简析操作系统的发展与未来

付鹏元

摘 要：如今，操作系统已进入社交生活的各个方面，包括大型计算机的各级应用程序，如个人计算机，移动设备和其他自动化设备。操作系统（英文：Operating System，缩写：OS）是操作系统和重要软件不可缺少的核心部分。主要负责操作系统的软、硬件设备和计算机的全部过程，协调各类系统元器组件之间，系统与用户之间且用户与用户之间的关系。从计算机的问世至今，对OS的研究拥有了很大进步。在以往的科学研究中，又诞生出了许多与其相关系统。面对国外电子产品及软件在中国发展的现实，重新审视中国软件开发的基本策略，支持政策和实施方法迫在眉睫。本文以操作系统的发展历史为核心，总结了其技术现状和变化，分析和阐述了计算机操作系统的功能，发展和分类。

关键词：操作系统;技术现状;系统厘革;未来变革

一、什么是操作系统

（一）主要功能及含义

操作系统不仅是操作系统的核心，还是管理系统资源并为用户提供接口的系统软件的集合。操作系统是很复杂的管理控制程序，当下常用的操作系统有DOS、UNIX、LINUX、Windows、Netware等。操作系统的功能重点在于微内核处理、内存调度、输入（出）设备、文件和操作五种计算机资源的管理上。操作系统将该管理功能设置为相应的程序管理模块，每个管理模块负责一定的功能。这样才组成了一个安全可靠的完整操作系统

（二）操作系统的“革命历程”

起初的系统设计初衷是提供简单的排序功能，后来发展成帮助更新更复杂的硬件。始起初期批处理模式，计时机制也出现了。当今多处理器时期，多处理器协调功能已经加入到操作系统中，甚至包含分布操作的系统协调功能。更新的其他内容是相似的。其次，在个人计算机中，操作系统也依然遵循大型计算机的发展路径。随着硬件的复杂性和强度的不断提高，以往只在大型计算机上实现的功能也依次逐步得到实现。

1.手动操作：

（1） CPU等待人工操作，CPU没有充分利用用户垄断整个机器。

（2）不会因为资源已经被其他用户占用而出现等待的现象，但资源利用率较低。

2.批处理系统：批处理是指用户将一批预处理作业按流程提交给操作系统后就不再干涉干预，由操作系统控制它们自动按流程运行该作业。此类采用批量处理作业的方式方法等技术的操作系统称为批处理操作系统。

3.多程序系统：所谓的多程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行。当程序因I/O请求而挂起时，CPU立即运行另一个程序，然后进入下一个步骤，即多程序運行。

二、系统厘革

（一）可扩展操作系统

当今操作系统的内涵在更新变革的同时，它的扩展也在悄然变化。它使用微内核技术为操作系统提供灵活性，操作系统可以在维护核心功能的同时集成服务和应用程序。此乃可扩展操作系统，如是而已。这种扩展既反映在用户应用层，又反映在硬件层。实际上，操作系统在未来的计算机体系结构中将扩展到硬件和应用层。例如，当今操作系统可以将它的部分功能实现到硬件上，即使运用软件固化技术将一些功能模块移交到相关芯片上。这种软件（无论是系统还是应用）的专用芯片无疑是操作系统未来的发展方向。

（二）微处理操作系统

微处理操作系统问世于二十世纪末期。非常适合分布式系统环境且支持多处理器操作。目前流行的支持多个处理器操作的操作系统基本都采用微内核结构。像国外著名大学开发的MachOS，便是微处理操作系统。且当前用户普遍使用的Windows操作系统也依然采用微处理结构。

（三）可靠性安全系统

当今互联网隐私安全性问题的日益严重，越来越多的人对平台安全的理解和需求也十分急切。相比安全可靠的操作系统越来越接近普通用户。近年来，选择可信计算技术从根本上解决个人计算机的脆弱性并迅速发展。 随着技术的快速更新，人们对更安全更可靠的操作系统的理解和需求将进一步增长。

可靠的操作系统最重要的特点是其良好的可靠性。由于其良好的可靠性，可靠的操作系统可以满足许多实际应用的要求。可靠操作系统是指操作系统重点要求安全性和可靠性。在实践应用中，大部分操作系统都是相对非常安全可靠的，也较为更好地容易上手操作，简单来说就好比即时操作系统、网络安全操作系统等。这类操作系统最大的特点是可靠性较好，正因为可靠性好，可靠操作系统能满足很多实际应用需求。

三、未来变革

如今计算机网络发展的日新月异，逐步走向千家万户，大部分安全可靠的操作系统仍被广大用户喜爱及需求。将来，可能一些操作系统将逐渐变得更加专业化和小型化。并具有以下新功能：开源、专业、小型或微型、便携、网络、安全和可靠等特点让每个使用用户都能快速上手操作，来更加完美的满足他人和自己需求。

随着计算机系统互连和计算要求的不断提高，操作系统的功能和性能要求也在与时俱进。但是，在其安保性的可靠技术领域依然会存在很多技术和功能上的未知困难。未来的操作系统安保性研究包括安保架构，安保模型和安保机制。在这些领域的研究需要适应不同用户和应用的需求，创建可信赖的安保机制，并加强认证信息的完整性和隐私保护。替代满足时代的需要，操作系统在每个方面都推陈出新。但是，安全可靠技术的发展仍要面临着巨大的挑战和困难。未来对操作系统安保系统的研究包括安保架构，安保模型和安保机制。因此，操作系统也需不断改良、创新和变化，逐渐变得更加强大，我们有充分的理由相信，强大的这一领域必将提高国家软件力量。更加期待伟大祖国能在操作系统这条道路上发展的更加辉煌，内容上做出更大创新，技术上做出更多突破。

结语

从操作系统的诞生至迄今为止，操作系统经历了重大性的变革：技术升级、功能改善、拓宽应用道路来使用户的体验感更佳。未来的几十年，操作系统将做出更加重大的改革创新，就像曾经的那些年。看到那时的操作系统，那样新颖，那样别致。我相信未来的操作系统技术会不断完善，更简单的来为更多使用者提供便利的需求。我确信将来如此简单、高效、便利的操作系统会为我们的未来画出更多绚丽多彩的美丽图画。