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摘 要：随着操作系统的新技术的不断出现，用户的需求也随之增多，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。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析，同时对算机操作系统的功能，发展和分类做了简单的分析和阐述。
关键词：计算机操作系统；发展；新技术；
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01
操作系统是计算机系统的内核与基石，它肩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、连接网络与协调文件系统等基本事务。操作系统通过管理硬件资源和软件资源，控制程序运行，最大限度地发挥计算机功能，为用户提供服务。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、操作系统的基本介绍
（一）操作系统的功能：管理计算机系统的硬件、软件等各种资源，发挥计算机的自动工作效率；协调使用过程中各种资源的关系， 合理调度各类设备运行；为用户提供易用的控制界面，方便使用计算机的各项功能。
（二）操作系统的发展：操作系统原为提供简单的工作排序能力，后为辅助管理更复杂的硬件设施而逐渐强化。从最早的批次模式开始，分时机制也随之出现，在多处理器时代来临时，操作系统也随之添加多处理器协调功能，甚至是分布式系统的协调功能。其他方面的演变也类似于此。
1、手工操作阶段。在这个阶段的计算机，主要元器件是电子管，运算速度慢，沒有任何软件，更没有操作系统。用户直接使用机器语言编写程序，上机时完全手工操作，首先将预先准备好的程序纸带装入输入机，然后启动输入机把程序和数据送入计算机，接着通过开关启动程序运行，计算完成后，打印机输出结果。用户必须是非常专业的技术人员才能实现对计算机的控制；2、批处理阶段。由于20世纪50年代中期，计算机的主要元器件由晶体管取代，运行速度有了很大的提高，这时软件也开始迅速发展，出现了早期的操作系统，这就是早期的对用户提交的程序进行管理的监控程序和批处理软件。3、多程序系统阶段。随着中、小规模的集成电路在计算机系统中的广泛应用，CPU的运动速度大大提高，为了提高CPU的利用率，引入了多道程序设计技术，并出现了专门支持多道程序的硬件机构，这一时期，为了进一步提高CPU的利用效率，出现了多道批处理系统、分时系统等等，从而产生了更加强大的监管程序，并迅速发展成为计算机科学中的一个重要分支，就是操作系统。统称为传统操作系统；4、现代操作系统阶段。大规模、超大规模集成电路急速的迅速发展，出现了微处理器，使得计算机的体系结构更加优化，计算机的运行速度进一步提高，而体积却大大减少。它的最大优点是结构清晰、功能全面、可以适应多种用途的需要并且操作使用便捷。
二、操作系统新技术
随着操作系统不断发展，它的新技术主要包括操作系统结构设计的微内核技术和操作系统软件设计的面向对象技术。
（一）微内核操作系统技术：现代操作系统设计中的一个突出思想是把系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，这就是微内核技术。
1、微内核结构：（1）把那些最基本、最本质的操作系统功能保留在内核中；（2）把大部分操作系统的功能移到内核之外，并且每一个操作系统功能均以单独进程形式存在；（3）在内核之外的用户空间中包括所有进程。这些进程之间是客户/服务器模式。
3、微内核包含的主要成分：（1）中断和异常处理机制；（2）进程间通信机制；（3）处理机调度机制；（4）有关服务功能的基本机制。
4、微内核的实现：微内核实现中的一个主要问题是“微”和性能要求的综合考虑。要做到“微”的关键是实现机制和策略分离的概念。由于微内核中最主要的是进程间消息通信和中断处理机制，下面简述两者的实现。
（1）进程间通信机制：提供通信服务是微内核的主要功能之一，也是内核实现其他服务的基础。无论是发送请求消息和服务器的回答消息都是要经过内核，进程的消息通信一般是通过端口展开。（2）中断处理机制：微内核结构中将中断机制与中断处理分离，即把中断机制放在微内核中，而把中断处理放到用户空间相应的服务进程中。微内核的中断机制，主要负责以下工作：
当中断发生时识别中断；通过中断数据结构把该中断信号映射到相关的进程；把中断转换成一个消息；把消息发给用户空间中相关进程的端口，但内核不涉及到任何中断处理。
5、微内核结构的优点：安全可靠，统一的接口方式，独立灵活的模块结构，较强的升级扩展能力和跨平台兼容性，同时提供了对分布式系统的支持。
6、微内核的主要缺点：在微内核结构下，一次系统服务过程需要模式转换和进程地址空间的开关，这就增加运算量，影响执行速度。
（二）面向对象操作系统技术：面向对象操作系统是指基于对象模型的操作系统。
1、面向对象的核心概念：面向对象的基本思想是把要构造的系统表示成一系列对象的集合。其中的对象是指把一组数据和该数据的一些基本操作封装在一起所形成的一个实体。面向对象的核心概念包括以下几个方面：（1）封装：在面向对象中，封装的含义是将一个数据集和与这个数据有关的操作封装在一起，形成一个能动的实体，即对象。封装要求对象内部的代码和数据受保护。（2）继承：继承是指一些对象可以继承另一些对象的功能和特征。（3）多态性：所谓多态性是指一个名字多种语义，或相同界面多种实现。多态性在面向对象语言中是由重载和虚函数来实现的。（4）消息：消息是对象之间相互请求和相互合作的途径。
2、面向对象操作系统在面向对象操作系统中，对象作为一种并发单位，所有系统资源，包括文件、进程、内存块等都被认为是一种对象，对系统资源的所有操作都是通过使用对象服务来完成的。面向对象操作系统的优点：（1）可以减少修改操作系统对于系统本身的影响。（2）操作系统的安全措施得以简化。（3）对象为进程之间分享资源提供了便利。
三、结束语
在过去的几十年里操作系统发生了革命性的变化：技术创新、用户体验升级、应用领域扩展、功能不断完善。同过去的几十年一样，在未来的20年操作系统也将发生巨大的变化。我们现在使用的操作系统已经比较完善，相信以后的操作系统技术仍将逐步提高，使得操作更加简便快捷。我也相信在未来，计算机技术会我们生活更加丰富多彩。
关键词：计算机操作系统；发展；新技术；
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01
操作系统是计算机系统的内核与基石，它肩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、连接网络与协调文件系统等基本事务。操作系统通过管理硬件资源和软件资源，控制程序运行，最大限度地发挥计算机功能，为用户提供服务。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、操作系统的基本介绍
（一）操作系统的功能：管理计算机系统的硬件、软件等各种资源，发挥计算机的自动工作效率；协调使用过程中各种资源的关系， 合理调度各类设备运行；为用户提供易用的控制界面，方便使用计算机的各项功能。
（二）操作系统的发展：操作系统原为提供简单的工作排序能力，后为辅助管理更复杂的硬件设施而逐渐强化。从最早的批次模式开始，分时机制也随之出现，在多处理器时代来临时，操作系统也随之添加多处理器协调功能，甚至是分布式系统的协调功能。其他方面的演变也类似于此。
1、手工操作阶段。在这个阶段的计算机，主要元器件是电子管，运算速度慢，沒有任何软件，更没有操作系统。用户直接使用机器语言编写程序，上机时完全手工操作，首先将预先准备好的程序纸带装入输入机，然后启动输入机把程序和数据送入计算机，接着通过开关启动程序运行，计算完成后，打印机输出结果。用户必须是非常专业的技术人员才能实现对计算机的控制；2、批处理阶段。由于20世纪50年代中期，计算机的主要元器件由晶体管取代，运行速度有了很大的提高，这时软件也开始迅速发展，出现了早期的操作系统，这就是早期的对用户提交的程序进行管理的监控程序和批处理软件。3、多程序系统阶段。随着中、小规模的集成电路在计算机系统中的广泛应用，CPU的运动速度大大提高，为了提高CPU的利用率，引入了多道程序设计技术，并出现了专门支持多道程序的硬件机构，这一时期，为了进一步提高CPU的利用效率，出现了多道批处理系统、分时系统等等，从而产生了更加强大的监管程序，并迅速发展成为计算机科学中的一个重要分支，就是操作系统。统称为传统操作系统；4、现代操作系统阶段。大规模、超大规模集成电路急速的迅速发展，出现了微处理器，使得计算机的体系结构更加优化，计算机的运行速度进一步提高，而体积却大大减少。它的最大优点是结构清晰、功能全面、可以适应多种用途的需要并且操作使用便捷。
二、操作系统新技术
随着操作系统不断发展，它的新技术主要包括操作系统结构设计的微内核技术和操作系统软件设计的面向对象技术。
（一）微内核操作系统技术：现代操作系统设计中的一个突出思想是把系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，这就是微内核技术。
1、微内核结构：（1）把那些最基本、最本质的操作系统功能保留在内核中；（2）把大部分操作系统的功能移到内核之外，并且每一个操作系统功能均以单独进程形式存在；（3）在内核之外的用户空间中包括所有进程。这些进程之间是客户/服务器模式。
3、微内核包含的主要成分：（1）中断和异常处理机制；（2）进程间通信机制；（3）处理机调度机制；（4）有关服务功能的基本机制。
4、微内核的实现：微内核实现中的一个主要问题是“微”和性能要求的综合考虑。要做到“微”的关键是实现机制和策略分离的概念。由于微内核中最主要的是进程间消息通信和中断处理机制，下面简述两者的实现。
（1）进程间通信机制：提供通信服务是微内核的主要功能之一，也是内核实现其他服务的基础。无论是发送请求消息和服务器的回答消息都是要经过内核，进程的消息通信一般是通过端口展开。（2）中断处理机制：微内核结构中将中断机制与中断处理分离，即把中断机制放在微内核中，而把中断处理放到用户空间相应的服务进程中。微内核的中断机制，主要负责以下工作：
当中断发生时识别中断；通过中断数据结构把该中断信号映射到相关的进程；把中断转换成一个消息；把消息发给用户空间中相关进程的端口，但内核不涉及到任何中断处理。
5、微内核结构的优点：安全可靠，统一的接口方式，独立灵活的模块结构，较强的升级扩展能力和跨平台兼容性，同时提供了对分布式系统的支持。
6、微内核的主要缺点：在微内核结构下，一次系统服务过程需要模式转换和进程地址空间的开关，这就增加运算量，影响执行速度。
（二）面向对象操作系统技术：面向对象操作系统是指基于对象模型的操作系统。
1、面向对象的核心概念：面向对象的基本思想是把要构造的系统表示成一系列对象的集合。其中的对象是指把一组数据和该数据的一些基本操作封装在一起所形成的一个实体。面向对象的核心概念包括以下几个方面：（1）封装：在面向对象中，封装的含义是将一个数据集和与这个数据有关的操作封装在一起，形成一个能动的实体，即对象。封装要求对象内部的代码和数据受保护。（2）继承：继承是指一些对象可以继承另一些对象的功能和特征。（3）多态性：所谓多态性是指一个名字多种语义，或相同界面多种实现。多态性在面向对象语言中是由重载和虚函数来实现的。（4）消息：消息是对象之间相互请求和相互合作的途径。
2、面向对象操作系统在面向对象操作系统中，对象作为一种并发单位，所有系统资源，包括文件、进程、内存块等都被认为是一种对象，对系统资源的所有操作都是通过使用对象服务来完成的。面向对象操作系统的优点：（1）可以减少修改操作系统对于系统本身的影响。（2）操作系统的安全措施得以简化。（3）对象为进程之间分享资源提供了便利。
三、结束语
在过去的几十年里操作系统发生了革命性的变化：技术创新、用户体验升级、应用领域扩展、功能不断完善。同过去的几十年一样，在未来的20年操作系统也将发生巨大的变化。我们现在使用的操作系统已经比较完善，相信以后的操作系统技术仍将逐步提高，使得操作更加简便快捷。我也相信在未来，计算机技术会我们生活更加丰富多彩。