发展的需要。

尽管如此，在安全可信技术方面依然面临许多挑战。

未来操作系统的安全性研究包括安全体系结构、安全模型和安全机制等几个方面。

开展这些方面的研究需要适应不同用户和应用的需求，以及建立可信的安全保障机制和强调身份证实、完整性和私密性保护等。

我们期待着未来的操作系统具有突破性的发展。

参考文献

[1]殷士勇.计算机操作系统[M].2010

[2]庞丽萍.计算机操作系统[M].2010:

1-64

[3]（美）斯托林斯（StallingsW.）.OperatingSystems:

InternalsandDesignPrinciples（第五版）.

[4]