操作系统：用途，组件，类型，示例 - 技术 - 2025

该操作系统是设想为处理在计算机系统的操作的主要部件，例如发出到不同的硬件设备的命令和分配系统资源，诸如主存储器，向正在运行的不同的应用程序的程序。

它是运行所有应用程序和实用程序所需的软件。此外，它还充当应用程序与计算机硬件之间更好交互的桥梁。

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操作系统由系统软件组成，这是计算机启动和运行所需的基本程序。每个台式机，平板电脑和智能手机都包含一个提供基本设备功能的操作系统。

它的主要目的是使计算机系统易于使用，并以有效的方式利用硬件。操作系统执行基本任务，例如接收键盘输入，处理指令以及将输出发送到屏幕。

什么是操作系统？

主控

操作系统是充当计算机主控程序的程序。打开它时，将加载一个小的启动程序。

尽管可以根据需要加载其他系统模块，但始终称为内核或内核的主要部分始终位于内存中。

首次引入计算机时，用户通过命令行界面与计算机进行交互，而命令行则需要书面命令。当前，几乎所有计算机都使用GUI（图形用户界面）操作系统，该操作系统更易于使用和操作。

对于大型系统，它承担着重要的责任。他的行为就像交通警察一样，确保同时运行的不同程序不会相互干扰。

操作系统还负责安全性，确保未经授权的用户无法访问系统。

用户和硬件之间的中介

在计算机系统中，硬件只能以0和1的形式理解机器的代码，这对普通用户没有任何意义。

您需要一个可以充当中介并管理系统中存在的所有过程和资源的系统。

可以将操作系统指定为人与硬件之间的接口。可以保证所有进程都已执行，文件和CPU的处理，资源分配以及许多其他任务得以执行。

由于操作系统主要充当计算机的用户界面，因此它在与设备进行交互方面起着重要作用。因此，许多用户更喜欢使用特定的操作系统。

运行应用程序

软件开发人员创建应用程序时，必须为特定的操作系统编写应用程序。这是因为每个操作系统与硬件的通信方式都不相同，并且程序员必须使用特定的应用程序接口（API）。

尽管许多流行的程序都是跨平台的，是针对多个操作系统开发的，但某些程序仅适用于单个操作系统。

程序与操作系统进行通信，以便能够执行与文件管理和用户界面有关的所有操作。

目标

操作系统的目的是控制和组织硬件和软件，以便托管它的设备正常工作。

-向用户隐藏硬件资源的详细信息。

-使计算机系统方便有效地使用。

-管理计算机系统的资源。

-为用户提供方便的界面来使用计算机系统。

-在用户和程序之间提供有效且公平的资源交换。

-跟踪谁在使用哪个资源，授权资源请求以及干预来自不同程序和用户的冲突请求。

操作系统的组件

Windows，Linux和iOS

存在所有组件，以便计算机系统的各个部分可以协同工作。

核心

它提供了对所有计算机硬件设备的最基本控制级别之一。内核是操作系统的核心组件。它最初已加载并保留在主内存中。

管理程序的RAM存储器的可访问性，确定哪些程序可以访问资源。它始终实现CPU的运行状态，以实现最佳运行。

流程执行模块

操作系统提供了应用程序和硬件之间的接口，从而使应用程序可以通过简单地遵循操作系统中配置的原理和过程来连接到硬件。

中断模块

中断是必不可少的，因为它们为操作系统提供了响应其环境的可靠方法。

中断是来自连接到计算机的设备或来自计算机内部程序的信号，需要操作系统来确定下一步要做什么。

收到中断后，计算机会将所有正在运行的程序置于保留状态，保存其状态，并执行与该中断相关的操作系统代码。

内存管理模块

他负责内存管理的各个方面。它确保一个程序不会与另一个程序正在使用的内存冲突。

多任务模块

描述同一台计算机上多个独立程序的操作。操作系统可以查看这些程序的位置，并在不丢失信息的情况下从一个程序移到另一个程序。

它是使用时间共享完成的，其中每个程序都使用计算机时间的一部分来运行。

安全模块

如果计算机允许多个进程同时运行，则这些进程必须确保每个进程的活动。

操作系统必须能够区分应允许处理的请求和不应处理的请求。

用户界面模块

这种统一对于人类交流的可行性至关重要。验证并请求操作系统服务，从输入设备获取信息，并要求操作系统服务在输出设备上显示状态消息等。

数据管理模块

在存储数据时跟踪数据。该程序通过文件名及其特定位置管理数据。该驱动器知道硬盘上物理存储数据的位置。

应用程序和操作系统之间的交互是通过编程接口完成的。当程序需要保存或检索信息时，它将调用此单元，该单元负责打开，读取，写入和关闭文件。

操作系统类型

实时操作系统（RTOS）

它们用于控制工业系统，科学仪器和机械。这种类型的操作系统几乎没有用户界面功能，因为该系统在交付时是密封的。

这种类型的系统主要用于管理计算机资源，以使特定操作每次发生时都在完全相同的时间内执行。

一位用户，一项任务

这种类型的系统以这样的方式操作计算机设备：一个人只能同时执行一项工作。

Palm系统属于该类型，用于该品牌的手持计算机。

一个用户，多任务

它是台式计算机中当前使用的一种。Windows是一个操作系统，您可以在其中同时运行多个应用程序。

也就是说，人们可能在打印电子邮件和从Internet下载文件的同时在文字处理器中键入文本。

多用户

使用这种类型的系统，几个人可以同时使用计算机的资源。

操作系统必须确保用户需求之间达到平衡，并且他们使用的每个程序分别具有足够的资源，这样，如果一个用户遇到问题，它将不会影响其他用户。

宏计算机中使用的Unix和VMS操作系统是这种操作系统的一部分。

特征

用户界面

当前，一切都基于图形，用户界面包括窗口，菜单以及用户与计算机之间的交互方法。

在存在图形用户界面（GUI）之前，所有操作都是使用命令执行的。操作系统可以支持可选接口。

工作管理

作业管理控制应用程序的运行时间和顺序。

IBM的作业控制语言在高端宏计算机和服务器环境中很常见。它被开发用来安排日常工作。

在Unix / Linux服务器上，通常在一天中的某些时间运行小程序。

在桌面环境中，可以编写批处理文件以执行一系列操作，这些操作可以安排在任何给定时间启动。

任务管理

在宏计算机和服务器环境中，此管理至关重要。可以根据应用程序的优先级确定应用程序运行的快慢。

在台式计算机上，多任务通常是任务的更改，使应用程序保持打开状态，以便用户可以在它们之间来回切换。

设备处理

操作系统可以通过使用外设自己的代码中的指令来管理设备。

用于与外围设备通信的软件称为驱动程序。连接到计算机的每个设备都需要特定的驱动程序。

安全

操作系统提供密码保护，以防止未经授权的用户进入系统。

保留活动日志，能够提供计费时间。

他们还可以提供备份和恢复例程，以在系统出现故障时重新启动。

最常用的操作系统

视窗

它已成为个人计算机使用最广泛的操作系统。每个版本都包含一个图形用户界面，用户可以使用该界面查看文件和文件夹。

Microsoft在1984年以1.0版引入了该版本。面向最终用户的最新版本是Windows 10。

Windows的早期版本包括Windows 3.1，Windows 95，Windows 98，Windows Me，Windows XP，Windows Vista，Windows 7和Windows 8。

Windows的第一个面向业务的版本称为Windows NT 3.1，是在1993年。

Windows可以在任何x86系列计算机上运行，​​例如Intel和AMD处理器。因此，它可以安装在绝大多数计算机品牌中。

OS X

该操作系统是Apple为Macintosh计算机设计的。它在2001年取代了Mac OS 9，成为Mac的标准操作系统。

它基于Unix，并使用相同的内核。该内核为OS X提供了更好的多处理功能和更好的内存管理。

OS X桌面界面称为Finder，它包含一些标准功能，例如屏幕顶部的固定菜单栏。

该操作系统还包含一个庞大的函数库，可在编写Mac程序时使用。

的Linux

它是Linus Torvalds创建的类似于Unix的操作系统。当工作版本的Linux完成构建后，就可以自由分发它，从而使它流行起来。当前，Linux已被全球数百万人使用。

该操作系统是高度可定制的。程序员甚至可以修改源代码并创建自己的Linux操作系统版本。

Linux通常安装在Web托管服务器上，因为基于此系统的服务器比基于Windows的服务器更易于配置和维护。

Linux还与各种硬件平台兼容，包括Intel，PowerPC，DEC Alpha，Sun Sparc和Motorola。

安卓系统

它是基于Linux的免费平台。它最初由Google开发，并于2007年发布用于移动平台。

它是Apple iOS的强大竞争对手，Apple iOS是Apple iPhone中使用的操作系统。

雅达利

Atari Inc.是一家街机游戏制作公司。该公司为其控制台开发了各种操作系统，其中包括：

-GEMDOS

-BIOS

-XBIOS

-操作系统（TOS）

-MultiTOS

-FreeMiNT

黑莓操作系统

黑莓（Blackberry），前身为Research In Motion Limited，是一家加拿大公司，生产硬件和软件。移动设备中使用的操作系统是基于Java技术的BlackBerry OS。

与Android操作系统不同，BlackBerry OS是封闭源系统，因此只能在公司设备上使用。

Java操作系统

Java操作系统是开源的，因此可以在多种设备上使用，而不仅仅是该公司生产的设备。

它也是一个多平台系统，这意味着它与其他操作系统（Windows，Linux等）兼容。

FreeBSD

FreeBSD操作系统是基于Unix开发的系统的免费源码，与GNU / Linux操作系统及其开发的应用程序兼容。

Yahoo!使用此操作系统。和Nintedo的控制台。

参考文献

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