补充材料[1].ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,操作系统纵览,下面让我们顺着历史轨迹纵览各个时期的操作系统,单道批处理操作系统,1、,FMS（FORTRAN Monitor System，FORTRAN,监控系统）,2、,IBMSYS（IBM,为7094机配备的操作系统）,IBM OS/360,1964 年,IBM,宣布推出,System/360,计算机系统,第一个采用小规模集成电路的主流机型,IBM System/360,庞大的软件怪兽,数千名程序员写的数百万行汇编语言代码,系统自身占据了大量存储空间和一半的,CPU,时间,数百万行汇编代码中有成千上万处错误,IBM,不断发行新的版本试图更正这些错误,每个新版本在更正老错误的同时又引入新错误,所以随着时间的流逝，错误的数量大致保持不变,MULTICS,的灾难,1965年在,ARPA,的支持下,MIT、,贝尔实验室和通用电气公司决定开发一种“公用计算服务系统”，希望能够同时支持整个波士顿所有的分时用户。该系统称作,MULTICS,（,MULTiplexed,Information and Computing Service),MULTICS,设计目标是：便利的远程终端使用，大量终端通过电话线接入计算机主机,高可靠的大型文件系统；大容量的用户信息共享；存储和构造层次化信息结构的能力,MULTICS,研制难度超出了所有人预料,长期研制工作达不到预期目标，1969年4月贝尔实验室退出，通用电气公司也退出了,MULTICS,引入了许多现代操作系统的概念雏形，对随后操作系统特别是,UNIX,的成功有着巨大的影响,UNIX,一个极为成功的操作系统,UNIX,概述,多用户多任务操作系统,目前三大主流操作系统之一,跨越从,PC,到巨型机范围的唯一操作系统,有许多变种与克隆,UNIX,发展简史,产生：,69年,ATT,公司贝尔实验室,Thompson&Ritchie，PDP-7,第二阶段（73-79）：免费扩散,第三阶段（,7585,）：商用版本的出现（,77,年）和三大主线的形成,第四阶段（,80,年代后期）：两大阵营和标准化,第五阶段（,90,年代至今）：共同面对外来竞争、两大阵营淡化,UNIX,的诞生,1969,年，在贝尔退出,MULTICS,研制项目后，,Ken Thompson,和,Dennis M.Ritchie,想申请经费买计算机从事操作系统研究，但多次申请得不到批准,项目无着落，他们在一台无人用的,PDP-7,上，重新摆弄原先在,MULTICS,项目上设计的“空间旅行”游戏,为了使游戏能够在,PDP-7,上顺利运行，他们陆续开发了浮点运算软件包、显示驱动软件，设计了文件系统、实用程序、,shell,和汇编程序,到了,1970,年，在一切完成后，给新系统起了个同,MULTICS,发音相近的名字,UNIX,1973,年，,UNIX,用,C,语言全部重写。,第二阶段（73-79）免费扩散,73,年后，,UNIX,迅速以许可证形式免费传播到各大学。这些大学、研究机构对,UNIX,进行了深入研究、改进和移植。,AT&T,又将这些改进加入到,UNIX。,众多大学免费使用,UNIX，,使学生们熟悉了,UNIX，,他们毕业后将,UNIX,传播到各地。,第三阶段（,7585,）商用版本的出现（,77,年）和三大主线的形成,UNIX,的发展导致许多公司开发自己机器上,UNIX,增值商业版本。,UNIX,变种大量增加。这些变种围绕,3,条主线：由,Bell,实验室发布的,UNIX,研究版（,V1,到,V10）；,伯克利发布,BSD；Bell,发布的,UNIX System III,和,System V。,BSD,对,UNIX,的发展有重要影响，许多新技术是,BSD,率先引入的：,TCP/IP，,分页存储管理，快速文件系统，套接字等。,第四阶段（,80,年代后期）两大阵营和标准化,80,年代后期，,UNIX,变种的增多导致了程序的不兼容性和不可移植，因此迫切需要标准化。,87年,AT&T,同,SUN,合作将,System V,和,SUN OS,统一为一个系统。其它厂商（,IBM、DEC、HP,等）感到了威胁，于是联合起来在,88,年成立了开放软件基金会（,OSF）。,作为回应,AT&T,和,SUN,成立了,UNIX,国际（,UI）。,IEEE,尝试将两大阵营统一起来，制定了,POSIX,标准。,在标准化的过程中，各厂商总想加入一些特性来标榜自己的“产品特色和优势”，这使得标准化没有完全成功。,第五阶段（,90,年代至今）共同面对外来竞争、两大阵营淡化,80,年代是,UNIX,蓬勃发展的十年，进入,90,年代，,Windows,的发展、,Linux,的出现，两大阵营的争斗很快淡化下来。,UNIX,发展简图,UNIX,主要变种概况,UNIX,评析,早期优点：,内核结构小巧精湛,接口简洁统一,功能丰富实用,用高级语言编写和好的结构导致可移植性好,源码免费开放,早期缺点：,缺乏图形界面,内核单体结构可扩充性差,现在这些优缺点有的还在，有的没有了,结构越来越庞大,源码免费开放和简单许可证形式促进了早期的普及，但也导致各变种间的不兼容,图形界面大大增强,内核仍是单体结构,源码不开放后又开始开放,CP/M,操作系统,随着大规模集成电路发展，个人计算机时代到来了,各种类型的个人计算机和软件层出不穷,1973年,Gary,Kildall,看到对个人计算机操作系统的需求,设计了,CP/M,操作系统,(,Control Program/Microprocessor or Microcomputer),CP/M,操作系统有较好的层次结构。它的,BIOS,把操作系统的其他模块与硬件配置分隔开，所以它的可移植性好,具有较好的可适应性和易学易用性,到了1981年，,CP/M,操作系统成为世界上流行最广的8位操作系统之一,微软,MS DOS,个人计算机的成功，逼得,IBM,采取紧急战略行动,决定要在1980年尽快生产出微型计算机，以应付挑战,但没有操作系统不行。要想快就是找现成系统配套，,IBM,公司洽谈,CP/M,操作系统不顺利，机遇落到了微软公司,在关键时刻，开发新操作系统时间和人手上已经不可能，微软找到西雅图计算机产品公司，达成由微软经销西雅图计算机产品公司的,QDOS,操作系统的协议,当时西雅图公司并不知道,QDOS,将被转卖给,IBM，,否则历史将会怎样演变，谁也无法知晓,IBM,在1981年推出个人计算机，宣布了,DOS,操作系统,随着,IBM PC,和,MS DOS,普及，,CP/M,逐渐走向下坡路,MS DOS,有优良的文件系统,但受到,Intel x86,体系结构的限制,缺乏以硬件为基础的存储保护机制,它属于单用户单任务操作系统,从1981的 1.0版到1998年在,Windows 95/98,之下的7.0版，,MS DOS,历经了16个年头,迄今仍有,MS DOS,爱好者继续开发各种,DOS,软件产品,拯救苹果公司的,Macintosh(MAC OS),在推出,IBM PC,机后，市场卷起一股龙卷风,IBM,自己也没有料到产品会有如此巨大的成功,IBM,的成功说明必有其他公司失败。甚至连苹果公司也遇到了问题，销售数量落到了兰色巨人的后面,苹果公司推出,Lisa,机遭到失败，,Apple III,型也遭到失败,分析家们认为，在微机市场上的战斗似乎兰色巨人要嬴了,施乐(,Xerox,)Palo Alto,研究中心-70年代的计算机研究思想库,世界上第一台个人计算机,Alto，1972,年在这里出现,图形界面，手持鼠标，面向对象程序设计,微机网络，桌面出版和激光打印等等,具有先进概念和技术的原型都首次出现在这里,1979年苹果公司允许施乐公司购买一百万股的苹果公司股票,作为回报，施乐公司允许苹果公司的少数人员，包括乔布斯（,Jobs），,在有限的时间内考察施乐公司,Palo Alto,研究中心内部，并同该思想库的研究人员交谈,苹果公司对,Palo Alto,研究中心内的技术大感吃惊,他们更吃惊的是，施乐公司在拥有这些宝贵技术的同时竟然什么也没有做！,对,Palo Alto,研究中心这些科学家们而言，苹果公司的人是他们第一次遇到真正理解他们技术的人,这些科学家们后来有的去了苹果公司，微软公司，有的最终创办了自己的公司,在访问的基础上，苹果决定立即开发采用这些新技术的个人计算机,苹果公司已看到：,IBM PC,机的技术有多么糟糕，但他们卖得又是特别的好,MAC OS、,鼠标的新型个人计算机,1984年，人们看到一则广告：“,What was that?”,和对,Macintosh,的介绍,这是配有图形界面操作系统,MAC OS,和鼠标的新型个人计算机,MAC,机一上市立即在市场上获得极大的成功,当年比尔,.,盖茨都说，这是一台他的妈妈也能使用的计算机,Macintosh,把苹果公司从连续的失败中拯救出来,苹果公司又开始向前发展,正是,Mac,先进图形界面操作系统技术，超前,PC,机若干年，造就了一批苹果的忠实追随者,一波三折的微软,Windows,操作系统,1983年10月，,PC,机竞争厂家的图形界面相关产品上市,面对市场压力，比尔.盖茨在1983年11月10日宣布推出,Windows,操作系统,然而宣布容易，交货就不简单了，,Windows,交货期的灾难，成了当年计算机界的笑柄,直到1985年11月20日，,Windows 1.0,才正式上市,Windows,的历史记录,Windows,在当时微软历史上创了几个记录：延迟交货次数最多，投入开发人员最多，开发时间最长，更换主管人员最多,不过几年之后，,Windows,终于创造了销售成绩最佳的历史记录,1992年4月，推出,Windows 3.1,1993,年5月，发表,Windows NT,Windows 95，Windows CE，Windows 98，Windows 2000，Windows XP,.net,个人计算机采用,Windows,占90以上，微软公司成了垄断,PC,行业的同义词,Windows,系列,基于微内核的,Mach,操作系统,1975年,Rochester,大学开发了,RIG,操作系统,系统设计者之一,Richard Rashid,移居到,CMU,后，在,DARPA,支持下，1984年开始了,Mach,的开发,希望,Mach,能与,UNIX,兼容，运行线程，更好的进程通信机制，支持多处理机及好的虚拟存储系统,Mach,第一个版本是1986年为,VAX 11/784,四,CPU,多处理机发布,1988年的,Mach 2.5,版包含了大量的,BSD UNIX,的代码,1989年，,Mach,内核中去掉了所有的,BSD UNIX,的代码，剩下了一个纯的,Mach,微内核，这就是,Mach 3.0,版本，它是,OSF,发布的基础,Mach,中采用了许多当代操作系统使用的技术,微内核、线程、进程间消息传递和面向对象的设计方法等等,在,Mach,的基础上，有不少用于微处理器、多处理器以及超级计算机的操作系统和实时嵌入式操作系统陆续设计和开发出来，如,OSF/1，DCE Unix,NeXT,等等,IBM,大型计算机操作系统,OS/390,90年代末期，电子商务发展刺激对计算能力的要求，导致大型机市场的再度升温,三十年的改进,IBM S/390,已成为有高可靠性、可扩展性、及安全可用性的现代大型计算机系统,支持,UNIX 95,标准，,UNIX,应用程序可在,IBM OS/390,上运行,同时还可继续运行,S/390,应用程序，包括,S/370,上开发的应用程序,包括,TCP/IP,的多种通信协议，具有高网络安全性,采用面向对象程序设计、并行处理、分布式处理以及客户机/服务器技术，具有较强的互操作性、可移植性与可扩展性,由于历史渊源，,OS/390,有不同的系统运行方式:,S/370,本机模式，支持原先在,S/370,运行的程序,ESA/390,模式，支持到10个240,M,处理器内存和256个通道,ESA/390 LPAR,模式，系统可分成最多十个部分，每个部分有自己的,CPU，,存储器和通道，且分别运行不同的操作系统，如,S/370,ESA/370,和,ESA/390,等,在,PC,机时代，人们曾经估计大型计算机会衰亡,IBM S/390,是大型计算机复活的一个典型,那么，在21世纪的,Internet,和后,PC,的时代，大型机还会有什么演化，只有让时间来说明,IBM,的,OS,产品简介,AIX 5L：IBM RS/6000,和,SP,结点上的高端,UNIX,AIX：Advanced Interactive Executive,深蓝，蓝色太平洋,zOS,:IBM z/900,大型主机系统64位专有,OS,前身：,OS/390（S390,服务器）,更早前身：,MVS（S38/s370/S360,大型主机系统）,VM,和,VSE：S38/s370/S360,大型主机系统,OS/400：IBM AS/400,服务器专有,OS（,原小型机）,OS/2 Warp 4.0：IBM PS/2,微机,PC DOS 7,和,PC DOS 2000：IBM PC,个人机,嵌入式操作系统的代表,VxWorks,VxWorks,支持各种工业标准，包括,POSIX,ANSI C,和,TCP/IP,网络协议,VxWorks,运行系统的核心是一高效率的微内核,微内核支持各种实时功能，包括快速多任务处理，中断支持，抢占式和轮转式调度,微内核设计减轻了系统负载并可快速响应外部事件,从只需几千字节存储器的深嵌式产品设计到复杂高端实时系统设计，开发人员有八十多个选件并可构成上百个不同的配置,VxWorks,开发主机：,Windows 9x,Windows NT,Sun Solaris,SunOS,HP-UX,等,支持目标微处理器：86,68,k,PPC,CPU 32,i960,SPARC,SPARCLite,SH,ColdFire,R3000,R4000,C16X,ARM,MIPS,等,在“极地登陆者”号，“深空二号”和火星气候轨道器等登陆火星探测器上，就采用了,VxWorks,VxWorks,负责火星探测器全部飞行控制，包括飞行纠正、载体自旋和降落时的高度控制等，而且还负责数据收集和与地球的通信工作,目前在国内也占据嵌入式开发系统市场主要份额,Internet,时代与,Free OS,自由软件介绍,Linux,其他,free OS：FreeBSD,Minix,等,自由软件介绍,软件按提供方式和是否盈利可划分为三种模式,:,商业软件,(,Commercial software）,共享软件（,Shareware）,自由软件（,Freeware,或,Free software）,自由软件的,自由,（,free）,有两个含义：,可,免费,提供任何用户使用其源码,公开,和可自由修改,84,年，自由软件的倡导者,Richard Stallman,组织发起了,GNU,计划，它的目标是创建一套完全,自由,的,操作系统,93,年，,Linus,把,Linux,奉献给了自由软件，从而使自由软件增加了一个很好的发展根基。,Linux,概述,多任务多用户自由,OS,UNIX,的克隆（,clone）,全球用户上千万,发行套件版本,Red Hat,Linux,历史,199091,：芬兰赫尔辛基大学计算机系大学生,Linus,Torvalds,91,年底：,Linus,在赫尔辛基大学,FTP,服务器发布,93年：,Linux 1.0，,完全自由版权,93年底：加入公用版权协议,（,GPL）,98,年开始：,Linux,热,Linux,的特点：,免费、源代码开放,具有出色的稳定性和速度性能,功能完善，尤其网络功能丰富,硬件需求低,用户程序众多（而且大部分是免费软件），硬件支持广泛，程序兼容性好,Linux,的未来,Linux,受欢迎的原因：,客观原因：,Linux,本身成本、性能和可能性等优势,主观原因：反微软情绪,另一种声音：审慎和怀疑,业余爱好者开发,自由软件的技术支持和服务支持,Linux,结构和功能上的不足,优点和优势仍占主导地位：服务器,OS,市场第二,其他,free OS:FreeBSD,Minix,等,FreeBSD：,免费,UNIX,变种，,基于,4.4,BSD,基于,Intel x86,平台,Minix,：,UNIX,的克隆,基于,Intel x86,平台,荷兰阿姆斯特丹,Vrije,大学国际,OS,专家,Andrew S.,Tanenbaum,Other:BeOS,QNX,XINU,等,操作系统领域中新的操作系统,有线电视机顶盒领域，,PowerTV,移动通信领域，,EPOC,掌上计算机领域，,Palm OS,数字影像领域，,Digita,研究中的新操作系统,哈佛大学的,VINO，,使应用得以重用内核构件,犹他州大学的,OSKit,，,提供构造操作系统所需的基础构件，也提供高层次构件。,OSKit,可用来构造新的,OS,MIT,Exokernel,该系统只有一个极小的核。系统抽象通过,Library Operating System,完成,加州大学伯克利分校,NOW,集群操作系统，100台,Ultra SPARC-I,处理机集群，排名于世界最快的200台超级计算机之内,NASA,空间飞行中心(,GSFC),研制,Beowulf,项目开始于1994年，用商业化的微型计算机，,Linux,和以太网等构造集群。已有世界各地的约六十个大学和研究机构在使用,国内操作系统的研制状况,60年代末至70年代初，杨芙清院士主持我国第一台百万次集成电路计算机（150）操作系统。,支持多道程序运行，在石油勘探领域成功应用,70年代中后期，杨芙清院士主持我国第一个全部用高级语言书写的,DJS240,机操作系统,DJS200/XT2,层次管程结构模型，,PCM,设计方法，活跃管程结构模式,GX73,多机实时操作系统（1978年）,国防科技大学，1980年装在,“,远望,”,-,I,号航天测量船上，完成了向太平洋发射运载火箭、潜水艇水下发射的测控任务；完成了我国第一颗同步地球卫星的测控、定轨、控制任务,“,银河,”,-1,YHOS,巨型机操作系统（1983年）国防科技大学，用于,YH-1、YH-2,超级计算机，用于我国的石油勘探、天气预报和核物理研究,COSIX v 1.X/2.0,国产,UNIX,类操作系统（国家八五、九五重点科技攻关成果，以中软为首，联合国内18个单位共同完成）,微内核结构，安全级别超过,B1，,中文界面,嵌入式操作系统,Hopen,（,女娲计划）,Linux,类操作系统,