内蒙古科技大学未来操作系统的发展方向
姓名：刘艳仙
专业：计算机技术
学号：2015022492
2015年10月9日
未来操作系统的发展方向
摘要
随着科学技术的不断发展与创新，计算机得到了广泛的普及和应用，同时计算机的操作系统也在不断的发展和完善当中。21世纪是信息的时代，最重要的体现就是计算机技术的广泛应用及发展，操作系统作为计算机系统的基础是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统，本文主要是通过对操作系统及其发展情况来进行分析，了解计算机操作系统发展的基本情况，阐述未来操作系统的发展趋势，从而促进计算机技术的不断的进步。
关键词：计算机；操作系统；预测分析；
1.计算机操作系统的发展史
操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统所处位置作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。
原始的操作系统主要是从批次模式开始，然后逐渐的发展到分时机制的模式，后来由于多处理器时代的到来，整个操作系统也逐渐有多处理器的协调功能，继而出现了分布式的系统。操作系统主要发展可分为四个阶段：纯手工操作阶段、批次处理阶段、多道程序系统阶段及现代操作系统阶段。整个系统的发展主要面临着技术上的难题，主要体现的是计算机硬件技术的发展限制了软件的发展和操作系统的不稳定性。
2.计算机中常用的操作系统
计算机操作系统作为计算机系统的基础是管理电脑软硬件系统的程序。计算机系统的种类多，经常是通过应用领域来划分的，其中应用程序主要是包括桌面、服务器、主机以及嵌入几个应用领域的操作系统。常用的操作系统分类如下。
1.Windows系统
Windows系统作为计算机内较为常见的操作系统，在人们的日常生活和学习中都应用的较为普遍，Windows系统作为现代最为流行的操作系统，其在技术方面也是非常成熟的。
2.UNIX系统
UNIX系统有自身较为统一的实施标准和认证规范，并且利用该规范，还可以对UNXI
系统进行程序的移植，并且促进了UNIX的发展及应用程序的开发，UNXI已经开始作为大型机器、网络服务器及工作中的主流操作系统，并且其自身的发展还在一定的程度上推动了Linux等开源UNIX类操作系统的发展。
3.Linux系统
Linux系统是在UNIX的基础上进行发展的，其开源模式的软件环境极其价值越来越受到社会，并且其软件的运行环境及其价值越来越受到社会的认可。其优点是该系统的功能较为完善并且是嵌入式操作系统，在现今市场中占据了较大的市场比重。
3．计算机操作系统功能
操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供了各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口。主要体现在五大方面。分别是:处理器管理功能、内存管理功能、外部设备管理功能、文件管理功能和作业管理功能。各个功能相辅相成,共同完成用户对电脑的控制。1. 处理器管理
处理器管理作为计算机系统中一项较为重要的功能是实现对中央处理器的管理，并且众所周知，其中重要的核心部件是中央处理器，中央处理器决定了机器性能的管理。
2. 存储器管理
计算机系统中的存储器的管理目的主要任务便是对存储器进行分配、保护及管理。在存储的管理中，内容分配有操作系统，并且其他系统软件及一个或者多个用户程序，就如何分配程序、保障系统及各个用户确保用户执行程序无法破坏的系统程序；计算机的系统程序一般同时运行这多个程序，存储器管理能够较为有效的保障系统正常的运行，而且还能够确保用户执行程序。在存储管理中，还有一项较为特殊的功能是能够使得内存被扩充，在用户执行程序中，计算机系统能够提供存储的容量，并且在内存扩充时能够将内部的存储器与外部的存储器相互的联合起来进行管理。
3. 设备的管理
对于现在的计算机系统来说，其配置设备的类型比较多，并且对于这些设备来说，大部分在操作上基本相同，设备管理在计算机中的作用重大，计算机设备管理是能够对于设备进行控制和管理的一组程序。用户在对外部设备进行使用时，应当根据一定的分配策略进行分配。而且还能够为用户提供较为简单方便的操作指令。根据用户提供的请求去控制外部设备
进行实际的输入输出操作，还能够对出现的问题做善后处理。对于设备的文件管理来说，可以被称之为文件的系统，主要的功能是对系统的软件进行管理，在计算机的运行过程中，其程序及数据作为计算机的软件资源，用多种文件的形式被存放在存储器中。
4.操作系统未来发展趋势
随着计算机技术和网络技术的普及，在通用主流操作系统仍然占据比较大的市场份额的基础上，未来一些操作系统将逐步向专用化和小型化等方面发展，并具备如下新特点：开源化、专用化、小型化或专用化、便携化、网络化、安全化和可信化。
4.1 计算机操作系统趋向专用化发展
随着计算机的不断进步和广泛应用，从而也带动了移动计算以及网络计算等各种技术的发展，因此，操作系统必将走向专用化发展，对各个部分进行分类，各司其职，以此提高效率并且促进各个区域的更深层次发展。因此在未来，将会有专用的通信设备与嵌入式操作系统，在很大程度上来说，嵌入式操作系统很像通用操作系统，然而在其他领域它就会是独立的了，应用在我们的生活中就表现在可以把家中所有的电器用一台计算机进行管理控制，实现家庭电器的互联互通，这样在很大程度上让生活更便捷。
4.2 计算机操作系统也将会走向小型化
从以前的巨型计算机到现在的掌上电脑，这是计算机的改进与进步，同样的，操作系统也会是如此，通用操作系统的规模较大，但是随着科技的发展，以及人们的需求，未来的计算机操作系统也将逐渐向小型化发展，在这里，不得不提的就是纳米技术，这一技术的发展深化已经为操作系统小型化提供了可能。
4.3 计算机操作系统必将走向网络化
在当前社会，网络已经是我们生活中不可或缺的一部分了，我们的学习工作都离不开网络，随着网络的不断深化，计算机系统也在越来越依赖网络资源的共享，其实在现在，部分学者已经提出了用网络操作计算机系统，知识这种系统在一些技术方面发展的还不成熟，但是网络化是操作系统的必走道路，所以我们需要更多地投入，更多地研究。
4.4 计算机系统的安全问题以及系统的多样化
计算机系统已经取得了很大的进步，系统的安全性能已经得到了不断的加强。但是，随着计算机领域的不断扩展，安全问题也越来越重要了，并且在现在的计算机中，病毒也是层出不穷，一直没有停止，虽然杀毒软件会有一定的作用，但依然阻挡不了一些超级病毒的侵入，这都会对计算机的安全造成威胁。除此之外就是系统的多样化的发展，随着广大用户越
来越深层次的需要，计算机的操作系统也必然走向多样化，这也是科技发展，新技术不断开发的必然结果。
4.5 计算机系统的便携化
当前的电子技术发展过程之中，虚拟技术得到了很大的发展，当前的计算机操作系统也已经可以像文件一样携带在身，并且可以很方便简单的应用到别的计算机上，但是目前我们所开发的虚拟机规模过大，还需要进一步的开发改善，但便携化也一定是计算机操作系统的发展趋势之一。
5.总结与展望
计算机操作系统的发展时间并不算长，但操作系统总是呈现出一种短时间内快速发展的势头，在满足功能和性能方面的需求也开始与时俱进，适应发展的需要。为了满足时代的需要，计算机系统在各个方面也是与时俱进的。尽管这样，在安全可信技术方面的发展还是面临着很大的挑战和难题，未来操作系统的安全性研究包括安全体系结构、安全模型和安全机制等几个方面。因此计算机操作系统还是需要在不断的创新不断的变革中逐渐强大，我们完全有理由相信，这一方面的强大一定会提高国家软件力的整体水平。我们也期待着，未来的操作系统取得更加突破性的进展。
参考文献
[1]张顺香.《操作系统》[M].武汉大学出版社,2009.
[2]王波.个人计算机操作系统的发展与展望[J].电脑知识与技术,2011(12).
[3]潘爱民,戴夫·普罗伯特.Windows操作系统的发展[Z].
[4]韩乃平,刘文清.UNIX类操作系统的发展[Z].
浅谈操作系统 摘要 随着科学技术的不断发展与创新，计算机得到了广泛的普及和应用，同时计算机的操作系统也在不断的发展和完善当中。21世纪是信息的时代，最重要的体现就是计算机技术的广泛应用及发展，操作系统作为计算机系统的基础是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统，本文主要是通过对操作系统及其发展情况来进行分析，了解计算机操作系统发展的基本情况，阐述未来操作系统的发展趋势，从而促进计算机技术的不断的进步。 关键词：计算机；操作系统；发展； 一、计算机操作系统的发展史 操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统所处位置作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。 原始的操作系统主要是从批次模式开始，然后逐渐的发展到分时机制的模式，后来由于多处理器时代的到来，整个操作系统也逐渐有多处理器的协调功能，继而出现了分布式的系统。操作系统主要发展可分为四个阶段：纯手工操作阶段、批次处理阶段、多道程序系统阶
段及现代操作系统阶段。整个系统的发展主要面临着技术上的难题，主要体现的是计算机硬件技术的发展限制了软件的发展和操作系统的不稳定性。 二、计算机中常用的操作系统 计算机操作系统作为计算机系统的基础是管理电脑软硬件系统的程序。计算机系统的种类多，经常是通过应用领域来划分的，其中应用程序主要是包括桌面、服务器、主机以及嵌入几个应用领域的操作系统。常用的操作系统分类如下。 1.Windows系统 Windows系统作为计算机内较为常见的操作系统，在人们的日常生活和学习中都应用的较为普遍，Windows系统作为现代最为流行的操作系统，其在技术方面也是非常成熟的。目前最新版本的Windows 操作系统为Windows10。 2.UNIX系统 UNIX系统有自身较为统一的实施标准和认证规范，并且利用该规范，还可以对UNXI系统进行程序的移植，并且促进了UNIX的发展及应用程序的开发，UNXI已经开始作为大型机器、网络服务器及工作中的主流操作系统，并且其自身的发展还在一定的程度上推动了Linux等开源UNIX类操作系统的发展。 3.Linux系统 Linux系统是在UNIX的基础上进行发展的，其开源模式的软件环境极其价值越来越受到社会，并且其软件的运行环境及其价值越来
第一章： 1. 什么是操作系统？OS的基本特性是？主要功能是什么 OS是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作原理以及方程用户的功能的集合。特性是：具有并发，共享，虚拟，异步的功能，其中最基本的是并发和共享。主要功能：处理机管理，存储器管理，设备管理，文件管理，提供用户接口。 2. 操作系统的目标是什么？作用是什么？ 目标是：有效性、方便性、可扩充性、开放性 作用是：提供用户和计算机硬件之间的接口，提供对计算机系统资源的管理，提供扩充机器 3. 什么是单道批处理系统？什么是多道批处理系统？ 系统对作业的处理是成批的进行的，且在内存中始终保持一道作业称此系统为单道批处理系统。 用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个调入作业内存，使他们共享CPU和系统中的各种资源。 4 ?多道批处理系统的优缺点各是什么？ 优点：资源利用率高，系统吞吐量大。缺点：平均周转时间长，无交互能力。 引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有终端功能，只有有中断功能才能并发。 5. 什么是分时系统？特征是什么？ 分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的方式使用计算机，共享主机中的资源。 特征：多路性、独立性、及时性、交互性 *有交互性的一般是分时操作系用，成批处理无交互性是批处理操作系统，用于实时控制或实时信息服务的是实时操作系统，对于分布式操作系统与网络操作系统，如计算机之间无主次之分就是分布式操作系统，因为网络一般有客户-服务器之分。 6. 什么是实时操作系统？ 实时系统：系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内处理完。按照截止时间可以分为1硬实时任务（必须在截止时间内完成）2软实时任务（不太严格要求截止时间） 7用户与操作系统的接口有哪三种？ 分为两大类：分别是用户接口、程序接口。 用户接口又分为：联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。 8. 理解并发和并行？并行（同一时刻）并发（同一时间间隔） 9. 操作系统的结构设计 1 ?无结构操作系统，又称为整体系统结构，结构混乱难以一节，调试困难，难以维护 2?模块化os结构，将os按功能划分为一定独立性和大小的模块。是os容易设计，维护, 增强os的可适应性，加速开发工程 3?分层式os结构，分层次实现，每层都仅使用它的底层所提供的功能 4. 微内核os结构，所有非基本部分从内核中移走，将它们当做系统程序或用户程序来实现，剩下的部分是实现os核心功能的小内核，便于扩张操作系统，拥有很好的可移植性。 第二章： 1 ?什么叫程序？程序顺序执行时的特点是什么？ 程序：为实现特殊目标或解决问题而用计算机语言编写的命令序列的集合特点：顺序性、封闭性、可再现性 2. 什么是前趋图？（要求会画前趋图）P35图2-2 前趋图是一个有向无循环图，记为DAG ,用于描述进程之间执行的前后关系。 3?程序并发执行时的特征是什么？ 特征：间断性、失去封闭性、不可再现性
计算机操作系统概述习题集 1、学习“计算机操作系统”这门课，至少要记住操作系统的概念哪两大特征？ 2、选择题： （1）操作系统负责管理计算机系统的（），其中包括处理机、内存、外围设备和文件。 ①、程序；②、文件；③、资源；④、进程 （2）没有下列设备计算机无法工作（）： ①、硬盘；②、软盘；③、内存；④、打印机 3、（是非题）（）操作系统的“配置”或“生成”，是指可以任意按用户要求装配成各种应用核心。 4、述操作系统的五大管理功能。 5、什么是批处理系统？为什么要引入批处理系统？ 6、什么叫多道程序？试述多道程序涉及技术的基本思想及特征，为什么对作业进行多道批处理可以提高系统效率？ 7、何为分时系统？简述其特点。 8、分时系统和实时系统有何不同？ 9、多用户操作系统离开了多终端的硬件支持，能否安装和使用？ 10、多用户操作系统和网络操作系统有什么区别？ 11、UNIX或Linux操作系统的最大特点是什么？ 12、Linux操作系统的内核版本（X．X．XX）和发行版本(X．X)有什么区别？ 15、实现多道程序解决哪些问题？ 16、试比较硬盘共享的两种方式（虚拟软盘方式和文件服务方式），它们各适用于什么场合？ 17、分布式操作系统应具有哪些功能？ 作业管理习题集 1 、什么是作业、作业步和作业流？作业管理包括哪些内容？ 2 、 SPOOLing 的含义是什么？试述 SPOOLing 系统的特点和功能，以及控制过程。 3 、作业调度的功能是什么？作业调度算法应考虑的主要因素是什么？ 4 、有哪些基本的作业调度算法？在什么情况下调用作业调度程序。 6 、选择题（在括号内选择最确切的一项作为答案划一个钩，多划按错论）：
计算机操作系统常见考点 第1章计算机操作系统概述 简答题 1．叙述操作系统在计算机系统中的地位。（5分） 答：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。操作系统在计算机系统中处于承上启下的地位。 作为最贴近硬件的第一层软件，操作系统是硬件的扩充。操作系统虽属于系统软件，却又不同于其他的系统软件，其他系统软件都受操作系统的管理和控制，得到操作系统的支持和服务。操作系统还为用户和计算机提供接口，具有友好方便的用户界面。 2．试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。（5分） 答：实时操作系统与分时操作系统系统相比，其区别表现在三个方面（1）分时系统的交互性较强，而实时系统一般是具有特殊用途的专用系统，交互能力较弱；（2）实时系统对响应时间一般有严格的要求，要求更及时，而分时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；（3）虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。3．简述DOS、Windows、UNIX/Linux操作系统各具有什么特点？（9分） 答：DOS主要是单用户单任务操作系统，是一种最简单的微机操作系统。主要类型有MS-DOS，PC-DOS，CCDOS等。 Windows操作系统的主要特点是：（1）图形用户界面；（2）多任务处理；（3）设备无关性。 UNIX操作系统的主要特点是：（1）可移植性好；（2）多用户，多任务；（3）分时系统；（4）系统安全。 第2章作业管理 、简答题 1．作业调度和进程调度有什么区别？（6分） 答：作业调度与进程调度之间的差别主要是：作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行；而进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。 2．试述系统调用与一般过程调用的主要区别。（6分） 答：系统调用在本质上是一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，它与一般过程调用的主要区别如下： （1）运行状态不同。一般的过程调用，其调用和被调用过程都是用户程序，它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态，其被调用过程是系统过程，运行在核心态。 （2）进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程；而执行系统调用时，由于调用和被调用过程处于不同系统状态，必须通过访管中断进入。综合题 1．设有4
未来的五到十年操作系统的发展趋势分析 . 为了适应新时代要求，操作系统正在经历一系列重大变化，这些变化将给软件带来前所未有的发展空间，各大软件公司纷纷根据自己的特长提出相应的对策，如微软的.net和Sun的Java是其中最突出的两项技术。微软的.net计划紧密依托自己的操作系统，拓展操作系统的基础服务，尽可能地将中间件和网络平台的服务实现为操作系统的服务。Sun将J2EE技术整合到操作系统中，如将安全中间件融合到操作系统中开发出Trusted Solaris 8等。目前Linux的网络化服务支持还不够完善，许多针对网络化的改进主要是通过补丁方式实现的，与微软的Windows Server 2003相比还有一定的距离。 操作系统内核将呈现出多平台统一的趋势 传统的操作系统内核主要采用模块化设计技术，只能应用于固定的平台。随着组件化、模块化技术的不断成熟，操作系统内核将呈现出多平台统一的发展趋势，如Windows XP采用了组件技术可以灵活地进行扩展和变化，既有支持桌面系统的Windows XP Professional版本，也有支持嵌入式系统的Windows XP Embedded，有效实现了Windows操作系统内核技术的统一；Linux最新的2.6内核版本也加强了对多平台统一的支持，2.6内核不需要用户进行复杂的内核修改和裁剪就可以灵活地实现嵌入式Linux，同时该内核也可以支持Data Center Linux。 功能将不断增加，逐渐形成平台环境 操作系统功能的不断增加有两个方面原因：一个原因是不断满足用户的需求，另一个原因是新技术的不断出现。Mac OS X 10.2比第一版Mac OS X就增加150余项功能。不断增加的功能并不是每个用户所能用得到的，然而操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。 未来5～10年中间件发展趋势 技术发展趋势： 与软件构件技术紧密结合，支持现代软件开发方式，实现软件的工业化生产。已有的构件技术包括J2EE、CORBA、.NET等。 中间件的开发将越来越多地采用一些开源技术，例如Apache、OpenSSL、Linux、Eclipse、Jboss、Tomcat 等。 提供对移动计算等多种设备的支持，提出新的基于协调技术的软件协同模式。 原先的消息中间件、交易中间件已经成为标准的应用服务器中不可分割的一部分，并逐步向操作系统内核延伸。 应用服务器、门户、数据集成、Web服务、EAI厂商不断将中间件的功能扩充到他们的产品中。 微软.NET和GXA(Global XML Architecture)将不断占领非JA VA的中间件空间。
第1章操作系统概述习题及解答 1.2 例题解析 例1.2.1 影响计算机系统性能的主要因素是什么？ 解影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面： (1) 硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。 (2) 软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机 系统上运行。 例1.2.2 说明操作系统与软件的关系 解操作系统与软件的关系如下： (1) 操作系统是每台计算机必备的系统软件。 (2) 操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。同硬件一样，软件 资源也要操作系统进行有效的管理。 (3) 软件的开发依赖于操作系统。开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件 开发的难易程度。 (4) 操作系统影响软件的生命周期。如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。 (5) 应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安 全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量 和质量。许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成 某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的 Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows上开 发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛 的生命力。微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不 仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件
1.操作系统概述 1.1操作系统概念 操作系统为应用程序提供与硬件交互的接口，为运行中的程序动态地分配可共享的系统资源，与之相关的研究主要涉及内存、进程及外设的管理和调度。相邻层次间的接口不断改变：一方面，原来由操作系统负责的部分功能被迁移到硬件中；另一方面，一些与应用程序解决的问题无关的程序化函数也被加入操作系统中。 1.2相关观点 1.2.1资源管理者 最经典的观点认为操作系统是资源管理者( resource manager)。从这个观点来看，操作系统负责系统的硬件。在这个角色中，操作系统接收来自应用程序对资源访问的请求，其可以授权访问或拒绝访问。当授予分配请求时，它必须谨慎地分配资源，使程序间不能相互干扰。 1.2.2服务提供者 我们可以想象，资源管理者的观点代表了系统拥有者需要确保资源能得到有效的使用。另一方面，我们可以应用程序或应用程序的程序员的观点来分析操作系统。从这个角来看，需要操作系统提供丰富的服务，使应用程序的工作变得更加轻松。并且应用程序特别希望，访问I/设备、分配内存等许多细节都由操作系统完成。当我们从服务提供者的角度来考虑操作系统时，经常说程序运行在操作系统之上(on)。 1.2.3虚拟机 最后一个观点是我们将操作系统作为虚拟机（virtual machine）进行分析。之所以从这个角度分析操作系统，是因为我们将操作系统作为应用程序和硬件之间的接口。通过想象应用程序在操作系统和硬件之上，我们可以获得这样的基本思想。在硬件简单而特性很少的计算机与硬件复杂而又特性很多的计算机之间，如果对这两种类型的计算机操作系统提供相同的特征，那么应用程序无法对两者进行区分。换言之，对应用程序而言，其就是运行在硬件和操作系统结合的“计算机”之上，我们称之为虚拟机操作系统( virtual machine operating system) 2.操作系统的功能2.1进程与线程 进程：在进程模型中，计算机上所有可运行的软件，通常也包括操作系统，被组织成若干
计算机操作系统 第一节操作系统概述 一、操作系统的概念 操作系统（OperatingSystem，OS）提供了计算机用户与计算机硬件系统之间的接口，能够有效地控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源。 【要点】 1.操作系统的英文缩写为OS。 2.操作系统控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源。 3.操作系统的作用为提高系统资源利用率、提供方便友好的用户界面、提供软件开发的运行环境。 二、操作系统的分类 1.单用户操作系统（SingleUserOS）。单用户操作系统工作时只有一个用户作业（指用户要求计算机完成一个独立任务）在运行，用户独占计算机的全部软件资源和硬件资源。 2.分时操作系统（TimeSharedOS）。分时操作系统及多用户操作系统，指在一台计算机（即主机）上挂有多个终端，主机的CPU按照预先分配给各终端的时间片（TimeSlice）轮流为各个终端服务，各个终端在分配给自己的时间片内独占CPU，分时共享计算机系统的资源。 3.多道批处理操作系统（Multi-BatchProcessingOS）。多个用户将需要执行的程序、数据和作业说明一起送到计算机中，由操作系统对各个作业运行进行调度，作业运行完成后，由I/O管理程序将运行结果送往显示器或打印机输出。 4.实时操作系统（RealTimeOS）。要求外部输入的信息能在规定时间内处理完毕并输出结果，保证实时性与可靠性。 5.网络操作系统（NetworkOS）。网络操作系统管理连接在计算机网络上的所有计算机。 【要点】 常见的各类操作系统： DOS：单用户单任务、批处理系统，不是网络操作系统 windowsXP：多任务多用户、分时系统，不是网络操作系统
现代计算机操作系统的发展趋势一、什么是操作系统操作系统(Operating System，简称OS是管理计算机硬件的软件。作为介于计算机用户和计算机硬件之间的中间层，操作系统为应用程序提供了基础，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows2000、Netware等。二、操作系统的发展 1、大型机时代早期的操作系统非常多样化，生产商生产出针对各自硬件的系统。每一个操作系统都有不同的命令模式、操作过程和调试工具，即使它们来自同一个生产商。最能反映这一情况的是，厂家每生产一台新的机器都会配备一套操作系统。尽管这些机器在性能上有明显差异，但它们有统一的操作系统—— OS/360。 2、小型机和UNIX的崛起 UNIX操作系统是由AT&T公司开发出来的，后来成为开发小型操作系统的起点，并成为操作系统的典范。早期的操作系统是可以被用户所利用的功能的集合。60年代末70年代初，几种硬件支持相似的或提供端口的软件可在多种系统上运行早期的系统已经利用微程序来在它们的系统上实现功能。 3、个人计算机时代微型处理器的发展使计算机的应用普及至中小企业和个人爱好者。而计算机的普及又推动了硬件组件公共接口的发展，并逐渐地要求有一种“标准”的操作系统去控制它们。在早期，主要的操作系统是8080 CPU用的 CP/M-80，它建立在数家公司针对PDP-11架构的操作系统的基础上；在此基础上又产生了MS-DOS。这些计算机在ROM都有个小小的启动程序，可以把操作系统从磁盘装载到内存；IBM-PC系列的BIOS是这一思想的延伸。随着显示设备和处理器成本的降低，很多操作系统都开始提供图形用户界面。如：UNIX提供的 X Window系统、微软的Windows系统、苹果的Mac系统等。三、现代操作系统的发展（一）微内核操作系统对于一个操作系统而言，内核通常是系统中最核心的
李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述 一、选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B D C D C D A C D D 题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案B C CC B D B BB A 二、综合题 1、答： 并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。并行性是指两个或多个事件在同一时刻 发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。、 在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。 （1）处理机和设备之间的并行，能够发生。 （2）处理机和通道之间的并行，能够发生。 （3）通道和通道之间的并行，能够发生。 （4）设备和设备之间的并行，能够发生。 2、答： 以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征： （1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。 （2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源 （3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。 （4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。 3、答： 多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类 资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。 多道程序设计技术的优点：多道程序交替穿插执行，提高了CPU、内存和I/O 设备的利 用率；在保持CPU、I/O 设备不断工作的同时，导致系统吞吐量的上升。 4、答： 推动批处理系统形成和发展的主要动力是“不断提高系统资源利用率”和“提高系统吞 吐量”。这主要表现在：脱机输入/输出技术的应用和作业的自动过渡大大地提高了I/O 的速 实用操作系统教程（第2 版）课后习题参考答案 2 度及I/O 设备与CPU 并行工作的程度，减少了主机CPU 的空闲时间;多道程序设计技术的应用更进一步提高了CPU、内存和I/O 设备的利用率及系统的吞吐率。
第1部分操作系统概论名词解释 脱机输入／输出 具体的输入／输出不需要在主计算机上进行的方式也称“脱机输入／输出” 批处理 作业是由操作系统成批地进行处理，操作系统能自动地从输入池读入下一个作业，并予以运行和输出，如此直到整批作业全部处理完毕。 SPOOLING 由操作系统将磁盘模拟为输入／输出设备的处理方式称为SPOOLING（Simultaneous Periph eral Operating On Line），即“并行的外部设备操作联机”，也称“假脱机”。SPOOLING系统是以磁盘为几乎无限巨大的缓冲区来解决低速的I/O设备与高速的CPU之间的速度匹配问题。 分时系统 为了降低交互式系统的等待时间和运行时间的比率，系统通过多台终端同时向很多用户提供运行环境，这种分时系统就能以合理的成本向用户提供交互式使用计算机的方便。 多路性 一台主机可连接多台终端，多个终端用户可以同时使用计算机，共享系统的硬软件资源。 交互性 用户能与系统进行对话。在一个多步骤作业的运行过程中，用户能通过键盘等设备输入数据或命令，系统获得用户的输入后做出响应，显示执行的状况或结果。 实时操作系统 是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并做出响应的计算机处理系统 多处理机系统 一个计算机系统中可具有多个CPU或处理机。一般用微处理器构成阵列系统，其运算速度可以达到上万亿次， 分布式操作系统 分布式系统是一种多计算机系统，这些计算机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件资源，并用通信线路连接起来，具有独立执行任务的能力。分布式系统具有一个统一的操作系统，它可以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子任务，并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计算机执行，并控制管理各个计算机的资源分配、运行及计算机之间的通信，以协调任务的并行执行。以上所有的管理工作对用户都是透明的。 网络操作系统 计算机网络是指用数据通信系统把分散在不同地方的计算机群和各种计算机设备连接起来的集合，它主要用于数据通信和资源共享，特别是软件和信息共享。
浅谈计算机操作系统现状与发展 摘要：操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。随着操作系统的新技术的不断出现,功能不断增加。操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。更能满足用户需求。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析,同时对计算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述，以及对计算机未来发展趋势做了一个预测。 关键词：计算机操作系统，发展历程，新技术，发展趋势 Talking about the Present Situation and Development of Computer Operating System Abstract: Operating system (OS) is an important part of the computer system, is an important system software, which is responsible for managing the computer system hardware and software resources and the entire computer workflow, coordination between system components, systems and users Between the user and the user relationship. With the continuous emergence of the new technology of the operating system, the function is increasing. The operating system as a standard suite of software must meet the needs of as many users as possible, so the system is constantly expanding, the function is increasing, and gradually formed from the development tools to the system tools to the application software to a platform environment. More able to meet user needs. This paper mainly analyzes the core position and technological change of the computer in the development of the computer system, and makes a simple analysis and elaboration of the function, development and classification of the computer operating system, and makes a prediction of the future development trend of the computer.
1. 操作系统概述 1.2例题解析 例1.2.1影响计算机系统性能的主要因素是什么？ 解影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面： (1)硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。 (2)软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机系统上运行。 例1.2.2说明操作系统与软件的关系 解操作系统与软件的关系如下： (1)操作系统是每台计算机必备的系统软件。 (2)操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。同硬件一样，软件资源也要操作系统进行有效的管理。 (3)软件的开发依赖于操作系统。开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件开发的难易程度。 (4)操作系统影响软件的生命周期。如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。 (5)应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量和质量。许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows 上开发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛的生命力。微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件Office等，还有大量的应用软件。尽管其操作系统价格高，性能还有许多不足之处，还是拥有大量的用户。如果说PC上的CPU不用Intel还可以用AMD或其它公司芯片的话，操作系统则除了选择Windows，其它选择都是困难的。IBM的OS/2已经退出竞争的舞台。虽然有PC版的UNIX，如SUN的Solaris和SCO的Unix ware及Open Server ，但在办公自动化、字处理等大宗应用领域远不如Windows来得普及。Linux 系统虽然是免费产品，是唯一从PC到巨型机（包括MPP）系统上全谱系（即可伸缩性强）可运行的系统，其可靠性、稳定性、可扩充性、可伸缩性都是世人称道的。但是大多数普通用户使用PC的目的是为了字处理、办公自动化、上网浏览、玩游戏，Linux在这方面的软件产品逊色得多，而这正好是Windows的强项。 （6）操作系统与软件是相互促进的。好的操作系统下可以开发出更多的软件，而丰富的软件资源有助于操作系统的竞争和生存。
对现代计算机操作系统的 发展趋势精 Newly compiled on November 23, 2020
现代计算机操作系统的发展趋势一、什么是操作系统操作系统(Operating System，简称OS是管理计算机硬件的软件。作为介于计算机用户和计算机硬件之间的中间层，操作系统为应用程序提供了基础，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows2000、Netware等。二、操作系统的发展 1、大型机时代早期的操作系统非常多样化，生产商生产出针对各自硬件的系统。每一个操作系统都有不同的命令模式、操作过程和调试工具，即使它们来自同一个生产商。最能反映这一情况的是，厂家每生产一台新的机器都会配备一套操作系统。尽管这些机器在性能上有明显差异，但它们有统一的操作系统—— OS/360。 2、小型机和UNIX的崛起 UNIX操作系统是由AT&T公司开发出来的，后来成为开发小型操作系统的起点，并成为操作系统的典范。早期的操作系统是可以被用户所利用的功能的集合。60年代末70年代初，几种硬件支持相似的或提供端口的软件可在多种系统上运行早期的系统已经利用微程序来在它们的系统上实现功能。 3、个人计算机时代微型处理器的发展使计算机的应用普及至中小企业和个人爱好者。而计算机的普及又推动了硬件组件公共接口的发展，并逐渐地要求有一种“标准”的操作系统去控制它们。在早期，主要的操作系统是8080 CPU用的 CP/M-80，它建立在数家公司针对PDP-11架构的操作系统的基础上；在此基础上又产生了MS-DOS。这些计算机在ROM都有个小小的启动程序，可以把操作系统从磁盘装载到内存；IBM-PC系列的BIOS是这一思想的延伸。随着显示设备和处理器成本的降低，很多操作系统都开始提供图形用户界面。如：UNIX提供的 X Window系统、微软的Windows系统、苹果的Mac系统等。三、现代操作系统的发展（一）微内核操作系统对于一个操作系统而言，内核通常是系统中最核心的
操作系统概论 1.计算机硬件主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种输入输出设备组成；计算机系统包 括硬件子系统和软件子系统。 2.操作系统三种基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。 3.输入输出控制系统管理外围设备与主存储器之间的信息传送。 4.操作系统的功能可以分为处理管理、存储管理、设备管理和文件管理 5.进程：一个进程在一个数据集上的一次执行。程序是一组指令的有序集合，是一个静态实体。进程是 一个动态实体，有自己的生命周期一个进程可以对应很多程序。进程三种基本状态：运行、就绪、等待态。 6.进程控制块包含四类信息：①标识信息：用于标识一个进程包括进程名。②说明信息：用于说明进程 情况，包括进程状态等待原因进程程序和数据存放位置。③现场信息：用于保留进程存放在cup中的信息，包括通用、控制和程序状态字寄存器的内容。④管理信息：用于进程调度包括进程优先数队列指针。 7.中断：由于某些时间的出现，中止现行进程的运行，而转去处理出现的事件内，待适当的时候让被中 止的进程继续运行，这个过程就是中断。 8.中断处理程序：对出现的事件进行处理的程序.是操作系统的组成部分 9.中断响应：通常在cup执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有则暂停 运行进程的运行而让操作系统中的中断处理程序占用cpu. 10.单用户连续存储管理和固定分区存储管理都为静态重定位。 11.移动的条件：移动一道作业时，应先判定它是否在与外围设备交换信息。若是则暂不能移动该作业必 须等待信息交换结束后才可移动。 12.快表：把存放的高速缓冲存储器中的部分页表称为快表 13.什么是虚拟存储器：对分页式存储器实现虚拟存储器只需将作业的全部信息作为副本存放在磁盘上， 作业呗调度投入到运行时，至少把作业的第一页信息装入主存中，在作业执行过程中访问到不在主存储器中的页时，再把它们装入 14.逻辑文件类型：流式文件、记录式文件。 15.文件存储结构：顺序文件、链接文件、索引文件。存取方式：顺序存取、随机存取。 16.文件安全性包括：文件保护和保密 17.读一个文件一次调用：打开文件、读文件、关闭文件；写一个文件:建立文件、写文件、关闭文件。用 户可调用删除操作要求删除一个有权删除的文件但删除一个文件前应先关闭 18.传输一次信息传输操作所花的时间有三部分：①寻找时间：把移动臂移到指定的柱面所花的时间，机 械操作，花费时间较长。②延迟时间：等待指定的扇区旋转到磁头位置下所花时间。这个与扇区的位置有关。③传送时间：指定的磁头把磁道上的信息读到主存或把主存的信息写到磁道上所花的时间。 19.缓冲技术：操作系统中利用缓冲区来缓解处理与外围设备之间工作速度不匹配的矛盾而采用的技术， 包括：单缓冲技术、双缓冲技术和缓冲池技术。 20.操作系统中实现联机同时外围设备操作功能部分也称为斯普令系统，它由三个部分组成(1)预输入程序 (2)井管理程序(3)缓输出程序 21.进程的互斥与同步（1）进程的互斥：指当有若干个进程都要使用一个公共资源时，任何时刻最多只允 许一个进程去使用该资源，其他要使用它的进程必须等待，直到该资源的占用者释放了该资源（2）进程的同步：指在并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒 22.通信原语 Send(N,M) 把信件M送到指定的信箱N中. Receive(N,Z) 从指定信箱N取出一封信，存 到指定的地址Z中
2019年中国操作系统行业发展趋势分析 （一）全球及中国软件业务持续增长 随着全球信息化趋势的不断蔓延，全球IT支出呈波浪式增长。IT支出是指企业、政府和个人采购 IT系统和设备的支出，不包括普通消费者的网络消费，比如电子商务和购买应用等，也不包括广告服务等开支。2008年全球IT支出从3.35万亿美元持续上升到2014年的3.71万亿美元，随后下降至2016年的3.40万亿美元，随后又持续上升至2019年的3.74万亿美元，同比增长率也稳定在2%左右。2020年全球 IT支出将达到3.88万亿美元的新高，增长率为2.8%。在2020年的支出项目中，企业软件、IT服务和通讯服务将是增长来源。IT服务支出和通讯服务支出占比最多，分别为1.08万亿美元和1.44万亿美元；而企业软件支出增长率最高，为8.2%。未来，信息用户在软件上的开支将明显、持续增长。 全球IT支出呈波浪式增长
软件支出增长率最高 中国软件业务收入持续增长，出口增速放缓趋于稳定。2010-2019 十年间，中国软件业务收入从1.34万亿元增至2019年的7.18万亿元；增长率由30%左右的高位下降至15%左右，15%左右的增长率已持续五年；十年间，年复合增长率为18%。工信部预计在“十三五”期间，行业的年均增长为13%以上。软件业务收入中，出口收入一直保持平稳，自2014 年以来一直保持在年出口500亿元左右，增速由27%回落至个位数，2019年出口收入略有下降，同比下降1.1%。
中国软件业务收入持续增长 出口增速放缓趋于稳定 （二）操作系统行业趋势：国产操作系统仍有发展空间
课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 学号1141304067 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年6 月15 日
浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发 ,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状 ,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。 近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式技术将全面展开，现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说，嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点，开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看，嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如，行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发，用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成，行车工作站将行车称重信号转换成数字信号，并将采集的数字信号经
{售后服务}未来网络服务器系统的发展趋势
未来网络服务器系统的发展趋势 作者：中科院计算所许鲁研究员 一、网络服务器系统的定义 多台服务器通过网络接口连接到互联交换网络上对外提供服务，称为网络服务器系统。网络服务器系统采用多台普通的服务器，以松散型以太网方式连接，通过专用软件使得多台服务器协调工作、对外提供服务。对用户而言，他们希望网络服务器系统只是一台高性能的服务器；对网络管理人员而言，也只想把它想象成一台单一的服务器系统进行管理，而不必考虑其内部由哪些服务器组成。当整个系统需要扩充时，只需再增加内部的服务器数目即可。从这个意义上来说，它应该提供同目前的单台计算机的功能一致，只不过其所能管理的数据量、提供的数据处理能力更强大，是一台虚拟的高性能计算机。 既然网络服务器系统是一台虚拟的高性能计算机，那么我们从计算机的发展历史中能否找出一些网络服务器系统发展的趋势？国家高性能计算机工程技术研究中心（简称“工程中心”）在这个方面找到了一些答案。 下面我们通过分析计算机的发展过程，来一一说明网络服务器系统的发展趋势。 二、计算机的发展 从1946年世界上第一台计算机问世起，到现在已经有半个多世纪的时间，计算机获得了突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种科学可以与电子计算机的发展相提并论。那么在这短短几十年的时间内，计算机是如何从玻璃屋中的庞然大物，走到今天与我们的生活密切相关的呢？工程中心认为主要是计算机在如下几个方面的发展，缺一不可。 1．计算机性能的发展——性能越来越高，速度越来越快
计算机性能的提高主要体现在两个方面，一是计算机处理器芯片技术，二是计算机并行处理技术。随着集成电路的产生及超大规模集成电路时期的到来，计算机的体积越来越小，性能越来越高，使得计算机走入平常百姓家变成现实。以大规模并行为标志的体系结构的创新与进步是提高计算机系统性能的另一个重要途径，目前世界上性能最快的通用计算机采用几十万颗CPU，数万台计算机并行，每秒钟的处理能力达百万亿次。 Case/Amdahl经验法则表明1MIPS的计算能力需要1Mbit的I/O带宽与之匹配。硬件必须是可扩展的、平衡的。一条平衡设计准则是：1GFlop/s的峰值速度应与以下指标相匹配——1GB主存，50GB磁盘、10TB档案存储器、16GB/s高速缓存带宽、3GB/s主存带宽、0.1GB/sI/O磁盘带宽以及1MB/s档案存储器带宽。目前计算机系统的I/O能力相对于计算能力显得过于薄弱，并且这种情况还在不断恶化。根据Moore定律，由于集成电路技术的快速发展，CPU计算能力、内存容量等硬件技术指标以指数方式每18个月增长一倍。与此同时，受限于其机械部件的速度，磁盘带宽的增长远远落后于计算能力的增长，使单机系统的计算与其所具备I/O带宽差距越来越大。并行/分布式系统由于同时采用多个CPU，使计算能力与I/O速度的不匹配问题变得更加严重。另外，计算能力的提高又催化了一批新型的数据密集型应用领域，如多媒体、具有重大挑战性的科学和工程计算问题、Web服务、I/O密集型数据库等。这些应用对I/O性能提出了更高的要求。 如何解决计算能力与I/O的差距，是当前网络服务器系统的研究热点，工程中心也提出了自己的解决方案——以存储为中心的网络服务器系统。 2．计算机智能化的发展——即计算机的易用性 如今计算机从阳春白雪变得平易近人，重要的一个原因就是计算机智能化、虚拟化技术的发展。计算机最初是作为桌面计算工具出现的，是一种极端技术化、专业化的产品，只有