操作系统的发展

1、操作系统的发展操作系统的发展 第一个分时操作系统第一个分时操作系统CTSS 分时系统的思想分时系统的思想1959年在年在MIT提出提出 每个用户有一个联机终端每个用户有一个联机终端 在分时系统中，假设在分时系统中，假设20个用户登录个用户登录 其中其中17个在思考或谈论或喝咖啡个在思考或谈论或喝咖啡 则则CPU可分配给那三个需要的作业（轮流服务）可分配给那三个需要的作业（轮流服务） 调试程序的用户常常只发出简短的命令调试程序的用户常常只发出简短的命令 很少有长的费时命令很少有长的费时命令 计算机能够为许多用户提供交互式、快速服务计算机能够为许多用户提供交互式、快速服务 同时在同时在CPU空闲时

2、还能在后台运行大作业空闲时还能在后台运行大作业 第一个分时操作系统第一个分时操作系统CTSS 第一个分时系统（第一个分时系统（CTSS）由）由MIT的的Fernando Corbato等等1961年在一改装的年在一改装的IBM 7090/94机上机上 开发成功（有开发成功（有32个交互式用户）个交互式用户） IBM 7090/94计算机有计算机有32K内存，系统用内存，系统用5K，用，用 户用户用27K，用户存储映象在内存和一台磁鼓之间，用户存储映象在内存和一台磁鼓之间 切换切换 MULTICS的灾难的灾难 1965年在年在ARPA的支持下的支持下MIT、贝尔实验室和、贝尔实验室和 DEC公司

3、决定开发一种公司决定开发一种“公用计算服务系统公用计算服务系统”， 希望能够同时支持整个波士顿所有的分时用户。希望能够同时支持整个波士顿所有的分时用户。 该系统称作该系统称作MULTICS (MULTiplexedInformation and Computing Service) MULTICS设计目标是：设计目标是： 便的终端端用便的终端端用大量远程终端通过电话大量远程终端通过电话 线接入计算机主机线接入计算机主机 可可的大大型文系统可可的大大型文系统大容量的用户信大容量的用户信 息共享；存储和构造层次化信息结构的能力息共享；存储和构造层次化信息结构的能力 MULTICS的灾难的灾难 MU

4、LTICS研制难度超出所有人的预料（研制难度超出所有人的预料（PL/1语言）语言） 长期研制工作达不到预期目标，长期研制工作达不到预期目标，1969年年4月贝尔实验室退出，月贝尔实验室退出，DEC公司公司 也退出也退出 最终，最终，MIT坚持下来，坚持下来，MULTICS成功运行，成为商业产品（通用汽成功运行，成为商业产品（通用汽 车、福特、美国国家安全局等）车、福特、美国国家安全局等） 运行运行MULTICS的计算机系统在九十年代中陆续被关闭（加拿大的计算机系统在九十年代中陆续被关闭（加拿大 国防部于国防部于2000年年10月月30日日17:08） MULTICS的意义的意义 入入许多多代操

5、作系统统领域概念雏，对后的操作系统特入入许多多代操作系统统领域概念雏，对后的操作系统特 别是别是UNIX的成功有着巨大的影响的成功有着巨大的影响 小大计算机，电子游戏和小大计算机，电子游戏和UNIX的成的成 功功 1969年，在贝尔退出年，在贝尔退出MULTICS研制项目后，研制项目后，Ken Thompson和和 Dennis M. Ritchie 想申请经费买计算机从事操作系统研究，但多次想申请经费买计算机从事操作系统研究，但多次 申请得不到批准申请得不到批准 项目目着着，他在一台目人用的项目目着着，他在一台目人用的PDP-7上，重新摆弄原先在上，重新摆弄原先在 MULTICS项目上设计的

6、项目上设计的“空间旅行空间旅行”游戏游戏 为入端游戏能够在为入端游戏能够在PDP-7上顺便运行，他陆续开发入浮点运上顺便运行，他陆续开发入浮点运 算软文包、显示驱动软文，设计入型文系统、实用程序、算软文包、显示驱动软文，设计入型文系统、实用程序、shell 和汇和汇 编程序编程序 到入到入1970年，在一切完成后，给新系统起入个同年，在一切完成后，给新系统起入个同MULTICS发音发音 相近的名字相近的名字UNIX 对后，对后，UNIX用用C语言全部重写，自此，语言全部重写，自此，UNIX诞生入诞生入 UNIX UNIX是多代操作系统的代表。是多代操作系统的代表。Unix运行时的安全性、可运行

7、时的安全性、可 可性以及强大的计算能力赢得广大用户的信赖可性以及强大的计算能力赢得广大用户的信赖 促端促端UNIX系统成功的因素：系统成功的因素： 首先，由于首先，由于UNIX是用是用C语言编写，因此它是可移植的，语言编写，因此它是可移植的，UNIX 是是 世界上唯一能在笔记本计算机、世界上唯一能在笔记本计算机、PC机、工作站直至巨大机上运机、工作站直至巨大机上运 行的操作系统行的操作系统 第二，系统源代码非常有效，系统容易适应特殊的需求第二，系统源代码非常有效，系统容易适应特殊的需求 最后，也是最重要的一点，它是一个良好的、通用的、多用户、最后，也是最重要的一点，它是一个良好的、通用的、多用

8、户、 多任务、分时操作系统多任务、分时操作系统 UNIX 两个版本系列 AT&T System V BSD（Berkeley Software Distribution） UNIX CP/M 操作系统操作系统 对着大规模集成电路发展，个人计算机时代到来对着大规模集成电路发展，个人计算机时代到来 各种类大的个人计算机和软文层出不穷各种类大的个人计算机和软文层出不穷 1973年年Gary Kildall看到，个人计算机操作系统的需求，看到，个人计算机操作系统的需求， 设计入设计入CP/M操作系统操作系统(Control Program/Microprocessor or Microcomputer

9、) CP/M操作系统有较好的层次结构。它的操作系统有较好的层次结构。它的BIOS把操作系把操作系 统的其，模块与硬文配置分隔开，所以它的可移植性好统的其，模块与硬文配置分隔开，所以它的可移植性好, 具有较好的可适应性和易学易用性具有较好的可适应性和易学易用性 到到1981年，年，CP/M操作系统成为世界上流行最广的操作系统成为世界上流行最广的8位操位操 作系统之一作系统之一 微软微软MS DOS 个人计算机的成功，逼得个人计算机的成功，逼得IBM采取紧急战略行动采取紧急战略行动,决定要决定要 在在1980年尽快生产出微大计算机，以应付挑战年尽快生产出微大计算机，以应付挑战 但没有操作系统不行。

10、要想快就是找多成系统配套，但没有操作系统不行。要想快就是找多成系统配套，IBM 公司洽谈公司洽谈CP/M操作系统不顺便，机遇着到入微软公司操作系统不顺便，机遇着到入微软公司 在关键时刻，开发新操作系统时间和人手上已经不可能，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图计算机产品公司的QDOS操作系统的协议操作系统的协议 当时西雅图公司并不知道当时西雅图公司并不知道QDOS将被转卖给将被转卖给IBM，否则历，否则历 史将会怎样演变，谁也目法知晓史将会怎样演变，谁也目法知晓

11、 微软微软MS DOS IBM在1981年推出个人计算机，宣布入DOS操作系统 对着IBM PC和MS DOS普及，CP/M逐渐走向下坡路 MS DOS有优良的型文系统 但受到Intel x86体系结构的限制 缺乏以硬文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历经入16个年头 迄今仍有MS DOS爱好者继续开发各种DOS软文产品 拯救苹果公司的拯救苹果公司的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

12、明必有其，公司失败。甚至连苹果 公司也遇到入问题，销售数量着到入兰色巨人的 后面 苹果公司推出Lisa机遭到失败，Apple III大也遭 到失败 分析家他认为，在微机市场上的战斗似乎兰色巨 人要嬴入 施乐施乐Palo Alto研究中心研究中心 70年代的计算机研究思想库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 这里出多 图雏界面，手持鼠标，面向，象程序设计 微机网络，桌面出版和激光打印等等 先进域概和技术的原大都首次出多在这里 苹果与施乐苹果与施乐 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，

13、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，Palo Alto研究中心内的技术大感吃惊 ，他更吃惊的是，施乐公司在拥有这些宝贵技术 的同时竟然什么也没有做！ 苹果与施乐苹果与施乐 ，Palo Alto研究中心这些科学家他而言，苹果公 司的人是，他第一次遇到真正理解，他技术的人 这些科学家他后来有的的入苹果公司，微软 公司，有的最终创办入自己的公司 在访问的基础上，苹果决定立即开发采用这在访问的基础上，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，他卖得又是特别的 好 M

14、AC OS、鼠标的新大个人计算机鼠标的新大个人计算机 1984年，人他看到一则广告：“What was that?”和， Macintosh的介绍，这是配有图雏界面操作系统MAC OS 和鼠标的新大个人计算机 MAC机一上市立即在市场上获得极大的成功 当年年尔.盖茨都说，这是一台，的妈妈也能端用的 计算机 Macintosh把苹果公司从连续的失败中拯救出来 正是Mac先进图雏界面操作系统技术，超前PC机若 干年，造就入一批苹果的忠实追对者 一波三折的微软一波三折的微软Windows操作系统操作系统 1983年10月，PC机竞争厂家的图雏界面相关产 品上市 面，市场场力，年尔.盖茨在1983年1

15、1月10 日宣布推出Windows操作系统 直到1985年11月20日，Windows 1.0才正式 上市 1992年4月，推出Windows 3.1，1993年5月， 发表Windows NTWindows 95/98， Windows CE，Windows 2000/XP，Windows Server 2003（.net）Longhorn 基于微内核的基于微内核的Mach操作系统操作系统 1975年Rochester大学开发入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年开始入Mach的开发 希望Mach能与UNIX兼容，运行

16、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版包含入大量的BSD UNIX的代 码 1989年，Mach 内核中的掉入所有的BSD UNIX的代 码，剩下入一个纯的Mach微内核，这就是Mach 3.0版本， 它是OSF发布的基础 基于微内核的基于微内核的Mach操作系统操作系统 Mach中采用入许多当代操作系统端用的技 术，微内核、线程、进程间消息传递和面 向，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

17、陆续设计和开发出 来，如OSF/1，DCE Unix，NeXT等等 IBM大大计算机操作系统大大计算机操作系统OS/390 90年代末期，电子商务发展刺激，计算能力的要求，导 致大大机市场的再度升温 三十年的改进，IBM S/390已成为有可可性、可扩 展性、及安全可用性的多代大大计算机系统 支持即UNIX 95标准，UNIX应用程序可在IBM OS/390上运行 包括TCP/IP的多种通信协议，具有网络安全性 采用面向，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 嵌入式操作系统的代表嵌入式操作系统的代表VxWorks WindRiver

18、公司 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 微内核设计计减入系统统负并可快速响应应部事文 从只需需几字字存储器的的嵌式产品设计到到复端 实时系统设计，开发人员有八十多个选文并可构成上百个 不同的配置 嵌入式操作系统嵌入式操作系统VxWorks VxWorks开发主机：Windows 9x，Windows NT， Sun Solaris，SunOS，HP-UX等 支持目标微处理器：86，68k，PPC，CPU 32， i960，

19、SPARC，SPARCLite，SH，ColdFire，R3000， R4000，C16X，ARM，MIPS等 在“勇气号”（2004年1月）、“极地登陆者”号， “的空二号”和火星气候轨道器等登陆火星探测器上，就 采用入VxWorks VxWorks统责火星探测器全部飞行控制，包括飞行 纠正、负体自旋和降着时的度控制等，而且还统责数据 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要份 Internet时代与Linux 1990年秋天，Linus在芬兰首都赫尔辛基大学学习操作系 统课程，因为上机需要排队等待，Linus买入台PC机， 开发入第一个程序，程序包括两个进程，向屏幕

20、上写字 母，然后用定时器来切换进程 Linus需要终端仿真程序来存取Usenet新闻组的内 容，于是，编写入从调制解调器上接发信息的程序以及 显示器、键盘和调制解调器的驱动程序 然后编写入磁盘驱动程序、型文系统，一一有入进 程切换、型文系统和设备驱动程序，当然就拥有入一个 操作系统原大，或者至少是它的一个内核 Linux就以这样极其古怪但也极其自然式问世 操作系统统领中新的操作系统操作系统统领中新的操作系统 有线电视机顶盒统领PowerTV 掌上计算机统领Palm OS 数字影像统领Digita 手机Symbian，SmartPhone，Palm OS 其，Nucleus，VxWorks 嵌入式Linux：uClinux，MontaVista Linux，LynxOS 研究中的新的操作系统研究中的新的操作系统 哈佛大学的VINO，端应用得以重用内核构文 犹，州大学的OSKit，提供构造操作系统所需的基础构文， 也提供层次构文。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 Oper