摘 要 操作系統(tǒng)(Operating System)是管理計算機(jī)硬件與軟件資源的計算機(jī)程序。在計算機(jī)中，操作系統(tǒng)是其最基本也是最為重要的基礎(chǔ)性系統(tǒng)軟件。目前市面上流行的的操作系統(tǒng)主要有微軟Windows操作系統(tǒng)、UNIX操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)、DOS操作系統(tǒng)等，各有優(yōu)缺點。首先，分析了主流操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點。其次，指出了他們存在的一些問題。最后，對操作系統(tǒng)的發(fā)展方向、構(gòu)成框架、性能強(qiáng)度等進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞 性能分析 不足 未來趨勢

Performance comparison and future development of operating systems

Abstract Operating system (OS) is a computer program that manages computer hardware and software resources. In the computer, the operating system is the most basic and important basic system software. At present, the popular operating systems on the market mainly include Microsoft Windows operating system, UNIX operating system, Linux operating system, DOS operating system, etc., each has its own advantages and disadvantages. Firstly, the advantages and disadvantages of mainstream operating systems are analyzed. Secondly, it points out some problems existing in them. Finally, the development direction, framework and performance strength of operating system are prospected.

Keywords performance analysis shortage future trend

1.引言
在計算機(jī)中，操作系統(tǒng)是其最基本也是最為重要的基礎(chǔ)性系統(tǒng)軟件。從計算機(jī)用戶的角度來說，計算機(jī)操作系統(tǒng)體現(xiàn)為其提供的各項服務(wù)；從程序員的角度來說，其主要是指用戶登錄的界面或者接口；如果從設(shè)計人員的角度來說，就是指各式各樣模塊和單元之間的聯(lián)系。事實上，全新操作系統(tǒng)的設(shè)計和改良的關(guān)鍵工作就是對體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計，經(jīng)過幾十年以來的發(fā)展，計算機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)由一開始的簡單控制循環(huán)體發(fā)展成為較為復(fù)雜的分布式操作系統(tǒng)，再加上計算機(jī)用戶需求的愈發(fā)多樣化，計算機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)成為既復(fù)雜而又龐大的計算機(jī)軟件系統(tǒng)之一。[1]
計算的操作系統(tǒng)對于計算機(jī)可以說是十分重要的，從使用者角度來說，操作系統(tǒng)可以對計算機(jī)系統(tǒng)的各項資源板塊開展調(diào)度工作，其中包括軟硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)信息等，運(yùn)用計算機(jī)操作系統(tǒng)可以減少人工資源分配的工作強(qiáng)度，使用者對于計算的操作干預(yù)程度減少，計算機(jī)的智能化工作效率就可以得到很大的提升。其次在資源管理方面，如果由多個用戶共同來管理一個計算機(jī)系統(tǒng)，那么可能就會有沖突矛盾存在于兩個使用者的信息共享當(dāng)中。為了更加合理的分配計算機(jī)的各個資源板塊，協(xié)調(diào)計算機(jī)系統(tǒng)的各個組成部分，就需要充分發(fā)揮計算機(jī)操作系統(tǒng)的職能，對各個資源板塊的使用效率和使用程度進(jìn)行一個最優(yōu)的調(diào)整，使得各個用戶的需求都能夠得到滿足。最后，操作系統(tǒng)在計算機(jī)程序的輔助下，可以抽象處理計算系統(tǒng)資源提供的各項基礎(chǔ)職能，以可視化的手段來向使用者展示操作系統(tǒng)功能，減低計算機(jī)的使用難度。[2]
本文將分析各個操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點并指出問題，最后提出展望。

2.對各操作系統(tǒng)的分析

2.1 DOS操作系統(tǒng)
磁盤操作系統(tǒng)（Disk Operating System），是早期個人計算機(jī)上的一類操作系統(tǒng)。
微軟圖形界面操作系統(tǒng)Windows NT問世以來，DOS是一個后臺程序的形式出現(xiàn)的。名為Windows命令提示符。可以通過點擊運(yùn)行-CMD進(jìn)入。
DOS是英文Disk Operating System的縮寫，意思是“磁盤操作系統(tǒng)”，顧名思義，DOS主要是一種面向磁盤的系統(tǒng)軟件。說得簡單些，DOS就是人與機(jī)器的一座橋梁，是罩在機(jī)器硬件外面的一層“外殼”，有了DOS，就不必去深入了解機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)，也不必去死記硬背那些枯燥的機(jī)器指令。只需通過一些接近于自然語言的DOS命令，就可以輕松地完成絕大多數(shù)的日常操作。此外，DOS還能有效地管理各種軟硬件資源，對它們進(jìn)行合理的調(diào)度，所有的軟件和硬件都在DOS的監(jiān)控和管理之下，有條不紊地進(jìn)行著自己的工作，但是在操作不慎情況下也會死機(jī)。
完整的DOS由五部分組成：
1.引導(dǎo)程序（ BOOT ）：由格式化程序直接寫入磁盤初始扇區(qū)。
2.基本輸入/輸出管理程序(PC-DOS為IBMBIO. COM、MS-DOS為IO.SYS)。
3.文件管理和系統(tǒng)功能調(diào)用程序(PC-DOS為IBMDOS.COM、MS-DOS。為MSDOS.SYS)。
4.命令處理程序(COMMAND. COM)。
5.各種外部命令：完成各種輔助功能的可執(zhí)行文件。[3]
優(yōu)點——耗資源少，系統(tǒng)硬件要求極低；
缺點——沒有圖形界面，手打命令，參數(shù)眾多，入手困難

2.2Windows操作系統(tǒng)
Windows采用了圖形化模式GUI，比起從前的Dos需要輸入指令使用的方式更為人性化。隨著計算機(jī)硬件和軟件的不斷升級，微軟的 Windows也在不斷升級，從架構(gòu)的16位、32位再到64位,系統(tǒng)版本從最初的 Windows 1.0到大家熟知的 Windows 95、 Windows 98、 Windows 2000、 Windows XP、 Windows Vista、 Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10和Windows Server服務(wù)器企業(yè)級操作系統(tǒng)，微軟一直在致力于Windows操作系統(tǒng)的開發(fā)和完善。[4]
優(yōu)點：
1.Windows操作系統(tǒng)的人機(jī)操作性優(yōu)異。
2.Windows操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用軟件較多。
3.Windows操作系統(tǒng)對硬件支持良好。[5]
缺點：
1.從系統(tǒng)構(gòu)成上來說windows不是開源系統(tǒng)。無法自己進(jìn)行改動
2.從運(yùn)行的穩(wěn)定性來說。Windows的程序不是相對獨立的，軟件的崩潰容易造成系統(tǒng)的癱瘓（死機(jī)）[6]

2.3 Unix系統(tǒng)
Unix是20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)的一個操作系統(tǒng)，除了作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之外，還可以作為單機(jī)操作系統(tǒng)使用。Unix作為一種開發(fā)平臺和臺式操作系統(tǒng)獲得了廣泛使用，目前主要用于工程應(yīng)用和科學(xué)計算等領(lǐng)域。
UNIX系統(tǒng)在計算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展史上占有重要的地位。它確實對已有技術(shù)不斷作了精細(xì)、謹(jǐn)慎而有選擇的繼承和改造，并且，在操作系統(tǒng)的總體設(shè)計構(gòu)想等方面有所發(fā)展，才使它獲得如此大的成功。
優(yōu)點：
1.UNIX系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為核心程序(kernel)和外圍程序(shell)兩部分，而且兩者有機(jī)結(jié)合成為一個整體。核心部分承擔(dān)系統(tǒng)內(nèi)部的各個模塊的功能，即處理機(jī)和進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理和文件系統(tǒng)。核心程序的特點是精心設(shè)計、簡潔精干，只需占用很小的空間而常駐內(nèi)存，以保證系統(tǒng)的高效率運(yùn)行。外圍部分包括系統(tǒng)的用戶界面、系統(tǒng)實用程序以及應(yīng)用程序，用戶通過外圍程序使用計算機(jī)。
2.UNIX系統(tǒng)提供了良好的用戶界面，具有使用方便、功能齊全、清晰而靈活、易于擴(kuò)充和修改等特點。UNIX系統(tǒng)的使用有兩種形式：一種是操作命令，即shell語言，是用戶可以通過終端與系統(tǒng)發(fā)生交互作用的界面；另一種是面向用戶程序的界面，它不僅在匯編語言，而且在C語言中向用戶提供服務(wù)。
3.UNIX系統(tǒng)的文件系統(tǒng)是樹形結(jié)構(gòu)。它由基本文件系統(tǒng)和若干個可裝卸的子文件系統(tǒng)組成，既能擴(kuò)大文件存儲空間，又有利于安全和保密。
4.UNIX系統(tǒng)把文件、文件目錄和設(shè)備統(tǒng)一處理。它把文件作為不分任何記錄的字符流進(jìn)行順序或隨機(jī)存取，并使得文件、文件目錄和設(shè)備具有相同的語法語義和相同的保護(hù)機(jī)制，這樣既簡化了系統(tǒng)設(shè)計，又便于用戶使用。
5.UNIX系統(tǒng)包含有非常豐富的語言處理程序、實用程序和開發(fā)軟件用的工具性軟件，向用戶提供了相當(dāng)完備的軟件開發(fā)環(huán)境。[7]
缺點：
需掌握晦澀難懂的計算機(jī)語言,操作復(fù)雜,不適合普通用戶使用.沒有智能修正,同步系統(tǒng)調(diào)用,只能等待直到內(nèi)核程序完成了操作后再繼續(xù)下一步驟.內(nèi)核不夠靈活，雖有良好的可移植性,但不具備很好的可擴(kuò)充性，也很少代碼復(fù)用的設(shè)施。硬件驅(qū)動支持方面也落后于其它平臺。[8]
系統(tǒng)存在操作復(fù)雜、普適性低以及缺乏有效監(jiān)測與維護(hù)手段等問題，并存在重要數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險，大幅縮短了硬件設(shè)備使用壽命。[9]
2.4 Linux系統(tǒng)
Linux，全稱GNU/Linux，是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，Linux得到了來自全世界軟件愛好者、組織、公司的支持。它除了在服務(wù)器方面保持著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭以外，在個人電腦、嵌入式系統(tǒng)上都有著長足的進(jìn)步。使用者不僅可以直觀地獲取該操作系統(tǒng)的實現(xiàn)機(jī)制，而且可以根據(jù)自身的需要來修改完善Linux，使其最大化地適應(yīng)用戶的需要。[10]
優(yōu)點：
Linux不僅系統(tǒng)性能穩(wěn)定，而且是開源軟件。其核心防火墻組件性能高效、配置簡單，保證了系統(tǒng)的安全。在很多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，為了追求速度和安全，Linux不僅僅是被網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員當(dāng)作服務(wù)器使用，它還被當(dāng)作服務(wù)器，甚至當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)防火墻，這是Linux的一大亮點。[11]
缺點：主要來自于硬件方面的支持，還有就是對于普通用戶來說，它的操作性沒有windows那么方便，實用，一般用戶使用起來不容易操作。[12]

3.存在的問題
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，操作系統(tǒng)的安全問題越來越凸顯出來，一個小漏洞就可能導(dǎo)致巨額的損失，這是在很長一段時間內(nèi)都會存在且一直存在的問題。[13]
目前的操作系統(tǒng)有大多數(shù)功能是普通人不需要的，消費(fèi)者是否應(yīng)該為這些從未使用過的功能付出代價需要深思。
4.未來展望
就目前操作系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，以后的操作系統(tǒng)可能會往幾個方向發(fā)展：
1.小型化，專業(yè)化，拋去多余的功能，只提供最需要的。[14]
2.與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)合，隨時下載更新，第一時間解決需求。[15]
3.安全化，機(jī)器狀態(tài)與操作系統(tǒng)分離，計算過程與應(yīng)用程序分離，雙分離保護(hù)用戶在設(shè)備的生命周期內(nèi)不遭到惡意攻擊。[16]

參考文獻(xiàn)
[1]趙良、葉俊民，操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的風(fēng)格比較[J]，2005
[2]汪杭軍，操作系統(tǒng)內(nèi)核的比較與研究[J]，2005
[3]Ray.Ducan, DOS磁盤操作系統(tǒng)高級程序員指南
[4]王曉英等主編,計算機(jī)系統(tǒng)平臺,中國鐵道出版社，2016.08
[5]淺談Windows操作系統(tǒng) ．知網(wǎng)
[6]王化文，胡嵐，李燕,WINDOWS SERVER 2008網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與系統(tǒng)管理：武漢大學(xué)出版社，2011
[7]趙文慶,UNIX和計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)，2011
[8]張春曉,UNIX從入門到精通，2013
[9]類Unix操作系統(tǒng)服務(wù)器離線硬件檢測軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
[10]劉振洪、吳敏鳳,Linux操作系統(tǒng)實用教程,2016
[11]Linux Tools Quick Tutorial
[12]劉憶智,Linux從入門到精通
[13]劉迪，智能操作系統(tǒng)中存在的若干問題探討
[14]William Stallings ，操作系統(tǒng)–內(nèi)核與設(shè)計原理
[15]AnderwS Tanenbaum,現(xiàn)代操作系統(tǒng)
[16]操作系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,知網(wǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统对比和未来展望的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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