计算机操作系统综述

2012-08-15 00:48:29吕晓鑫
河南科技 2012年24期
关键词:嵌入式操作系统高性能嵌入式

吕晓鑫

(河北外国语职业学院,河北 秦皇岛 066000)

计算机操作系统(Operating System,简称 OS)是管理电脑软硬件系统的程序,是计算机系统的基础,负责计算机各个部件的协同工作,如管理配置cpu功率、内存的分配使用、输入与输出设备的正常工作、管理文件系统等。操作系统管理着全部的硬件设备以及硬盘中全部的文件资源,控制应用程序的运行,同时也给各种应用程序提供支持。

可以说计算机操作系统是一个强大的管理程序,共负责着5个方面的工作:进程管理、设备管理、存储管理、作业管理、文件管理。目前常见的操作系统DOS、UNIX、LINUX、Windows等。所有的计算机操作系统都具有了四个基本特征即:并发性、共享性、虚拟性、和不确定性。目前主流的操作系统种类非常的多,没有一个统一标准来划分,通常是通过应用领域来分,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。

自从计算机产生以来,对于操作系统的研究也一直在深入,不管是哪种类型的计算机,操作系统都是必不可少的,现在成熟而且非常流行的操作系统有三种,Windows、Unix和Linux。

Windows系统是一款非常成熟而且适用范围非常广的操作系统,在全球视窗操作系统中占了非常大的比例,同时在服务器市场也有一定的应用。Windows系统作为现代最流行的一个操作系统,在技术方面是非常成熟的。

UNIX系统使用统一的事实标准和认证规范,利用这个规范,只要是在UNIX系统中开发的应用程序就可以进行移植,从而大大的促进了UNIX的发展和应用程序的开发。现在UNIX已经成为了大型机、网络服务器以及工作站的主流操作系统。UNIX系统推动了Linux等开源UNIX类操作系统的发展。

Linux系统是UNIX系统的传承,得到了越来越多的硬件厂商的支持,开源模式的软件环境及其价值越来越受到社会的认可。从多方面来看,Linux系统都已经发展的非常成熟。开源的系统特性使得Liunx系统对主流的Windows系统的威胁越来越大。在服务器和嵌入式系统的市场上,Linux已经是主流操作系统之一了,越来越多的厂商已经在个人电脑上也预装Linux系统。

操作系统的功能越来越完善,功能越来越复杂是由两个方面原因造成的。一系统需要不断的满足用户的各种需求,二计算机技术在不断的更新换代。但是现在增加的各种新功能不是所有的用户都会使用,但是操作系统还需要尽量满足更多用户的要求,这样一来系统就不断的膨胀,功能不断增加。操作系统的内核逐渐的呈现出多平台统一的趋势,传统的操作系统主要采用模块化的理念和技术,只能应用于固定平台。嵌入式操作系统则是以应用为追求,不会只局限与一个平台。

在服务器上,Windows系统和Linux系统在性能不断的提升,可以更完善的支持高性能硬件系统,从而越来越多的用户选择这两种系统。UNIX系统的优势主要体现在硬件的高性能和高稳定性上,但是随着技术的不断进步,x86体系平台的性能和可靠性逐渐的提高,同时现在主流的多核处理器技术,使得其可以在高强度的计算和数据处理中游刃有余。在高性能计算机领域,Linux的发展已经领先于 UNIX和Windows。在个人电脑方面,Windows系统具有非常友好的界面,长久一来一直垄断着市场,有丰富的驱动程序,而且更新较快。Linux系统的图形界面由不同的版本而决定,在图形界面的效率、硬件的支持、软件的丰富程度低于Windows,但是其稳定性更高。

在安全性上,Linux系统由于其优秀的设计及目前普及率不高,病毒相对少一些,随着现在网络技术的发展和网络的普及,各个公司也在对其安全性进行研究。虽然针对Windows的病毒最多,但微软公司对Windows系统的不断完善,只要用户对系统配置得当,并且具有良好的使用习惯和安全意识,Windows系统可以正常维护用户的安全。

从占用的资源来看,Windows系统越来越庞大,这样就会越来越多的占用硬件性能,大量的命令对于系统的稳定性也有一定的影响。相反的Linux系统对硬件的要求较低,即便在低端机上也可以很好很稳定的运行。虽然现在硬件的发展很快,各种高性能的硬件不断的研制出来,但是小巧稳定的系统仍然是被更多人所喜爱的。

两个原因导致了操作系统的功能不断增加,一是需要满足用户的不同需要,二是新技术层出不穷。虽然新出现的功能不是每个用户都能使用的,但是作为操作系统而言需要尽量满足更多用户的需要。操作系统的内核呈现出了多平台统一的局面,传统操作系统都是以模块化为设计理念,但是只能用于固定的平台。于是就产生了以应用为中心的嵌入式操作系统。

嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会(U.K. Institution of Electrical Engineer)的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。

在过去的几十年中,计算机操作系统随着计算机技术的不断进步也发生了非常大的变化,技术的升级,功能的完善,应用领域的扩展。相信以后的操作系统仍然会不断的完善,为人们提供更好的服务。

[1]陈向群,杨芙清.操作系统教程[M].北京:北京大学出版社.2006

[2]王群.计算机操作系统的发展[J].计算机光盘软件与应用.2012(09)

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