摘 要 操作系統(Operating System)是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序。在計算機中，操作系統是其最基本也是最為重要的基礎性系統軟件。目前市面上流行的的操作系統主要有微軟Windows操作系統、UNIX操作系統、Linux操作系統、DOS操作系統等，各有優缺點。首先，分析了主流操作系統的優缺點。其次，指出了他們存在的一些問題。最后，對操作系統的發展方向、構成框架、性能強度等進行了展望。

關鍵詞 性能分析 不足 未來趨勢

Performance comparison and future development of operating systems

Abstract Operating system (OS) is a computer program that manages computer hardware and software resources. In the computer, the operating system is the most basic and important basic system software. At present, the popular operating systems on the market mainly include Microsoft Windows operating system, UNIX operating system, Linux operating system, DOS operating system, etc., each has its own advantages and disadvantages. Firstly, the advantages and disadvantages of mainstream operating systems are analyzed. Secondly, it points out some problems existing in them. Finally, the development direction, framework and performance strength of operating system are prospected.

Keywords performance analysis shortage future trend

1.引言
在計算機中，操作系統是其最基本也是最為重要的基礎性系統軟件。從計算機用戶的角度來說，計算機操作系統體現為其提供的各項服務；從程序員的角度來說，其主要是指用戶登錄的界面或者接口；如果從設計人員的角度來說，就是指各式各樣模塊和單元之間的聯系。事實上，全新操作系統的設計和改良的關鍵工作就是對體系結構的設計，經過幾十年以來的發展，計算機操作系統已經由一開始的簡單控制循環體發展成為較為復雜的分布式操作系統，再加上計算機用戶需求的愈發多樣化，計算機操作系統已經成為既復雜而又龐大的計算機軟件系統之一。[1]
計算的操作系統對于計算機可以說是十分重要的，從使用者角度來說，操作系統可以對計算機系統的各項資源板塊開展調度工作，其中包括軟硬件設備、數據信息等，運用計算機操作系統可以減少人工資源分配的工作強度，使用者對于計算的操作干預程度減少，計算機的智能化工作效率就可以得到很大的提升。其次在資源管理方面，如果由多個用戶共同來管理一個計算機系統，那么可能就會有沖突矛盾存在于兩個使用者的信息共享當中。為了更加合理的分配計算機的各個資源板塊，協調計算機系統的各個組成部分，就需要充分發揮計算機操作系統的職能，對各個資源板塊的使用效率和使用程度進行一個最優的調整，使得各個用戶的需求都能夠得到滿足。最后，操作系統在計算機程序的輔助下，可以抽象處理計算系統資源提供的各項基礎職能，以可視化的手段來向使用者展示操作系統功能，減低計算機的使用難度。[2]
本文將分析各個操作系統的優缺點并指出問題，最后提出展望。

2.對各操作系統的分析

2.1 DOS操作系統
磁盤操作系統（Disk Operating System），是早期個人計算機上的一類操作系統。
微軟圖形界面操作系統Windows NT問世以來，DOS是一個后臺程序的形式出現的。名為Windows命令提示符?？梢酝ㄟ^點擊運行-CMD進入。
DOS是英文Disk Operating System的縮寫，意思是“磁盤操作系統”，顧名思義，DOS主要是一種面向磁盤的系統軟件。說得簡單些，DOS就是人與機器的一座橋梁，是罩在機器硬件外面的一層“外殼”，有了DOS，就不必去深入了解機器的硬件結構，也不必去死記硬背那些枯燥的機器指令。只需通過一些接近于自然語言的DOS命令，就可以輕松地完成絕大多數的日常操作。此外，DOS還能有效地管理各種軟硬件資源，對它們進行合理的調度，所有的軟件和硬件都在DOS的監控和管理之下，有條不紊地進行著自己的工作，但是在操作不慎情況下也會死機。
完整的DOS由五部分組成：
1.引導程序（ BOOT ）：由格式化程序直接寫入磁盤初始扇區。
2.基本輸入/輸出管理程序(PC-DOS為IBMBIO. COM、MS-DOS為IO.SYS)。
3.文件管理和系統功能調用程序(PC-DOS為IBMDOS.COM、MS-DOS。為MSDOS.SYS)。
4.命令處理程序(COMMAND. COM)。
5.各種外部命令：完成各種輔助功能的可執行文件。[3]
優點——耗資源少，系統硬件要求極低；
缺點——沒有圖形界面，手打命令，參數眾多，入手困難

2.2Windows操作系統
Windows采用了圖形化模式GUI，比起從前的Dos需要輸入指令使用的方式更為人性化。隨著計算機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到大家熟知的 Windows 95、 Windows 98、 Windows 2000、 Windows XP、 Windows Vista、 Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10和Windows Server服務器企業級操作系統，微軟一直在致力于Windows操作系統的開發和完善。[4]
優點：
1.Windows操作系統的人機操作性優異。
2.Windows操作系統支持的應用軟件較多。
3.Windows操作系統對硬件支持良好。[5]
缺點：
1.從系統構成上來說windows不是開源系統。無法自己進行改動
2.從運行的穩定性來說。Windows的程序不是相對獨立的，軟件的崩潰容易造成系統的癱瘓（死機）[6]

2.3 Unix系統
Unix是20世紀70年代初出現的一個操作系統，除了作為網絡操作系統之外，還可以作為單機操作系統使用。Unix作為一種開發平臺和臺式操作系統獲得了廣泛使用，目前主要用于工程應用和科學計算等領域。
UNIX系統在計算機操作系統的發展史上占有重要的地位。它確實對已有技術不斷作了精細、謹慎而有選擇的繼承和改造，并且，在操作系統的總體設計構想等方面有所發展，才使它獲得如此大的成功。
優點：
1.UNIX系統在結構上分為核心程序(kernel)和外圍程序(shell)兩部分，而且兩者有機結合成為一個整體。核心部分承擔系統內部的各個模塊的功能，即處理機和進程管理、存儲管理、設備管理和文件系統。核心程序的特點是精心設計、簡潔精干，只需占用很小的空間而常駐內存，以保證系統的高效率運行。外圍部分包括系統的用戶界面、系統實用程序以及應用程序，用戶通過外圍程序使用計算機。
2.UNIX系統提供了良好的用戶界面，具有使用方便、功能齊全、清晰而靈活、易于擴充和修改等特點。UNIX系統的使用有兩種形式：一種是操作命令，即shell語言，是用戶可以通過終端與系統發生交互作用的界面；另一種是面向用戶程序的界面，它不僅在匯編語言，而且在C語言中向用戶提供服務。
3.UNIX系統的文件系統是樹形結構。它由基本文件系統和若干個可裝卸的子文件系統組成，既能擴大文件存儲空間，又有利于安全和保密。
4.UNIX系統把文件、文件目錄和設備統一處理。它把文件作為不分任何記錄的字符流進行順序或隨機存取，并使得文件、文件目錄和設備具有相同的語法語義和相同的保護機制，這樣既簡化了系統設計，又便于用戶使用。
5.UNIX系統包含有非常豐富的語言處理程序、實用程序和開發軟件用的工具性軟件，向用戶提供了相當完備的軟件開發環境。[7]
缺點：
需掌握晦澀難懂的計算機語言,操作復雜,不適合普通用戶使用.沒有智能修正,同步系統調用,只能等待直到內核程序完成了操作后再繼續下一步驟.內核不夠靈活，雖有良好的可移植性,但不具備很好的可擴充性，也很少代碼復用的設施。硬件驅動支持方面也落后于其它平臺。[8]
系統存在操作復雜、普適性低以及缺乏有效監測與維護手段等問題，并存在重要數據丟失和系統崩潰的風險，大幅縮短了硬件設備使用壽命。[9]
2.4 Linux系統
Linux，全稱GNU/Linux，是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統，是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。伴隨著互聯網的發展，Linux得到了來自全世界軟件愛好者、組織、公司的支持。它除了在服務器方面保持著強勁的發展勢頭以外，在個人電腦、嵌入式系統上都有著長足的進步。使用者不僅可以直觀地獲取該操作系統的實現機制，而且可以根據自身的需要來修改完善Linux，使其最大化地適應用戶的需要。[10]
優點：
Linux不僅系統性能穩定，而且是開源軟件。其核心防火墻組件性能高效、配置簡單，保證了系統的安全。在很多企業網絡中，為了追求速度和安全，Linux不僅僅是被網絡運維人員當作服務器使用，它還被當作服務器，甚至當作網絡防火墻，這是Linux的一大亮點。[11]
缺點：主要來自于硬件方面的支持，還有就是對于普通用戶來說，它的操作性沒有windows那么方便，實用，一般用戶使用起來不容易操作。[12]

3.存在的問題
隨著網絡的發展，操作系統的安全問題越來越凸顯出來，一個小漏洞就可能導致巨額的損失，這是在很長一段時間內都會存在且一直存在的問題。[13]
目前的操作系統有大多數功能是普通人不需要的，消費者是否應該為這些從未使用過的功能付出代價需要深思。
4.未來展望
就目前操作系統的發展情況來看，以后的操作系統可能會往幾個方向發展：
1.小型化，專業化，拋去多余的功能，只提供最需要的。[14]
2.與網絡互聯結合，隨時下載更新，第一時間解決需求。[15]
3.安全化，機器狀態與操作系統分離，計算過程與應用程序分離，雙分離保護用戶在設備的生命周期內不遭到惡意攻擊。[16]

參考文獻
[1]趙良、葉俊民，操作系統體系結構的風格比較[J]，2005
[2]汪杭軍，操作系統內核的比較與研究[J]，2005
[3]Ray.Ducan, DOS磁盤操作系統高級程序員指南
[4]王曉英等主編,計算機系統平臺,中國鐵道出版社，2016.08
[5]淺談Windows操作系統 ．知網
[6]王化文，胡嵐，李燕,WINDOWS SERVER 2008網絡構建與系統管理：武漢大學出版社，2011
[7]趙文慶,UNIX和計算機軟件技術基礎，2011
[8]張春曉,UNIX從入門到精通，2013
[9]類Unix操作系統服務器離線硬件檢測軟件的設計與實現
[10]劉振洪、吳敏鳳,Linux操作系統實用教程,2016
[11]Linux Tools Quick Tutorial
[12]劉憶智,Linux從入門到精通
[13]劉迪，智能操作系統中存在的若干問題探討
[14]William Stallings ，操作系統–內核與設計原理
[15]AnderwS Tanenbaum,現代操作系統
[16]操作系統發展現狀及趨勢,知網

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统对比和未来展望的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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