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芻議計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展
隨著計算機操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，以下是小編搜集整理的一篇探究計算機操作系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的論文范文，供大家閱讀查看。
摘要：計算機操作系統(tǒng)是控制程序運行、管理計算機軟硬件資源、改善人機界面的一種系統(tǒng)。隨著計算機操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，它不僅有利于調(diào)度和控制計算活動，提供軟件開發(fā)與運行環(huán)境，更有利于提高計算機性能，為用戶提供良好的界面體驗。基于此點，本文對計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展進行淺議。
關(guān)鍵詞：計算機;操作系統(tǒng);應(yīng)用;發(fā)展
1 計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用
計算機操作系統(tǒng)從不同的角度出發(fā)可以分成不同的類別。就用途角度而言，可將計算機操作系統(tǒng)分為專用和通用，專用操作系統(tǒng)是指用于控制和管理專項事物的操作系統(tǒng)，如手機操作系統(tǒng)，多以嵌入硬件的形式存在，擁有特定的途徑。通用操作系統(tǒng)的功能較為完善，支持多種途徑需要;就運行環(huán)境角度而言，分為單機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。下文基于計算機操作系統(tǒng)功能的角度，對計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用進行介紹。
1.1 批處理系統(tǒng)的應(yīng)用。批處理系統(tǒng)的應(yīng)用具備批量性的特征，可以將要交給計算機處理的若干個作業(yè)組織成隊列成批地交給計算機自動地按作業(yè)隊列順序逐個處理。批處理系統(tǒng)又可分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)，前者可以只能在計算機內(nèi)一次性調(diào)入一個處理作業(yè)運行，而將其他作業(yè)存儲在輔助存儲器上，這種應(yīng)用方式與單用戶操作系統(tǒng)相類似。
1.2 分時系統(tǒng)的應(yīng)用。分時是指兩個或兩個以上的事件按時間劃分輪流使用計算機系統(tǒng)的某一資源。在計算機系統(tǒng)中若存在多個用戶在不同時段使用同一個計算機，則這種計算機操作系統(tǒng)即為分時系統(tǒng)。時間片為分時的時間單位，通常情況下，一個時間片為幾十毫秒。在分時系統(tǒng)時存在多至上百個終端，不同用戶可以在各自的終端系統(tǒng)上運行作業(yè)。通過操作系統(tǒng)的管理，可以將CPU輪流分配到不同用戶使用，若某個用戶作業(yè)分配給另一個時間片繼續(xù)執(zhí)行時，則CPU會被自動分配到用一個用戶作業(yè)。
1.3 實時系統(tǒng)的應(yīng)用。實時系統(tǒng)可以實時、及時地處理各項作業(yè)，并給出處理結(jié)果。一般情況下，實時系統(tǒng)使用時間驅(qū)動設(shè)計方式，使系統(tǒng)可以對任何事件作出及時響應(yīng)。實時系統(tǒng)又可分為實際控制系統(tǒng)和實時處理系統(tǒng)，前者被廣泛應(yīng)用于飛行器、工業(yè)智能化控制、導(dǎo)彈發(fā)射等領(lǐng)域，后者則常用于航班查詢、預(yù)訂飛機票、銀行轉(zhuǎn)賬等系統(tǒng)。
1.4 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實現(xiàn)了不同地域各具獨立處理能力的多個計算機系統(tǒng)共用一個工作環(huán)境，通過利用通信設(shè)施進行互聯(lián)，以達到共享資源、形成整體網(wǎng)絡(luò)的目的。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不僅具備單機操作系統(tǒng)的所有功能，還具備管理網(wǎng)絡(luò)資源能力，在同一時間段支持多個程序運行。
1.5 分布式操作系統(tǒng)的應(yīng)用。分布式操作系統(tǒng)是利用通信網(wǎng)絡(luò)將多臺計算機系統(tǒng)相聯(lián)，消除各個計算機之間的主次之分，實現(xiàn)資源共享。一個完整的商用操作系統(tǒng)必須實現(xiàn)批處理系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的同時應(yīng)用。
2 計算操作系統(tǒng)的發(fā)展階段
(1)手工處理階段。在這個階段中，沒有與計算機相適應(yīng)的操作系統(tǒng)及相關(guān)軟件，并且計算機技術(shù)在該階段仍舊處在電子管時代，其運算速度相關(guān)之緩慢。當用戶借助計算機語言編制程序時，計算機運行會占據(jù)相當大的資源，幾乎所有的上機處理任務(wù)都需要通過手工處理來完成。(2)批處理階段。該階段克服了以往手工處理的缺陷，進一步實現(xiàn)了計算機作業(yè)的自動化，大幅度提高了CPU和輸出輸入設(shè)備的使用情況，顯著提高了計算機系統(tǒng)的應(yīng)用處理能力。(3)多道程序系統(tǒng)。這是在單道批處理的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，它通過組織作業(yè)使CPU總有一個作業(yè)可以執(zhí)行，進而大幅度提升了CPU的利用效率。(4)分時系統(tǒng)。這是在前兩個系統(tǒng)沒有完全實現(xiàn)人機交互目標的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。分時操作能夠?qū)⒂嬎銠C處理器的運行時間劃分為多個較短的時間片，并按照時間片輪流將處理器分配給各個聯(lián)機使用，這樣用戶便可以利用本身的總段向系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的操作及控制指令，完成所需的運作。(5)實時系統(tǒng)。雖然分時系統(tǒng)已經(jīng)能夠使用戶獲得比較滿意的效果，但卻仍舊無法實現(xiàn)將計算機用于生產(chǎn)過程的實時控制當中，在這一需求的推動下，實時操作系統(tǒng)隨之誕生，它能夠?qū)崿F(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的實時控制，同時還可以實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場各種重要數(shù)據(jù)信息的采集，并對采集回來的數(shù)據(jù)進行分析處理，真正實現(xiàn)了實時控制。(6)多處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)試圖從計算機的結(jié)構(gòu)體系上對系統(tǒng)各個方面的性能進行完善，它的出現(xiàn)有效地增加了計算機的吞吐量，從而為用戶節(jié)省了大量成本，系統(tǒng)可靠性也隨之顯著提高。(7)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)和通信這兩技術(shù)的基礎(chǔ)之上，它屬于兩者有機結(jié)合的產(chǎn)物，目前常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有兩種模式，及客戶模/服務(wù)器模式和對等模式。(8)分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在集中性系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其具有以下特點：并行性、分布性、共享性和透明性。
3 計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展方向
為了適應(yīng)當前計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計算機操作系統(tǒng)應(yīng)當朝著以下方向發(fā)展，具體內(nèi)容如下：
3.1 微內(nèi)核操作系統(tǒng)
在當前的操作系統(tǒng)設(shè)計中較為突出的一個設(shè)計理念是將系統(tǒng)中更多功能及成分提升到更高的層次中運行，同時留下一個相對較小的內(nèi)核，以此來實現(xiàn)系統(tǒng)最基本的核心功能，我們將這種技術(shù)稱之為微內(nèi)核。
(1)微內(nèi)核的結(jié)構(gòu)形式。將最基本的系統(tǒng)功能保留在內(nèi)核當中;將大部分功能轉(zhuǎn)移到內(nèi)核之外，并保證每個系統(tǒng)功能都可以獨立的形式存在并提供相應(yīng)的服務(wù);在內(nèi)核以外的用戶控件中既包括服務(wù)進程又包括應(yīng)用進程。(2)主要成分。中斷及異常處理機制;處理機調(diào)度機制;各個進程之間的通信機制;與服務(wù)功能相關(guān)的基本機制。(3)實現(xiàn)過程。從微內(nèi)核的字面涵義上理解，其實現(xiàn)過程中最為關(guān)鍵的問題之一是微小。想要真正做到這一點離不開策略分離以及實現(xiàn)機制這兩個關(guān)鍵性概念。由于微內(nèi)核中比較重要的是進程之間的通信以及中斷處理機制，為此，下面對實現(xiàn)過程進行簡述：首先，需要完成各個主要進程之間的通信機制;然后完成中斷處理機制。這樣便可以實現(xiàn)微內(nèi)核。其具有以下特點：安全可靠、接口一致、可擴充性、靈活性、兼容性、支持分布式系統(tǒng)等等。
3.2 面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)
這是一種基于對象模型的計算機操作系統(tǒng)。現(xiàn)階段，已有不少系統(tǒng)采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)，其現(xiàn)已成為新一代操作系統(tǒng)的重要性標志之一。所謂的面向?qū)ο髮嵸|(zhì)上就是將系統(tǒng)當做是一系列對象的集合，這里對象是由數(shù)據(jù)形成的實體，具體包括以下幾個方面的內(nèi)容：封裝、繼承、多態(tài)性、消息等待呢過。而在面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)當中，對象屬于一個并發(fā)單位，如文件、進程、內(nèi)存等系統(tǒng)資源都被認為是一種對象，對其的操作則是借助對象服務(wù)來實現(xiàn)的。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
(1)能夠進一步減少系統(tǒng)在其整個生命周期內(nèi)所有修改任務(wù)對系統(tǒng)自身的影響。(2)操作系統(tǒng)對其資源的訪問以及操作完全是一致的。具體來講系統(tǒng)生成、刪除或是引用一個對象是與一個進程對象采用同樣的方法，全部都是借助使用對象句柄來實現(xiàn)的。(3)有效地簡化了系統(tǒng)的安全措施。因全部對象采用的保護模式完成一致，當試圖對其中任何一個對象進行訪問時，安全系統(tǒng)都會自動對其進行核準。(4)對象為進程間的資源分享提供了一致、便捷的手段。由于所有類型的對象都是通過對象句柄進行處理的，系統(tǒng)僅需進行跟蹤便可以決定該對象是否仍在使用，若是不需要繼續(xù)使用，便可對其進行刪除處理。
參考文獻：
[1]郝偉.計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展—淺談操作系統(tǒng)的新技術(shù)[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2010，20.
[2]嚴靜茹.淺談計算機操作系統(tǒng)及其發(fā)展[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用.2012，10.
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