計算機相關概念總結（2）

4九、操做系統
操做系統（Operating System，簡稱OS）是管理和控制計算機硬件與
軟件資源的計算機程序，是直接運行在「裸機」上的最基本的系統軟件，
任何其餘軟件都必須在操做系統的支持下才能運行。
操做系統是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其餘軟件的
接口。操做系統的功能包括管理計算機系統的硬件、軟件及數據資源，控
製程序運行，改善人機界面，爲其它應用軟件提供支持，讓計算機系統所
有資源最大限度地發揮做用，提供各類形式的用戶界面，使用戶有一個好
的工做環境，爲其它軟件的開發提供必要的服務和相應的接口等。實際上
，用戶是不用接觸操做系統的，操做系統管理着計算機硬件資源，同時按
照應用程序的資源請求，分配資源，如：劃分CPU時間，內存空間的開闢
，調用打印機等。
操做系統的主要功能是資源管理，程序控制和人機交互等。計算機系
統的資源可分爲設備資源和信息資源兩大類。設備資源指的是組成計算機
的硬件設備，如中央處理器，主存儲器，磁盤存儲器，打印機，磁帶存儲
器，顯示器，鍵盤輸入設備和鼠標等。信息資源指的是存放於計算機內的
各類數據，如文件，程序庫，知識庫，系統軟件和應用軟件等。
操做系統位於底層硬件與用戶之間，是二者溝通的橋樑。用戶能夠通
過操做系統的用戶界面，輸入命令。操做系統則對命令進行解釋，驅動硬
件設備，實現用戶要求。以現代觀點而言，一個標準我的電腦的OS應該提
供如下的功能：
進程管理（Processing management）
內存管理（Memory management）
文件系統（File system）
網絡通信（Networking）
安全機制（Security）
用戶界面（User interface）
驅動程序（Device drivers）

50、批處理系統
批處理是指用戶將一批做業提交給操做系統後就再也不干預，由操做系
統控制它們自動運行。這種採用批量處理做業技術的操做系統稱爲批處理
操做系統。批處理操做系統分爲單道批處理系統和多道批處理系統。批處
理操做系統不具備交互性，它是爲了提升CPU的利用率而提出的一種操做
系統。
其自動處理過程是：首先，由監督程序將磁帶上的第一個做業裝入內
存，並把運行控制權交給該做業。當該做業處理完成時，又把控制權交還
給監督程序，再由監督程序把磁帶（盤）上的第二個做業調入內存。計算
機系統就這樣自動地一個做業一個做業地進行處理，直至磁帶（盤）上的
全部做業所有完成，這樣便造成了早期的批處理系統。[1]
批處理是指用戶將一批做業提交給操做系統後就再也不干預，由操做
系統控制它們自動運行。這種採用批量處理做業技術的操做系統稱爲批處
理操做系統；批處理操做系統不具備交互性，它是爲了提升CPU的利用率
而提出的一種操做系統。

5一、分時操做系統
分時操做系統是使一臺計算機採用時間片輪轉的方式同時爲幾個、幾
十個甚至幾百個用戶服務的一種操做系統。
把計算機與許多終端用戶鏈接起來，分時操做系統將系統處理機時間
與內存空間按必定的時間間隔，輪流地切換給各終端用戶的程序使用。由
於時間間隔很短，每一個用戶的感受就像他獨佔計算機同樣。分時操做系統
的特色是可有效增長資源的使用率。例如UNIX系統就採用剝奪式動態優先
的CPU調度，有力地支持分時操做。
常見的通用操做系統是分時系統與批處理系統的結合。其原則是：分
時優先，批處理在後。「前臺」響應需頻繁交互的做業，如終端的要求；
「後臺」處理時間性要求不強的做業。

5二、時間片
時間片即CPU分配給各個程序的時間，每一個線程被分配一個時間段，稱
做它的時間片，即該進程容許運行的時間，使各個程序從表面上看是同時
進行的。若是在時間片結束時進程還在運行，則CPU將被剝奪並分配給另
一個進程。若是進程在時間片結束前阻塞或結束，則CPU立即進行切換。
而不會形成CPU資源浪費。在宏觀上：咱們能夠同時打開多個應用程序，
每一個程序並行不悖，同時運行。但在微觀上：因爲只有一個CPU，一次只
能處理程序要求的一部分，如何處理公平，一種方法就是引入時間片，每
個程序輪流執行。

5三、分時技術
分時技術：把處理機的運行時間分爲很短的時間片，按時間片輪流
把處理機分給各聯機做業使用；若是某個做業在分配給他的時間片用完之
前計算還未完成，該做業就暫時中斷，等待下一輪繼續計算。此時處理機
讓給另外一個做業使用。
分時技術與複合編程同樣，基本思路是將計算機的處理從一個任務切換到
另外一個任務。分時技術也要求對操做系統進行剪裁以適應手頭任務的須要
。
分時技術是爲了充分利用資源，提升資源利用率。
在計算機領域，分時技術主要被應用在分時操做系統中，目的是爲了
併發操做。

5四、實時操做系統
實時操做系統（RTOS）是指當外界事件或數據產生時，可以接受並
以足夠快的速度予以處理，其處理的結果又能在規定的時間以內來控制生
產過程或對處理系統作出快速響應，調度一切可利用的資源完成實時任務
，並控制全部實時任務協調一致運行的操做系統。提供及時響應和高可靠
性是其主要特色。
實時操做系統是保證在必定時間限制內完成特定功能的操做系統。實
時操做系統有硬實時和軟實時之分，硬實時要求在規定的時間內必須完成
操做，這是在操做系統設計時保證的；軟實時則只要按照任務的優先級，
儘量快地完成操做便可。咱們一般使用的操做系統在通過必定改變以後
就能夠變成實時操做系統。
例如，能夠爲確保生產線上的機器人能獲取某個物體而設計一個操
做系統。在「硬」實時操做系統中，若是不能在容許時間內完成使物體可
達的計算，操做系統將因錯誤結束。在「軟」實時操做系統中，生產線仍
然能繼續工做，但產品的輸出會因產品不能在容許時間內到達而減慢，這
使機器人有短暫的不生產現象。一些實時操做系統是爲特定的應用設計的
，另外一些是通用的。一些通用目的的操做系統稱本身爲實時操做系統。但
某種程度上，大部分通用目的的操做系統，如微軟的Windows NT或IBM的
OS/390有實時系統的特徵。這就是說，即便一個操做系統不是嚴格的實時
系統，它們也能解決一部分實時應用問題。
大致上，實時操做系統（RTOS）要求：
多任務
處理能被區分優先次序的進程線
一箇中斷水平的充份數量
被裝入做爲微型設備一部分的內含小操做系統常常要求實時操做系統
。一些核心問題能被考慮以符合實時操做系統的需求。然而，由於像設備
驅動程序這樣的其餘成份，也一般被特別的方法須要，一個實時操做系統
一般比核心更大。

5五、網絡操做系統
網絡操做系統 ，是一種能代替操做系統的軟件程序，是網絡的心臟
和靈魂，是向網絡計算機提供服務的特殊的操做系統。藉由網絡達到互相
傳遞數據與各類消息，分爲服務器（Server）及客戶端（Client）。[1]
而服務器的主要功能是管理服務器和網絡上的各類資源和網絡設備的共用
，加以統合並控管流量，避免有癱瘓的可能性，而客戶端就是有着能接收
服務器所傳遞的數據來運用的功能，好讓客戶端能夠清楚的搜索所需的資
源。
NOS與運行在工做站上的單用戶操做系統(如WINDOWS系列)或多用戶
操做系統（UNIX、Linux）因爲提供的服務類型不一樣而有差異。通常狀況
下，NOS是以使網絡相關特性達到最佳爲目的的，如共享數據文件、軟件
應用，以及共享硬盤、打印機、調制解調器、掃描儀和傳真機等。通常計
算機的操做系統，如DOS和OS/2等，其目的是讓用戶與系統及在此操做系
統上運行的各類應用之間的交互做用最佳。
爲防止一次由一個以上的用戶對文件進行訪問，通常網絡操做系統
都具備文件加鎖功能。若是系統沒有這種功能，用戶將不會正常工做。文
件加鎖功能可跟蹤使用中的每一個文件，並確保一次只能一個用戶對其進行
編輯。文件也可由用戶的口令加鎖，以維持專用文件的專用性。
NOS還負責管理LAN用戶和LAN打印機之間的鏈接。NOS老是跟蹤每一
個可供使用的打印機，以及每一個用戶的打印請求，並對如何知足這些請求
進行管理，使每一個端用戶感到進行操做的打印機猶如與其計算機直接相連
。
因爲網絡計算的出現和發展，現代操做系統的主要特徵之一就是具
有上網功能，所以，除了在20世紀90年代初期，Novell公司的Netware等
系統被稱爲網絡操做系統以外，人們通常再也不特指某個操做系統爲網絡操
做系統。

5六、分佈式操做系統
分佈式軟件系統(Distributed Software Systems)，是支持分佈式處
理的軟件系統，是在由通訊網絡互聯的多處理機體系結構上執行任務的系
統。它包括分佈式操做系統、分佈式程序設計語言及其編譯（解釋）系統
、分佈式文件系統和分佈式數據庫系統等。
分佈式操做系統負責管理分佈式處理系統資源和控制分佈式程序運行
。它和集中式操做系統的區別在於資源管理、進程通訊和系統結構等方面
。
分佈式程序設計語言用於編寫運行於分佈式計算機系統上的分佈式程
序。一個分佈式程序由若干個能夠獨立執行的程序模塊組成,它們分佈於
一個分佈式處理系統的多臺計算機上被同時執行。它與集中式的程序設計
語言相比有三個特色：分佈性、通訊性和穩健性。
分佈式文件系統具備執行遠程文件存取的能力,並以透明方式對分佈
在網絡上的文件進行管理和存取。
分佈式數據庫系統由分佈於多個計算機結點上的若干個數據庫系統組
成,它提供有效的存取手段來操縱這些結點上的子數據庫。分佈式數據庫
在使用上可視爲一個完整的數據庫,而實際上它是分佈在地理分散的各個
結點上。固然,分佈在各個結點上的子數據庫在邏輯上是相關的。
分佈式數據庫系統是由若干個站集合而成。這些站又稱爲節點，它們
在通信網絡中聯接在一塊兒，每一個節點都是一個獨立的數據庫系統，它們都
擁有各自的數據庫、中央處理機、終端，以及各自的局部數據庫管理系統
。所以分佈式數據庫系統能夠看做是一系列集中式數據庫系統的聯合。它
們在邏輯上屬於同一系統，但在物理結構上是分佈式的。

5七、大型機
大型機，或者稱大型主機，英文名mainframe。大型機使用專用的處
理器指令集、操做系統和應用軟件。大型機一詞，最初是指裝在很是大的
帶框鐵盒子裏的大型計算機系統，以用來同小一些的迷你機和微型機有所
區別。大多數時候它倒是指system/360 開始的一系列的IBM計算機。這個
詞也能夠用來指由其餘廠商，如Amdahl, Hitachi Data Systems (HDS)
製造的兼容的系統。有些人用這個詞來指IBM的AS/400 或者iSeries 系統
，這種用法是不恰當的；由於即便IBM本身也只把這些系列的機器看做中
等型號的服務器，而不是大型機。

5八、嵌入式操做系統
嵌入式操做系統（Embedded Operating System，簡稱：EOS）是指用
於嵌入式系統的操做系統。嵌入式操做系統是一種用途普遍的系統軟件，
一般包括與硬件相關的底層驅動軟件、系統內核、設備驅動接口、通訊協
議、圖形界面、標準化瀏覽器等。嵌入式操做系統負責嵌入式系統的所有
軟、硬件資源的分配、任務調度，控制、協調併發活動。它必須體現其所
在系統的特徵，可以經過裝卸某些模塊來達到系統所要求的功能。目前在
嵌入式領域普遍使用的操做系統有：嵌入式實時操做系統μC/OS-II、嵌
入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及應用在智能手機和平板
電腦的Android、iOS等。

5九、桌面操做系統
電腦操做系統指的是在計算機上藉助硬件運行並完成計算（應用）的
軟件，在桌面操做系統誕生以前，最有名的操做系統就是DOS，可是DOS的
操做界面十分不友好，僅僅是代碼而已，爲此，微軟公司推出了它們的第
一個圖形界面操做系統-windows 1.0，儘管只有256色，可是在當時已經
夠吸引人了，直到今天mac os、windows、linux三足鼎立的局面。
操做系統按應用領域來劃分，有桌面操做系統、服務器操做系統和嵌
入式操做系統3種。
桌面操做系統是其中應用最爲普遍的系統。

60、簡單操做系統
簡單操做系統，它是計算機初期所配置的操做系統。這類操做系統的
功能主要是操做命令的執行，文件服務，支持高級程序設計語言編譯程序
和控制外部設備等。

6一、windows操做系統
Microsoft Windows,是美國微軟公司研發的一套操做系統，它問世於
1985年，起初僅僅是Microsoft-DOS模擬環境，後續的系統版本因爲微軟
不斷的更新升級，不但易用，也慢慢的成爲家家戶戶人們最喜好的操做系
統。
Windows採用了圖形化模式GUI，比起從前的DOS須要鍵入指令使用的方
式更爲人性化。隨着電腦硬件和軟件的不斷升級，微軟的Windows也在不
斷升級，從架構的16位、32位再到64位， 系統版本從最初的Windows 1.0
到你們熟知的Windows 9五、Windows 9八、Windows ME、Windows 2000、
Windows 200三、Windows XP、Windows Vista、Windows 七、Windows 八、
Windows 8.一、Windows 10 和 Windows Server服務器企業級操做系統，
不斷持續更新，微軟一直在致力於Windows操做系統的開發和完善。

6二、UNIX操做系統
UNIX操做系統（尤尼斯），是一個強大的多用戶、多任務操做系統，
支持多種處理器架構，按照操做系統的分類，屬於分時操做系統，最先由
KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy於1969年在AT&T的貝爾
實驗室開發。目前它的商標權由國際開放標準組織所擁有，只有符合單一
UNIX規範的UNIX系統才能使用UNIX這個名稱，不然只能稱爲類UNIX
（UNIX-like）。

6三、Linux操做系統
Linux是一套無償使用和自由傳播的類Unix操做系統，是一個基於
POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操做系統。它能運
行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網絡協議。它支持32位和64位硬件。
Linux繼承了Unix以網絡爲核心的設計思想，是一個性能穩定的多用戶網
絡操做系統。
Linux操做系統誕生於1991 年10 月5 日（這是第一次正式向外公佈
時間）。Linux存在着許多不一樣的Linux版本，但它們都使用了Linux內核
。Linux可安裝在各類計算機硬件設備中，好比手機、平板電腦、路由器
、視頻遊戲控制檯、臺式計算機、大型機和超級計算機。
嚴格來說，Linux這個詞自己只表示Linux內核，但實際上人們已經習慣了
用Linux來形容整個基於Linux內核，而且使用GNU 工程各類工具和數據庫
的操做系統。

6四、mac os x 操做系統
macOS是蘋果公司爲Mac系列產品開發的專屬操做系統。macOS是蘋果Mac
系列產品的預裝系統，到處體現着簡潔的宗旨。
macOS是全世界第一個基於FreeBSD系統採用「面向對象操做系統」的全
面的操做系統。「面向對象操做系統」是史蒂夫·喬布斯（Steve Jobs）
於1985年被迫離開蘋果後成立的NeXT公司所開發的。後來蘋果公司收購了
NeXT公司。史蒂夫·喬布斯從新擔任蘋果公司CEO，Mac開始使用的Mac OS
系統得以整合到NeXT公司開發的Openstep系統上。

6五、iOS
iOS是由蘋果公司開發的移動操做系統[1] 。蘋果公司最先於2007年1
月9日的Macworld大會上公佈這個系統，最初是設計給iPhone使用的，後
來陸續套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等產品上。iOS與蘋果的Mac
OS X操做系統同樣，屬於類Unix的商業操做系統。本來這個系統名爲
iPhone OS，由於iPad，iPhone，iPod touch都使用iPhone OS，因此
2010WWDC大會上宣佈更名爲iOS（iOS爲美國Cisco公司網絡設備操做系統
註冊商標，蘋果更名已得到Cisco公司受權）。
2016年1月，隨着9.2.1版本的發佈，蘋果修復了一個存在了3年的漏
洞。該漏洞在iPhone或iPad用戶在酒店或者機場等訪問帶強制門戶的網絡
時，登陸頁面會經過未加密的HTTP鏈接顯示網絡使用條款。在用戶接受條
款後，便可正常上網，但嵌入瀏覽器會將未加密的Cookie分享給Safari瀏
覽器。利用這種分享的資源，黑客能夠建立自主的虛假強制門戶，並將其
關聯至WiFi網絡，從而竊取設備上保存的任何未加密Cookie

6六、Android
Android是一種基於Linux的自由及開放源代碼的操做系統，主要使用
於移動設備，如智能手機和平板電腦，由Google公司和開放手機聯盟領導
及開發。還沒有有統一中文名稱，中國大陸地區較多人使用「安卓」或「安
致」。Android操做系統最初由Andy Rubin開發，主要支持手機。2005年8
月由Google收購注資。2007年11月，Google與84家硬件製造商、軟件開發
商及電信營運商組建開放手機聯盟共同研發改良Android系統。隨後
Google以Apache開源許可證的受權方式，發佈了Android的源代碼。第一
部Android智能手機發佈於2008年10月。Android逐漸擴展到平板電腦及其
他領域上，如電視、數碼相機、遊戲機等。2011年第一季度，Android在
全球的市場份額首次超過塞班系統，躍居全球第一。 2013年的第四季度
，Android平臺手機的全球市場份額已經達到78.1%。[1] 2013年09月24
日谷歌開發的操做系統Android在迎來了5歲生日，全世界採用這款系統的
設備數量已經達到10億臺。
2014第一季度Android平臺已佔全部移動廣告流量來源的42.8%，首度
超越iOS。但運營收入不及iOS。

6七、WP
Windows Phone(簡稱爲WP)是微軟於2010年10月21日正式發佈的一款手
機操做系統，初始版本命名爲Windows Phone 7.0[1] 。基於Windows CE
內核，採用了一種稱爲Metro的用戶界面(UI)，並將微軟旗下的Xbox Live
遊戲、Xbox Music音樂與獨特的視頻體驗集成至手機中。2011年2月，諾
基亞與微軟達成全球戰略同盟並深度合做共同研發該系統。2011年9月27
日，微軟發佈升級版Windows Phone 7.5[1] ，這是首個支持簡體中文的
系統版本。2012年6月21日，微軟正式發佈Windows Phone 8[2] ，全新
的Windows Phone 8捨棄了老舊Windows CE內核，採用了與Windows系統相
同的Windows NT內核，支持不少新的特性。因爲內核的改變，全部
Windows Phone 7.5系統的手機都將沒法升級至Windows Phone 8。但同時
爲了照顧Windows Phone 7.5系統的用戶，微軟仍是發佈了Windows Phone
7.8，擁有部分Windows Phone 8的特性。2014年4月2日，微軟在Build
2014上發佈了Windows Phone 8.1[3] ，相比Windows Phone 8增長了更
多新功能，而且升級了部分組件，而且宣佈全部Windows Phone 8設備可
所有升級爲Windows Phone 8.1。2014年7月，微軟發佈了Windows Phone
8.1 更新1，在Windows Phone 8.1的基礎上添加了一些功能，而且作了一
些優化。2015年2月，微軟在推送Windows 10 移動版第二個預覽版時，第
一階段推送了Windows Phone 8.1 更新2，在Windows Phone 8.1 更新1的
基礎上改進了一些功能的操做方式。
Windows Phone的後續系統是Windows 10 Mobile。[4]

6八、Chrome OS Chrome OS是一款Google開發的基於PC的操做系統。 Google Chrome OS是一款基於Linux的開源操做系統。Google在本身的官方博客表示，初 期，這一操做系統將定位於上網本、緊湊型以及低成本電腦。這款開源軟 件將被命名爲Chrome OS，谷歌公司於2010年12月7日（北京時間12月8日2 點30分）在美國舉行Chrome相關產品發佈會，發佈會上正式發佈Chrome Web store和Chrome OS。