操作系统的发展
摘要：操作系统（Operating System，简称OS）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。计算机操作系统的发展经历了两个阶段，第一个阶段为单用户、单任务的操作系统，第二个阶段是以多用户多道作业和分时为特征的各种新型的现代系统。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。
关键字：操作系统  发展  UNIX  LINUX  Windows
    操作系统的发展历程和计算机硬件的发展历程密切相关。从1946年诞生第一台电子计算机以来，计算机的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标，随着计算机硬件的发展，同时也加速了操作系统的形成和发展。
    最初的计算机并没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机。随后为了提高效率而出现了 汇编语言，操作人员通过有孔的纸带将程序输入计算机进行编译。这些将语言内置的
计算机只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。为了解 决这种问题，就出现了现代的操作系统。操作系统是人与计算机交互的界面，是各种应用程序共同的平台。有了操作系统，一方面很好地实现了程序的共用，另一方 面也方便了对计算机硬件资源的管理。
    随着计算技术和大规模集成电路的发展，微型计算机迅速发展起来。从20世纪70年代中期开始 出现了计算机操作系统。1976年，美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理，其主要功能是对文件信息进行管理，以实 现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。
计算机操作系统的发展经历了两个阶段。第一个阶段为单用户、单任务的操作系统，继CP/M操作系统之后，还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS和MS-DOS等磁盘操作系统。
    其中值得一提的是MS-DOS，它是在IBM-PC及其兼容机上运行的操作系统，它起源于 SCP86-DOS，是1980年基于8086微处理器而设计的单用户操作系统。后来，微软公司获得
了该操作系统的专利权，配备在IBM-PC机上，并命 名为PC-DOS。1981年，微软的MS-DOS 1.0版与IBM的PC面世，这是第一个实际应用的16位操作系统。从此，微型计算机进入了一个新纪元。1987年，微软发布的MS-DOS 3.3版本是非常成熟可靠的DOS版本，微软据此取得个人操作系统的霸主地位。
    从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从1.0版到现在的7.0版，不断地改进和完善。但是，DOS系统的单用户、单任务、字符界面和16位的大格局没有变化，因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。
    随着社会的发展，早期的单用户操作系统已经远远不能满足用户的要求，各种新型的现代操作系统犹如雨后春笋一样出现了。
    现代操作系统是计算机操作系统发展的第二个阶段，它是以多用户多道作业和分时为特征的系统。其典型代表有UNIX、Windows、Linux、OS/2等操作系统。
Unix
    Unix由贝尔实验室的KenThompson和Dennis Ritchie在1968年共同开发出来.
    贝尔实验室中的有个叫Ken Thompson的人，他为MULTICS这个操作系统写了个叫“Space Travel”的游戏，在MULTICS上经过实际运行后，他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩，所以他来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。这就是后来的Unixlinux是一个分时操作系统。(值得一提的是，当时他们本想在DEC-10上写，后来没有申请到，只好在实验室的墙角边了一台被人遗弃的Digital PDP-7的迷你计算机进行他们的计划，这台计算机上连个操作系统都没有，于是他们用汇编语言仅一个月的时间就开发了一个操作系统的原型）他们的同事Brian Kernighan非常不喜欢这个系统，嘲笑Ken Thompson说：“你写的系统好真差劲，干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相对于MULTICS的一种戏称，后业改成了Unix。
    1971年，Ken Thompson写了充分长篇的申请报告，申请到了一台PDP-11/24的机器。于是Unix第一版出来了。在一台PDP-11/24的机器上完成。这台电脑只有24KB的物理内存和500K磁盘空间。Unix占用了12KB的内存，剩下的一半内存可以支持两用户进行Space Travel的游戏。而著名的fork()系统调用也就是在这时出现的。  
    UNIX第二版于1972年发行，增添了管道的功能。该版本还加上了除汇编之外的编程语言
支持。到了1973年的时候，Ken Thompson 与Dennis Ritchie感到用汇编语言做移植太过于头痛，他们想用高级语言来完成第三版，对于当时完全以汇编语言来开发程序的年代，他们的想法算是相当的疯狂。一开始他们想尝试用Fortran，可是失败了。后来他们用一个叫BCPL（Basic Combined Programming Language）的语言开发，他们整合了BCPL形成B语言，后来Dennis Ritchie觉得B语言还是不能满足要求，就是就改良了B语言，这就是今天的大名鼎鼎的C语言。于是，Ken Thompson 与Dennis Ritchie成功地用C语言重写了Unix的第三版内核。至此，Unix这个操作系统修改、移植相当便利，为Unix日后的普及打下了坚实的基础。而Unix和C完美地结合成为一个统一体，C与Unix很快成为世界的主导。  
    Unix的第一篇文章 “The UNIX Time Sharing System”由Ken Thompson和Dennis  Ritchie于1974年7月的 the Communications of the ACM发表。这是UNIX与外界的首次接触。结果引起了学术界的广泛兴趣并对其源码索取，所以，Unix第五版就以“仅用于教育目的”的协议，提供给各大学作为教学之用，成为当时操作系统课程中的范例教材。各大学公司开始通过Unix源码对Unix进行了各种各样的改进和扩展。于是，Unix开始广泛流行。
    到了20世纪70年代末，在UNIX发展到了版本6之后，AT&T认识到了UNIX 的价值，并成
立了UNIX系统实验室(UNIX System Lab，USL)来继续发展UNIX。因此AT&T一方面继续发展内部使用的UNIX版本7，一方面由USL开发对外正式发布的UNIX版本，同 时AT&T也宣布对UNIX产品拥有所有权。几乎在同时，加州大学伯克利分校计算机系统研究小组(CSRG)使用UNIX对操作系统进行研究， 他们的研究成果就反映在他们使用的UNIX中。他们对UNIX的改进相当多，增加了很多当时非常先进的特性，包括更好的内存管理、快速且健壮的文件系统 等，大部分原有的源代码都被重新写过，以支持这些新特性。很多其他UNIX使用者，包括其他大学和商业机构，都希望能得到CSRG改进的UNIX系统。因 此CSRG中的研究人员把他们的UNIX组成一个完整的UNIX系统(Berkeley Software Distribution，BSD)并对外发布。
    BSD UNIX在UNIX的历史发展中具有相当大的影响力，被很多商业厂家采用，成为很多商用UNIX的基础，而AT&T与其同时存在的UNIX版本的影响就小得多。同时很多研究项目也是以BSD UNIX为研究系统，例如美国国防部的项目—— ARPAnet，ARPAnet今天发展成了Internet，而BSD UNIX中最先实现了TCP/IP，使Internet和UNIX紧密结合在一起。
而AT&T的UNIX系统实验室，同时也在不断改进他们的商用UNIX版本，直到他们吸收了BSD
UNIX中已有的各种先进特性，并结合其本身的特点，推出了UNIX System V版本之后，情况才有了改变。从此以后，BSD UNIX和UNIX System V形成了当今UNIX的两大主流，现代的UNIX版本大部分都是这两个版本的衍生产品。
    虽然AT&T的UNIX System V也是非常优秀的UNIX版本，但是BSD UNIX在Unix领域内的影响更大。AT&T的UNIX系统实验室一直关注着BSD的发展，在1992年，UNIX系统实验室指控BSDI(一家发行商业BSD UNIX的公司)违反了AT&T的许可权，发布自己的UNIX版本，并进一步指控伯克利计算机系统研究组泄漏了UNIX的商业机密(此时的 4.3BSD中来自AT&T Unix的代码已经不足10%)。这个官司影响了很多UNIX厂商，使他们不得不从BSD UNIX转向UNIX System V，以避免法律问题。这使得当今大多数商业UNIX版本都是基于UNIX System V的。
    从UNIX的发展历程，可以注意到UNIX与其他商业操作系统的不同之处主要在于其开放性。 在系统开始设计时就考虑了各种不同使用者的需要，因而UNIX被设计为具备很大可扩展性的系统。由于它的源代码被分发给大学，从而在教育界和学术界影响很 大，进而影响到商业领域中。大学生和研究者为了科研目的或个人兴趣在UNIX上进行各种开发，并且不计较
金钱利益，将这些源代码公开，互相共享，这些行为 极大丰富了UNIX本身。很多计算机领域的科学家和技术人员遵循这些方式，开发了数以千计的自由软件，包括FreeBSD在内。正因为如此，当今的 Internet才如此丰富多彩，与其他商业网络不同，才能成为真正的全球网络。开放是UNIX的灵魂，也是Internet的灵魂。
      由于UNIX的开放性，使得存在多个不同的UNIX版本。由于不同的UNIX使用稍有差别的 文件、目录结构，提供略有不同的系统调用，因此对系统管理以及为UNIX开发可移植的应用程序带来了一定的困难。例如System V和BSD的很多系统调用就存在不同。在UNIX历史发展中也存在将UNIX完全统一的努力，例如POSIX 规范就是各个UNIX厂商经过协商，达成的UNIX操作系统应该遵循的一套基本系统调用的规定。然而由于存在多个UNIX系统，各个厂商的意见很不统一， 因此POSIX规范制定得很宽松，甚至Windows Nt中也存在一个POSIX子系统。
Windows
    提到Windows操作系统，则不得不提到图形界面GUI，而最早的初的图形用户界面是由Xerx Pal Alt研究中心70年代初期研发出来的，而Mac OS 是第一个商用的GUI界面系统。虽
然现在的Unix和Linux系统也有窗口，但那是后来的事了。
    对于windows操作系统，大部分人都在使用它。到现在，windows几乎成为了操作系统的代名词。
Windows 操作系统对应的年代

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