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世界上有多少通用的操作系統?

通用計算機上的分布式操作系統主要有兩大家族:類Unix家族和Microsoft Windows家族。主機系統和嵌入式操作系統使用多種系統,其中許多與Windows和Unix沒有直接關系。

類Unix家族包括許多組織的操作系統,其中幾個主要的子類包括System V、BSD和Linux。這裏的‘Unix’是壹個商標,開發機構被允許在壹個定義好的前提下使用操作系統自由開發。這個名字叫通用大規模設置操作系統,類似於組織Unix。Unix系統運行在從超級計算機到嵌入式系統的各種機器體系結構上。Unix主要應用於高校和工程環境中的重要業務服務器系統和工作站。而at &與T Unix不同的是,Linux、BSD等自由軟件逐漸普及,開始進入桌面操作系統領域。與壹些Unix操作系統不同的是,惠普公司的HP-UX和IBM公司的AIX被設計成只能在客戶購買的設備上運行,壹些特殊的(如SUN的Solaris)可以在客戶購買的設備和基於工業標準的PC上運行。蘋果電腦的Mac OS X是BSD的特例,在早期的小市場取代了蘋果的Mac OS,很多流行的Unix操作系統都在走向集成。

微軟的Windows操作系統家族起源於早期IBM PC環境下的MS-DOS,現在的版本基於新的Windows NT內核,最早是在OS/2中制定的。與Unix不同,Windows只能運行在32位和64位x86 CPU(如Intel或AMD芯片)上,盡管壹些早期版本運行在DEC Alpha、MIPS和PowerPC架構上。今天,Windows是壹個流行的操作系統,約占全球桌面市場的90%,它也被廣泛應用於低端服務器市場,如Web服務器和數據庫服務器。

大型機系統,如IBM的Z/OS,嵌入式操作系統,如QNX、ECOS、PalmOS,都與Unix、Windows無關,而Windows CE、Windows NT Embedded 4.0、Windows XP Embedded都與Windows有關。

舊的操作系統仍然留在市場上,包括類似於IBM Windows的OS/2和惠普的VMS(以前的DEC)。蘋果公司的Mac OS操作系統,非Unix先驅蘋果公司的Mac OS X,以及第壹個圖形用戶界面操作系統AmigaOS,為普通用戶提供了先進的多媒體功能。

[編輯]功能

操作系統位於底層硬件和用戶之間,是他們之間的橋梁。用戶可以通過操作系統的用戶界面輸入命令。操作系統解釋命令,驅動硬件設備,實現用戶需求。

[編輯]結構

操作系統理論研究人員有時會將操作系統分為四個部分:

驅動程序——直接控制和監控各種硬件的最底層部分。他們的職責是隱藏硬件的具體細節,並為其他部分提供抽象和通用的接口。

內核——操作系統的核心部分,通常運行在最高權限級別,負責提供基本的和結構化的功能。

支持庫——(也稱“接口庫”)是壹系列特殊的程序庫,其職責是將系統提供的基本服務打包成應用程序可以使用的編程接口(API),這是與應用程序最接近的部分。比如GNU C運行時庫就屬於這壹類,它把各種操作系統的內部編程接口封裝成ANSI C和POSIX編程接口。

外設——所謂外設,是指操作系統除上述三類以外的所有其他部分,通常是用來提供特定高級服務的組件。例如,在微內核結構中,UNIX/Linux中的大多數系統服務和各種守護進程通常都屬於這壹類。

當然,本節提出的四部結構概念絕不是放之四海而皆準的。比如早期的微軟Windows操作系統,各部分耦合很深,很難區分彼此。但是,在內核結構的操作系統中,根本沒有驅動程序的概念。所以本節的討論只適用於壹般情況,具體情況需要具體分析。

四大部分在操作系統中的不同布局也形成了幾個整體結構。常見的結構包括簡單結構、層結構、微內核結構、垂直結構和虛擬機結構。

[編輯]簡單結構

很多商業操作系統沒有清晰的整體結構,系統中的各種組件混雜在壹起。這些操作系統往往是從小的實驗項目逐漸演變而來,因此宏觀結構非常模糊。

MS-DOS就是壹個很好的例子。在設計之初,MS-DOS的設計目標是在有限的硬件資源上運行有限的應用程序。開發者大概沒想到它以後會在市場上大獲成功,所以幾乎忽略了模塊之間的相對獨立性。

類似的情況也發生在UNIX家族。受當時硬件能力的限制,早期的UNIX壹直采用非常簡單的整體結構。隨著UNIX的不斷發展,這種結構很快成為UNIX演進的瓶頸。其他具有這種簡單結構的操作系統包括PalmOS 5之前的PalmOS以及其他許多小型嵌入式操作系統。

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