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1.3 操作系统的分类和发展

1.3.1 操作系统的分类

随着计算机技术和软件技术长期发展形成了各种类型的操作系统,以满足不同的应用要求。根据其使用环境和对作业处理方式,操作系统的类型分为以下几种。

1.批处理操作系统

批处理操作系统是一种早期的大型机用操作系统。批处理出现的目的在于提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。现代操作系统大都具有批处理功能。

(1)单道批处理系统。所谓单道,是指计算机内存中只存放一个作业,外存中存放多个作业。当计算机系统运行作业时,一个作业运行结束后,从外存中再调入下一个作业进行处理。这样就可以使大量作业被收容(作业处于后备状态)并存放于辅助存储器上,CPU可以不断地取出作业进行处理,从而大大减少了作业进入和退出计算机的操作时间。图1.4描述了单道批处理系统的处理流程。

单道批处理系统是操作系统的雏形,其特点是:自动性(顺利情况下,磁带上的作业可一个接一个地运行,无须人工干预)、顺序性(按进入磁带的顺序进入主存)、单道性(主存中只有一个作业在运行)。

但是单道批处理系统的缺点是:一次只能运行一个作业,这对于昂贵的计算机系统来说,资源的利用率就显得太低了。

图1.4 单道批处理系统的处理流程

(2)多道批处理系统。所谓多道,是把计算机内存中存放多个作业,多道程序系统的引入,可以使CPU、主存、各种外设资源得以充分利用。无论是CPU还是外设,其利用率都是非常高的。这是因为多道程序的主要特点就是利用了CPU的等待时间来运行其他作业的,同时CPU与外设同时工作,所以在CPU运行一个作业时,外设也在为其他作业进行输入/输出操作,从而使外设利用率也提高了。

多道批处理系统,就是在外存中存在大量作业,并将这些作业按一定要求排成队列,从这些队列中,选出几个作业进入内存多道运行。当有作业运行完成退出系统时,就自动从作业队列中选取若干作业进入内存,从而使作业批量运行,而无须人工干预。

在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处:提高CPU的利用率;可提高内存和I/O设备利用率;增加系统吞吐量。

多道批处理系统的特征:多道性、无序性、调度性。

多道批处理系统的优缺点:资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。

2.分时操作系统

分时操作系统是为了满足人机交互、共享主机以及方便上机等用户需求而形成的一种新型操作系统,一般采用时间片轮转的方式,使一台计算机为多个终端用户服务,能保证足够快的响应时间,并提供交互会话能力。因此它具有下述特点:

(1)交互性。用户能与系统进行较广泛的人机对话,用户只需从键盘输入请求命令,系统便立即予以响应,并在显示器或其他输出设备上输出结果。交互会话工作方式给用户带来了许多好处。首先,用户可以在程序动态运行情况下对其加以控制,从而加快调试过程,提供了软件开发的良好环境。其次,用户上机提交作业方便。最后,分时操作系统还为用户之间进行合作提供了方便。

(2)及时性。用户所提出的请求在很短时间内可以获得响应,该时间间隔往往由人们能接受的等待时间来决定。

(3)多用户同时性。多个用户同时在自己的终端上上机,共享CPU和其他资源,充分发挥系统的效率。宏观上,多个用户共享系统资源同时工作;微观上,每个用户轮流使用一个时间片。同时性又称多路性,有效提高了系统资源利用率,促进计算机的应用。

(4)独立性。由于采用时间片轮转的方式使一台计算机同时为多个终端服务,对于每个用户的操作命令又能快速响应,因此,客观效果上用户彼此之间都感觉自己独占计算机,感觉不到有别人也在使用该台计算机。

分时操作系统技术为现代操作系统的设计奠定了基础,也为网络时代的到来开辟了新路。

3.实时操作系统

实时操作系统是另外一类联机的操作系统。它主要随着计算机应用于实时控制和实时信息处理领域中而发展起来。所谓“实时”就是表示要“及时”,实时操作系统就是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。实时操作系统与批处理操作系统、分时操作系统相比,资源的利用率可能较低。

实时操作系统的应用例子有实验控制、植物生长控制、机器人控制、空中交通控制、远程控制以及军事命令和控制系统。新一代实时操作系统将包括:自动挖土机、控制机器人的活动关节、人工智能、海底搜索等。实时操作系统往往具有一定的专用性。

实时操作系统在一般领域具有5个独特的要求:决定性、响应性、用户控制、可靠性和弱失效操作。决定性是指系统发生中断响应前的延迟时间,响应性是指系统中断响应时间。在实时操作系统中,用户需要控制任务优先级。另外,实时操作系统也应允许用户指定分页或进程交换的特性,哪些进程应该一直驻留内存,使用哪些磁盘传输算法,如何确定不同优先级别进程等。可靠性对实时操作系统比对非实时操作系统要重要得多。实时操作系统还必须设计对不同失效模式的响应,弱失效操作就是指系统在失效时尽量保护其数据和能力。

实时操作系统的特征为多路性、独立性、及时性、交互性、高可靠性。

实时操作系统与分时操作系统是有区别的,主要表现在以下几个方面。

(1)分时操作系统提供一种随时可供多个用户使用的、通用性很强的计算机系统工程,用户与系统之间具有较强的交互作用或会话能力;而实时操作系统的交互作用能力相对来说较差。一般来说,实时操作系统是具有特殊用途的专用系统,仅允许终端操作员访问数量有限的专用程序,即命令较简单,操作员不能书写程序或修改一组已存在的程序。

(2)分时操作系统对响应时间的要求是以人们能接受的等待时间为依据的,其数量级通常规定为秒;而实时操作系统对响应时间一般有严格要求,它是以控制过程或信息处理过程所能接受的延迟来确定的,数量级可达毫秒,甚至微秒级。

(3)虽然分时操作系统也要求系统可靠,但实时操作系统对可靠性的要求更高。因为实时操作系统控制、管理的目标往往是重要的经济、军事、商业目标,而且需要现场立即进行处理,任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至引发灾难性的后果。因此,在实时操作系统中必须采取相应的硬件和软件措施来提高系统的可靠性,如硬件往往采取双机工作方式,软件加入多种安全保护措施等。

4.通用操作系统

批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统是操作系统的3种基本类型,在此基础上又发展了具有多种类型操作特征的操作系统,称为通用操作系统。它可以同时兼有批处理、分时、实时处理和多重处理的功能,或其中两种以上的功能。

5.个人计算机上的操作系统

个人计算机上的操作系统是一联机的交互式的单用户操作系统,它提供的联机交互功能与通用分时系统所提供的十分相似。由于计算机是个人专用,因此在多用户和分时所要求的对处理器调度、存储保护方面将会简单很多。然而,由于个人计算机的应用普及,对于提供更方便友好的用户接口的要求将越来越重要。目前个人计算机上的操作系统主要以Windows系列和Linux系列为主。

6.网络操作系统

计算机网络是通过通信设施将物理上分散的具有自治功能的多计算机系统互连起来,实现具有网络通信、资源管理、网络服务、网络管理和相互操作能力功能的系统。计算机网络按拓扑结构可以分为星状网络、树状网络、总线状网络、环状网络以及网状网络。

计算机网络按照地域范围又可分为广域网和局域网。配置在网络上的操作系统就是网络操作系统。网络操作系统的研制开发是在原来各自计算机操作系统的基础上进行的。按照网络体系结构的各个协议标准进行开发,包括网络管理、通信、资源共享、系统安全和多种网络应用服务等。

7.分布式操作系统

在一般计算机系统中,系统具有封闭性,所有计算和处理的任务都由一台主机完成。而分布式系统是多计算机系统。大量计算机通过网络被连接在一起,能够获得广泛的数据共享和极高的运算能力。在分布式系统中,系统的处理和控制功能,被分散在系统的各个处理单元上。系统中的所有任务,也可动态地被分配到各个处理单元上去,使它们并行执行,实现分布处理。可见,分布式系统最基本的特征,是处理上的分布。而处理分布的实质是资源、功能、任务和控制都是分布的。所谓分布式系统,是指由多个分散的处理单元,经互联网络的连接而形成的系统。其中,每个处理单元既具有高度的自治性,又相互协同,能在系统范围内实现资源管理、动态地分配任务,并能并行地运行分布式程序。分布式系统中的各项系统工作对用户来说完全透明。分布式操作系统具有网络操作系统的功能,是网络操作系统的更高级形式,比网络操作系统更有特色、更有优点。其优点在于它的分布式,这种分布式可以以较低成本获得较高的运算性能。而分布式的可靠性又是其他系统所望尘莫及的,在一个CPU出现故障时,整个系统仍能正常工作,并不影响整个任务的运行,只是速度略慢一些。这种高可靠性环境,特别适用于高新技术领域。

现代操作系统将分布式系统、网络操作系统统称为分布式操作系统。分布式系统还处在研究阶段,目前还没有真正实用的系统,但20世纪90年代出现的网络计算的趋势、高速网络的出现以及软件构件技术的发展已使分布式系统变得越来越现实。无论是在国际上还是在国内,有关分布式系统的理论和实践都是处在探索、研究和发展阶段。如何借助于现有的计算机科学研究成果,把常用的机种组成分布式系统,将是一个具有重大实用意义的课题。

(1)分布式操作系统和网络操作系统的不同。

①分布式系统(Distributed System)是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性,所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。可见,网络和分布式系统之间的区别更多在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。

②分布式系统把一组独立的计算机以一个统一的整体展现给用户,就好像是一个系统似的。

系统拥有多种通用的物理和逻辑资源,可以动态地分配任务,分散的物理和逻辑资源通过计算机网络实现信息交换。系统中存在一个以全局的方式管理计算机资源的分布式操作系统。通常,对用户来说,分布式系统只有一个模型或范本。在操作系统之上有一层软件中间件(Middleware)负责实现这个模型。一个著名的分布式系统的例子是万维网(World Wide Web),在万维网中,所有的一切看起来就好像是一个文档(Web页面)。

分布式操作系统是以全局方式管理系统资源的,它可以为用户任意调度网络资源,并且调度过程是“透明”的。当用户提交一个作业时,分布式操作系统能够根据需要在系统中选择最合适的处理器,将用户的作业提交到该处理程序,在处理器完成作业后,将结果传给用户。在这个过程中,用户并不会意识到有多个处理器的存在,这个系统就像是一个处理器。

③网络操作系统中这种统一性、模型以及其中的软件都不存在。

在计算机网络中,用户看到的是实际的机器,计算机网络并没有使这些机器看起来是统一的。如果这些机器有不同的硬件或者不同的操作系统,那么,这些差异对于用户来说都是完全可见的。如果一个用户希望在一台远程机器上运行一个程序,那么,他必须登录到远程机器上,然后在那台机器上运行该程序。

网络操作系统要求网络用户在使用网络资源时首先必须了解网络资源,网络用户必须知道网络中各个计算机的功能与配置、软件资源、网络文件结构等情况,在网络中如果用户要读一个共享文件时,用户必须知道这个文件放在哪一台计算机的哪一个目录下。

(2)分布式系统和计算机网络系统的共同点。多数分布式系统是建立在计算机网络之上的,所以分布式系统与计算机网络在物理结构上是基本相同的。

(3)分布式操作系统属于分布式软件系统。分布式软件系统(Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互连的多处理器体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。

①分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。

②分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成,它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有3个特点:分布性、通信性和稳健性。

③分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。

④分布式数据库系统由分布于多个计算机节点上的若干个数据库系统组成,它提供有效的存取手段来操纵这些节点上的子数据库。分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个节点上。当然,分布在各个节点上的子数据库在逻辑上是相关的。

1.3.2 操作系统的发展

进入20世纪80年代,大规模集成电路工艺技术的飞跃发展,微处理器的出现和发展,掀起了计算机大发展、大普及的浪潮。一方面迎来了个人操作系统的时代,另一方面又向计算机网络、分布式处理、巨型计算机和智能化方向发展,操作系统有了进一步发展。

1.大型机操作系统

大型机操作系统应用于计算机领域的高端环境,这些房间般大小的计算机现在仍然可以在一些大型公司的数据中心中见到。这些计算机与个人计算机的主要差别在于其具有极强的I/O处理能力。一台拥有1000个磁盘和百万兆字节数据的大型机是很常见的。

用于大型机的操作系统主要面向多个作业的同时处理,多数这样的作业需要巨大的I/O能力。系统主要提供3类服务:批处理、事务处理和分时。批处理系统处理不需要交互式用户干预的例行作业。保险公司的索赔处理或连锁商店的销售报告是由批处理方式完成的典型作业。事务处理系统负责大量小的请求,例如,银行的支票处理或航线预定,每个业务量都很小,但是系统必须每秒处理成百上千个业务。分时系统允许多个远程用户同时在计算机上运行作业,如在大型数据库上的查询。这些功能是密切相关的:大型机操作系统通常完成所有这些功能。大型机操作系统的一个例子是OS/390(OS/360的后裔)。

2.服务器操作系统

服务器操作系统在服务器上运行,服务器可以是大型的个人计算机、工作站或者是大型机。它们通过网络同时为多个用户服务,并且允许用户共享硬件和软件资源。服务器可提供打印服务、文件服务或Web服务。因特网服务商为了支持他们的用户需要运行许多台服务器,Web站点则使用服务器保存Web页面并处理进来的请求。典型的服务器操作系统是UNIX和Windows 2000。Linux也正在得到服务器领域的更大份额。

3.多处理器操作系统

在计算机领域,一种获得大量联合计算能力的越来越常用的方式是将多个CPU连接成单个的系统。依据连接和共享方式的不同,这些系统被称为并行计算机、多计算机或多处理器。它们需要专门的操作系统,不过通常采用的操作系统是配有通信和连接专门功能的服务器操作系统的变种。

4.个人计算机操作系统

个人计算机操作系统的功能是为单个用户提供良好的接口。这类系统广泛用于字处理、电子表格和网络访问。常见的例子是Windows 98、Windows 2000、Macintosh操作系统和Linux。

5.实时操作系统

实时操作系统的特征是将时间作为关键参数。例如,在工业过程系统中,工厂中的实时计算机必须收集生产过程的数据并用有关数据控制机器。通常,系统还必须满足硬的(具有刚性的、按严格的量化的临界值给予控制)最终时限。例如,汽车在装配线上移动时,必须在限定的时间内进行规定的操作。如果焊接机器人焊接得太早或太迟,就都会毁坏汽车。如果某类系统对某个动作必须绝对地在规定的时刻(或规定的时间范围)发生,这就是硬实时系统。另一类实时系统是软实时系统,在这种系统中,偶尔违反最终时限是可以接受的,数字音频或多媒体系统就是这类系统。

6.嵌入式操作系统

嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

EOS是相对于一般操作系统而言的,它除了具备一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外,还有以下特点。

(1)可装卸性。EOS具有开放性、可伸缩性的体系结构。

(2)强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制中。

(3)统一的接口。EOS提供各种设备驱动接口。

(4)EOS操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用。

(5)EOS提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。

(6)EOS具有强稳定性,弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,这就要求负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务。

(7)EOS具有固化代码。在嵌入式系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用,因此,嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸,而用各种内存文件系统。

(8)EOS具有更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。

7.智能卡操作系统

智能卡操作系统(COS)是驻留SIM卡内的操作系统软件,类似于PC上的DOS系统,不过比DOS系统要简单得多。COS(Card Operating System)主要用于接受和处理外界(如手机或者读卡器)发给SIM卡的各种信息,执行外界发送的各种指令,管理卡内的存储器空间,向外界回送应答信息等。一般来说,SIM卡COS系统模型共由4部分组成:通信管理模块、安全管理模块、应用处理模块、文件管理模块。

外界信息(指令或数据)通过通信管理模块进入COS,由安全管理模块对其合法性进行认证检查,其后,由应用处理模块根据外界信息的含意(执行、存储)进行解释,最后由文件管理模块根据应用处理模块的解释结果对EEPROM中的文件进行操作。

如果COS需要对外界信息做出应答,则由文件管理模块读取EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)——电可擦可编程只读存储器中的文件数据传送给应用处理模块,或直接由应用处理模块提取按照外界信息中指令的执行结果,这些信息或数据经过安全管理模块的认证检查后,通过通信管理模块反馈给外界,从而完成一次完整的处理过程。

传统的COS和卡片应用是在安全的环境下开发并装载到芯片内的,最近几年,开放式操作系统平台如Java Card TM,Windows For Smart Card取得了重大发展,这大大方便了智能IC卡的应用开发和一卡多用的实现,并且允许动态地装载、更新或删除卡片应用。

Java Card已成为事实上的行业标准,以Java虚拟机(JVM)为基础,支持多应用动态下载。Java智能IC卡具有平台无关、高安全性、高可靠性、一卡多用的特点,适于开发特定场合、突出个人身份验证,并在用卡交易过程中确保持卡人和证件一致性的应用。

微软智能IC卡视窗(Windows For Smart Card)与微软Windows操作系统相结合,将在电子商务、网络安全有广阔前景。MULTOS是一个多应用OS,它在卡片有效生命周期内允许动态地装载、更新或删除卡片应用。

另外,智能IC卡也是电子商务的未来,它本身固有的安全性和方便性,使其成为目前公认的网络安全用户端的解决方案。利用智能IC卡可以较方便地通过数据加密以及通过PKI进行身份验证,保证在线安全支付。

20世纪90年代后期,由于个人计算机硬件功能的急剧增加和用户对安全性、网络功能的要求增加,个人计算机操作系统也从DOS转向了通用操作系统——Windows系统和Linux系统。

1.3.3 操作系统的实例

随着大规模和超大规模集成电路技术的发展,面向个人使用的微型计算机得到了极大的发展和普及,微机操作系统也得以发展。早期微机操作系统基本上是单用户系统。所有资源采用独占方式。微机操作系统通常提供较强的文件管理功能,通过命令解释器支持用户以交互方式使用计算机,微机操作系统随着微机复杂系统向多用户多任务系统及多媒体方向发展,为计算机走向千家万户,遍及各行各业、深入各个领域打下了坚实的基础。

下面就较典型的微机操作系统MS-DOS、Windows、UNIX、Linux的运行环境分别予以简述。

1.微机操作系统MS-DOS

早期微机操作系统是支持8位机的CP/M系统。1981年美国微软公司开发的MS-DOS 1.0版微机操作系统逐步取代了CP/M系统,MS-DOS是一个单用户单任务的磁盘操作系统。在以Intel 16位(8086)微处理器为CPU的微机上广泛使用,也在其他兼容机上使用。

最初的MS-DOS 1.0版是在IBM PC上配置的操作系统。随着IBM PC/XT的产生,又推出了为它配置的能支撑10MB硬盘功能的MS-DOS 2.0版本至2.9版本。在此基础上配置的3.0版本提供了一组配置命令,用户可以根据机器的配置情况和使用要求,利用配置命令对系统进行重构,常用于系统的扩充或配接用户自己的专用设备。MS-DOS 4.0版则提供了面向图形的用户接口,能支持窗口、菜单及鼠标。MS-DOS 5.0版和6.0版,又先后增加了主存管理,提供新的界面操作和支持1.44MB软盘驱动器以及其他诸多功能。

2.Windows操作系统

Windows操作系统是美国微软公司1981年开始研制的,最初的目的用于在MS-DOS基础上提供一个多任务的图形用户界面。第一个版本的Windows于1985年问世,它是一个具有图形用户界面的系统软件。1987年推出采用了相互叠盖的多窗口界面形式的2.0版本。Windows 3.0版本是Windows的一个重要里程碑,是1990年推出的。Windows 3.0以压倒性优势成功地确定了Windows系统在PC领域的垄断地位。1991年Windows 3.1版被推出,为程序开发提供了强大的窗口控制能力且主存管理也有了突破性进展。

如果说3.2以前版本支持的是16位机系统,那么Windows 95版本则是32位机的完整集成化的操作系统。Windows 95提供了全新的桌面形式,使得用户对系统的各种资源浏览操纵变得更合理而容易。Windows 95对硬件“即插即用”的功能和允许使用长文件名,使系统的易用性大大提高。

Windows 98、Windows 2000则在Windows 95的基础上又全面增强其功能,提高了稳定性、运行速度,增强了管理功能、网络功能,并具有高效多媒体数据处理能力。

Windows NT是1993年美国微软公司推出的全新设计的操作系统,对硬件环境有较高要求。它采用客户/服务器与层次式相结合的结构,可以在多处理器的网络服务器等机器上运行。它支持多进程并发工作,并为它所包含的Windows 32、Windows 16、MS-DOS、OS/2、POSIX子系统提供了优越的应用程序兼容性。Windows Me和Windows XP是在Windows系列基础上开发的新型32位操作系统,并具有更多新的功能。

3.UNIX操作系统

UNIX操作系统是适应小到微机、大到大型机的通用操作系统,最初创建于1969年。它从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操作系统,并成为事实上的多用户、多任务操作系统的工业标准。

随着UNIX操作系统本身的不断完善与发展,UNIX操作系统的某些特征也移植到很多微机操作系统中,如MS-DOS、OS/2、Windows、Windows NT等。UNIX操作系统已经成为操作系统课程的典型实例,也成为到目前为止使用最长的操作系统。

4.Linux操作系统

与UNIX操作系统相比,Linux操作系统的历史还很短。Linux操作系统是网络时代的一个伟大作品,伴随着Internet的发展而发展,又为Internet的发展推波助澜。

严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统(也被称为GNU/Linux)。基于这些组件的Linux软件被称为Linux发行版。一般来讲,一个Linux发行套件包含大量的软件,比如软件开发工具,数据库,Web服务器(例如Apache),X Window,桌面环境(比如GNOME和KDE),办公套件(比如OpenOffice.org)等。

Linux内核最初是为英特尔386微处理器设计的。现在Linux内核支持从个人计算机到大型主机甚至包括嵌入式系统在内的各种硬件设备。Linux运行的硬件平台最低可达Intel 386、Intel 486,当然在Pentium m、Pentium Ⅳ上也支持。这种免费、公开的自由软件,对计算机的普及和发展有着相当重要的作用。

在开始的时候,Linux只是个人狂热爱好的一种产物。但是现在,Linux已经成为一种受到广泛关注和支持的一种操作系统,包括IBM和惠普在内的一些计算机业巨头也开始支持Linux。很多人认为,和其他的商用UNIX系统以及微软Windows相比,作为自由软件的Linux具有低成本,安全性高,更加可信赖的优势。

5.Linux操作系统和Windows操作系统的区别

Linux和Windows一样,是完全的多任务操作系统。它们支持同样的用户接口、网络和安全性。但是,Linux和Windows的真正区别在于:

(1)Linux事实上是UNIX的一种版本,而且来自UNIX的贡献非常巨大。

UNIX是最流行的操作系统,而且它是免费软件。在Internet上,大量免费软件都是针对UNIX系统编写的。由于有众多的UNIX厂商,所以UNIX也有许多实现方法。没有一个单独的组织负责UNIX的分发。现在,存在一股巨大的力量推动UNIX社团以开放系统的形式走向标准化。一些组织正在试图完成标准化UNIX程序设计接口的任务。特别要指出的是,Linux完全兼容POSIX.1标准。

(2)Windows系列是专用系统,由开发操作系统的公司控制接口和设计。在这个意义上这种公司利润很高,因为它对程序设计和用户接口设计建立了严格的标准,和那些开放系统社团完全不一样。

(3)目前为止,Linux提供了相对于Windows更好的安全性能,只有一个方面例外(确信度)。

(4)Linux和Windows在设计上存在着哲学性的区别。

①Windows操作系统倾向于将更多的功能集成到操作系统内部,并将程序与内核相结合。

②Linux操作系统的内核空间与用户空间有明显的界限。

根据设计架构的不同,两者都可以使操作系统更加安全。 +Z7DVmWH5ixwcXUq24VDXOj1DLxLB1hMP0xMvmYUuzOb62VUUAMFh/vQzPDsQ+My

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