操作系统是如何随着硬件的发展而发展的
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发布时间：2022-03-26 00:09
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时间：2022-03-26 01:38
2、带宽的成本将变得非常低廉，甚至可以忽略不计。随着带宽瓶颈的突破，未来网络的收费将来自服务而不是带宽。交互性的服务，如节目联网的视频游戏、电子报纸和杂志等服务将会成为未来网络价值的主体。
3、在不久的未来，无线网络将更加普及，其中cnet:短距无线网络前景看俏。短距无线通讯标准Zigbee与超宽频UWB（Ultra wideband）即将制订完成，未来将与蓝芽（Bluetooth）共同建构短距离无线网络环境，包括蓝芽、Zigbee与UWB等相关产品出货量都将大幅成长。随着电子电机工程师协会（IEEE）推出802.15个人局域网络（WPAN）标准后，新一代的短距离无线通讯发展趋势逐渐确定，除了蓝芽（802.15.1）外，Zigbee（802.15.4）与UWB（802.15.3a）标准也将于今年或明年初陆续通过，未来Zigbee与UWB将以各自不同特性，如速度、价格等切入短距离无线网络环境。
4、计算机网络飞速发展的同时，安全问题不容忽视。网络安全经过了二十多年的发展，已经发展成为一个跨多门学科的综合性科学，它包括：通信技术、网络技术、计算机软件、硬件设计技术、密码学、网络安全与计算机安全技术等。
在理论上，网络安全是建立在密码学以及网
络安全协议的基础上的。密码学是网络安全的核心，利用密码技术对信息进行加密传输、加密存储、数据完整性鉴别、用户身份鉴别等，比传统意义上简单的存取控制和授权等技术更可靠。加密算法是一些公式和法则，它规定了明文和密文之间的变换方法。由于加密算法的公开化和解密技术的发展，加上发达国家对关键加密算法的出口*，各个国家正不断致力于开发和设计新的加密算法和加密机制。
从技术上，网络安全取决于两个方面：网络设备的硬件和软件。网络安全则由网络设备的软件和硬件互相配合来实现的。但是，由于网络安全作为网络对其上的信息提供的一种增值服务，人们往往发现软件的处理速度成为网络的瓶颈，因此，将网络安全的密码算法和安全协议用硬件实现，实现线速的安全处理仍然将是网络安全发展的一个主要方向。
在安全技术不断发展的同时，全面加强安全技术的应用也是网络安全发展的一个重要内容。因为即使有了网络安全的理论基础，没有对网络安全的深刻认识、没有广泛地将它应用于网络中，那么谈再多的网络安全也是无用的。同时，网络安全不仅仅是防火墙，也不是防病毒、入侵监测、防火墙、身份认证、加密等产品的简单堆砌，而是包括从系统到应用、从设备到服务的比较完整的、体系性的安全系列产品的有机结合。
总之，网络在今后的发展过程中不再仅仅是一个工具，也不再是一个遥不可及仅供少数人使用的技术专利，它将成为一种文化、一种生活融入到社会的各个领域。
操作系统（Operating System，简称OS）传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。操作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时，操作系统负责规划以优化每个程序的处理时间。
一个操作系统可以在概念上分割成两部分：内核(Kernel)以及壳(shell)。一个壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件<->内核<->壳<->应用程序
在有些操作系统上内核与壳完全分开（例如Unix、Linux等），这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳；而另一些的内核与壳关系紧密（例如Microsoft Windows），内核及壳只是操作层次上不同而已。
Windows 98是一个发行于1998年6月25日的混合16位/32位的图形操作系统。这个新的系统是基于Windows 95上编写的，它改良了硬件标准的支持，例如USB、MMX和AGP。其它特性包括对FAT32文件系统的支持、多显示器、Web TV的支持和整合到Windows图形用户界面的Internet Explorer，称为活动桌面（Active Desktop）。Windows 98 SE（第二版）发行于1999年6月10日。它包括了一系列的改进，例如Internet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing和对DVD-ROM的支持。Windows 98被人批评为没有足够的革新。即使这样，它仍然是一个成功的产品。第二版被批评为不能在第一版的基础上自由升级。
Windows 98的最低系统需求：486DX/66MHz或更高的处理器，16MB的内存，更多的内存将改善性能；如果使用FAT16文件系统, 典型安装需250兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在225兆到310兆之间；如果使用FAT32文件系统, 典型安装需245兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在200兆到270兆之间；CD－ROM或DVD－ROM驱动器和VGA或更高分辨率的显示器，微软鼠标或兼容的指向设备。
Windows ME是一个32位图形操作系统，由微软公司发行于2000年9月14日。这个系统是在Windows 95和Windows 98的基础上开发的。它包括相关的小的改善，例如Internet Explorer 5.5。其中最主要的改善是用于与流行的媒体播放软件RealPlayer竞争的Windows Media Player 7。但是Internet Explorer 5.5和Windows Media Player 7都可以在网上免费下载。Movie Maker是这个系统中的一个新的组件。这个程序提供了基本的对视频的编辑和设计功能，对家庭用户来说是简单易学的。但是，最重要的修改是系统去除了DOS，而由系统恢复代替了。
在概念上，这是一个大的改进：拥护不再需要有神秘的DOS行命令的知识就可以维护和修复系统。实际上，去除了DOS功能对维护来说是一个障碍，而系统恢复功能也带来一些麻烦：性能显著的降低；它也被证明并不能有效的胜任一些通常的错误。由于系统每次都自动创建一个先前系统状态的备份，使得非专业人员很难实行一些急需的修改，甚至是删除一个不想要的程序或病毒。有观点认为这个系统只是Windows 98的升级版本，不应该独自成为一个版本。也有观点认为这是微软自3.0版以后最差的第一个没有发行第二版的Windows。
Microsoft Windows 2000（起初称为WinNT 5.0）是一个由微软公司发行于2000年12月19日的32位图形商业性质的操作系统。Windows 2000有四个版本：Professional、Server、Advanced Server和Datacenter Server。另外，微软提供了Windows 2000 Advanced Server限定版，用于运行于英特尔Itanium 64位处理器上。所有版本的Windows 2000都有共同的一些新特征：NTFS5，新的NTFS文件系统；EFS，允许对磁盘上的所有文件进行加密；WDM，增强对硬件的支持。
Microsoft Windows 2000的最低系统要求：133 MHZ或更高主频的Pentium级兼容CPU，推荐最小内存为64MB，更多的内存通常可以改善系统响应性能[最多支持4GB内存]，至少有1GB可用磁盘空间的2GB硬盘（如果通过网络进行安装，可能需要更多的可用磁盘空间），Windows 2000 Professional支持单CPU和双CPU系统。
Windows XP，或视窗XP是微软公司最新发布的一款视窗操作系统。它发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版（Home）和专业版（Professional）。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。字母XP表示英文单词的“体验”（experience）。
在XP之前，微软有两个相互独立的操作系统系列，一个是以Windows 98和Windows ME为代表的面向桌面电脑的系列，另一个是以Windows 2000和Windows NT为代表的面向服务器市场的系列。Windows XP是微软把所有用户要求合成一个操作系统的尝试，而为此付出的代价是丧失了对基于DOS程序的支持。
Windows XP是基于Windows 2000代码的产品，同时拥有一个新的用户图形界面（叫做月神Luna），它包括了一些细微的修改，其中一些看起来是从Linux的桌面环境（desktop environmen）诸如KDE中获得的灵感。带有用户图形的登陆界面就是一个例子。此外，Windows XP还引入了一个“基于人物”的用户界面，使得工具条可以访问任务的具体细节。然而，批评家认为这个基于任务的设计指示增加了视觉上的混乱，因为它除了提供比其它操作系统更简单的工具栏以外并没有添加新的特性。而额外进程的耗费又是可见的。
它包括了简化了的Windows 2000的用户安全特性，并整合了防火墙，以用来确保长期以来以着困扰微软的安全问题。
由于微软把很多以前是由第三方提供的软件整合到操作系统中，XP受到了猛烈的批评。这些软件包括防火墙、媒体播放器（Windows Media Player），即时通讯软件（Windows Messenger），以及它与Microsoft Pasport网络服务的紧密结合，这都被很多计算机专家认为是安全风险以及对个人隐私的潜在威胁。这些特性的增加被认为是微软继续其传统的反竞争行为的持续。
另外受到强烈批评的是它的产品激活技术。这使得主机的部件受到监听，并在软件可以永久使用前（每30天一个激活周期）在微软的记录上添加一个唯一的参考序列号（reference number）。在其它计算机上安装系统，或只是简单的更换一个硬件，例如网卡，都将产生一个新的与之前不同的参考序列号，造成用户必须重新输入安装序列号来激活Windows XP的麻烦。
Windows XP的最低系统要求：推荐计算机使用时钟频率为 300 MHz 或更高的处理器；至少需要 233 MHz （单个或双处理器系统）；推荐使用Intel Pentium/Celeron 系列、AMD K6/Athlon/Duron 系列或兼容的处理器，推荐使用 128 MB RAM 或更高（最低支持64M，可能会影响性能和某些功能），1.5 GB可用硬盘空间，Super VGA (800x600) 或分辨率更高的视频适配器和监视器，CD-ROM或DVD驱动器，键盘和Microsoft 鼠标或兼容的指针设备。
计算机操作系统发展现状与存在的问题? 发展模式比较单一，越来越多的人先入为主，先接受了windows，其实它并没有那么好，导致越来越多的人依赖它。
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操作系统课程设计报告
一． 简介
Linux系统是从UNIX发展来的。UNIX是世界上最流行的操作系统之一，它是一种实时操作系统，可以运行于大型和小型计算机上的多任务系统。但由于它比较庞大，而且价格昂贵，所以不适合PC机用户使用。而Linux正好弥补了这些缺点，同时还继承了UNIX大多数优点。由于它基于PC机上运行的操作系统，并且内核源代码是公开的，使得Linux成为时下最浒的操作系统。Linux是一种适用于PC机的计算机操作系统，它适合于多种平台，是目前唯一免费的非商品化操作系统。由于有结构清晰、功能强大等特点，它很快成为许多院校学生和科研机构的研究人员学习和研究的对象。在他们的热心努力下，Linux渐渐成为一个稳定可靠、功能完善的操作系统。Linux是由UNIX发展来的，它不仅继承了UNIX操作系统的特征，而且许多方面还超过了UNIX系统。另外它还有许多UNIX所不具有的优点和特征。它的源代码是开放的，可运行于许多硬件平台 ，支持多达32种文件，支持大量的外部设备等。 Linux有广泛的用处，它可用于：
个人UNIX工作站。
终端用户和应用服务器。
UNIX开发平台。
商业开发。
网络服务器。
Internet服务器。
终端服务器、传真服务器、Modem服务器。
二、Linux系统下C编程原理
1． Linux系统的主要优异性能
Linux系统是真正的爽用户。多任务、多平台操作系统。
Linux系统提供提供具有内置安全措施的分层的文件系统，支持多达32种文件系统。
Linux系统提供命令解释程序和编程语言。
Linux系统提供强大的管理功能。
Linux系统具有内枋的编程接口。
Linux系统具有图形用户接口。
Linux系统许多组成部分的源代码是开放的，任何人都能修改和重新发布它。
Linux系统不公可以运行许多自由发布的应用软件，还可以运行许多商业化的应用软件。
2． Linux系统的主要构成
存储管理
在Linux中，每一个进程都有一个比实际物理空间大得多的进程虚拟空间，每个进程还保留一张页表，用于将本进程空间中的虚地址变换成物理地址，页表还对物理页的访问权限作了规定，从而达到存储保护的目的。
进程管理
在Linux中，进程是资源分配的基本单位，所有资源都是以进程为对象进行分配的，在一个进程的生命周期中，会用到许多系统资源，Linux的设计可以准确描述进程的状态和资源的使用情况，以确保不出现某些进程过度占用系统资源而导致另一些进程无休止地等待的情况。
文件系统
Linux最重要的特征之一就是支持多种不同的文件系统。在Linux中，一个分离的文件系统不是通过设备标志来访问，而是把它合到一个单一的目录树结构中去，通过目录访问。Linux把一个新的文件系统安装到系统单一目录树的某一目录下，则该目录下的所有内容被新安装的文件系统所覆盖，当文件系统被卸下后，安装目录下的文件将会被重新恢复。
进程间通信
Linux提供多种进程间的通信机制，管道和信号是其中最基本两种，其他还有消息队列、信号灯及共享内存。为支持不同机器之间的进程通信，Linux还引入了机制。
3． gcc编译器的使用
在Linux开发环境下，gcc是进行程序开发不可或缺的编译工具，是GUN C Compile的缩写，它是在GUN系统下的标准C编译器。gcc作为Linux平台下的标准C编译器，功能强大。人们可以使用gcc编译器编译单一文件的最基本的命令，正是有了gcc编译器人们才能使用它编译C源程序。
gcc的完整格式是gcc [options] [filenames] ,编译选项指定的操作对给定的文件进行编译处理。在后面可以有多个编译选项，同时进行多个编译操作。
三、总体设计
下面介绍Linux系统中的文件以及与文件有关的操作。在C编程环境中，与文件有关的操作主要是I/O操作，即基于文件描述符的操作。此外，还将介绍其他一些与文件有关的操作。
在Linux系统中，有关的I/O操作可以分为两类。它们是基于文件描述符的I/O操作和基于流I/O的操作。它们有各自不同的特点和优势。基于文件描述符的I/O操作是通过文件描述符对一个文件执行I/O操作的。文件是一个十分重要的概念。通常保存在外存中的数据都是以文件的形式保存的。文件描述符则是用于描述被打开文件的索引值。通常情况下，都是通过文件描述符打开一个文件执行I/O操作。
文件和文件系统是重要而复杂的概念。文件是有名字的一组相关信息的集合。在Linux系统中，文件的准确定义是不包含有任何其他结构的字符流。通俗的说，就是文件中的字符与字符之间除了同属于一个文件之外，不存在任何其他的关系。文件中字符的关系，是由使用文件的应用程序来建立各解释的。每一个文件都具有特定的属性。Linux系统的文件属性比较复杂，主要包括文件类型和文件权限两个方面。
1．文件类型
Linux下的文件可以分为5种不同的类型 。它们是普通文件、目录文件、链接文件、设备文件和管道文件。
（1）、普通文件
普通文件也称正规文件，是最常见的一类文件，也是最常使用到的一类文件。其特点是不包含有文件系统的结构信息。通常所接触到的文件，包括图形文件、数据文件、文档文件、等等都属于普通文件。这种类型的文件按其内部结构又可细分为两个文件类型：文本文件和二进制文件。
（2）、目录文件
目录文件是用于存放文件名及其相关信息的文件。是内核组织文件系统的基本节点。目录文件可以包含下一级目录文件或普通文件。
（3）、链接文件
链接文件是一种特殊的文件。它实际上是指向一个真实存在的文件的链接。根据链接对象的不同，链接文件又可以细分为硬链接文件和符号链接文件。
（4）、设备文件
设备文件是Linux中最特殊的文件。正是由于它的存在，使得Linux系统可以十分方便地访问外部设备。Linux系统为外部设备提供一种标准接口，将外部设备视为一种特殊的文件。用户可以像访问普通文件一样访问外部设备。这就使Linux系统可以很方便的适应不断发展的外部设备。
（5）、管道文件
管道文件也是一种很特殊的文件。主要用于不同进程间的信息传递。当两个进程间需要进行数据或信息传递时，可以通过管道文件。一个进程将需传递的数据或信息写入管道的一端，另一进程则从管道的另一端取得所需的数据或信息。
2．进程基本介绍
在Linux环境下，进程是一个十分重要的概念。按现在通行的认识，进程是具有一定功能的程序关于一个数据集合的一次执行过程。对一个特定程序来说，它的每一个正在运行中的副本都有自己的进程。就是说，如果用户在一个进程的一次运行尚未结束时再次启动该程序，则将有两个进程在运行这一程序。多个进程可以同时运行，各个进程之间相互隔开，除非不同进程之间需要进行数据交换，否则互不影响。
一个进程的存在过程，可以分为进程的产生、进程的执行和进程的结束3个步骤。当一个程序被启动时，就产生一个新的进程。进程在系统内核的管理下得到执行。当某个进程执行完毕后，该进程就消亡了。
Linux系统支持多个进程同时进行。所谓同时，其实是Linux系统在各个进程之间调度，轮流是每个进程占用CPU 的一个时间片。由于每个时间片和宏观的时间相比很小，而每个进程可以频繁的得到时间片，于是就使用户看到了多个进程“同时”运行的情况。在每个进程属性的安全信息里都设有一个优先级，系统根据它来决定各个进程从CPU获得的时间片的大小。
用户在执行一个程序以完成一定的功能时，为了提高程序执行的效率，可以把一个程序设计成由若干个部分组成，由若干个部分组成，由若干个进程同时执行。这就是所谓并发程序的概念。此外，不同进程之间可能会需要相互合作，即进程通信和进程同步。
当然，多个进程并不需要同上时间产生并都维持到整个程序运行结束。用户可以根据需要动态地产生结束进程。也就是说，一个进程可以派生另一个进程，这就是所谓父进程和了进程的关系。
每个进程都有各自的属性，其中包括了进程的详细信息。
3.库的使用
代码的重用性是当代计算机编程语言中一个重要的概念，可以把编译好的目标文件模块统一放到一个库中，使得程序员可以在不同的程序*享这些代码。
在操作系统中，最终链接生成可执行文件时，如果链接的是一般的文件，则
整个文件的内容都会被装入可执行文件中；如果链接的是库，则只是从库存中找到程序中用到的变量和数，将它们装入可执行文件中，那些放在库中但是没有被程序所引用的变量和数则不会被链接到最终的可执行文件。
所以，使用库可以节省在大量的开发时间，在写较大的程序时，最好把程序
模块放在库中。
对于任何典型的操作系统命令都由简单命令、参数、输入文件名、输出文件名、I\O重定向文件名等组成。（关于以上术语的数据字典见下表）
以命令 gcc –ggdb3 –o moon sun.c 为例：
数据字典一：
术语 说明
简单命令 一个Linux长命令可以有多个像gcc,more等这样的纯命令组成。其中每个纯命令如gcc,more就是这里说的简单命令
参数 范例命令中的-g,-o就是参数，它们是命令的扩展，可以根据用户的不用需要提供相应的不同服务
输入文件名 范例命令中的sun.c就是输入文件名，它相当于一个源文件，在文件的连接和复制的命令中也常常用到这样的文件
输出文件名 范例命令中的moon就是输出文件名，它相当与一个目标文件，在文件的连接和复制的命令中也常常用到这样的文件
I\O重定向文件名 在Linux系统中所有的设备都被看作文件进行管理，I\O文件（设备）作为输出的目标时是可以根据用户的需要进行调整的，I\O重定向文件名就是用来指定I\O文件（设备）名的
模块说明：
模块名称 功能说明
总控模块
main() 该模块调用其他模块实现命令解释功能，保证无论命令执行成功与否都在命令执行后返回命令提示符
命令初始化模块
init_command（） 使用singnal函数对进程进行处理，达到初始化命令的效果
命令行输入
get_comln() 该模块接受用户键盘输入的所有字符并存入相应的字符数组，供其他模块使用
分析简单命令个数
get_simcom() 该模块对用户键盘输入的长命令进行分析并最终将长命令分割成数据字典一中的元素，存入相应的结构数组，供执行模块执行
执行指令
execute() 对各种的数据字典一中的元素进行最后的处理，完成区分前后台程序，封锁、开启键盘等功能
分析简单命令
get_simarg() 对简单命令进行分割，为执行模块提供最直接的信息
得到下一个标志符
get_word() 该过程用来记录输入文件名、输出文件名、I\O重定向并存入相应的结构数组
查看字符串是否匹配
check() 用来区分长命令中各个数据字典一中的元素的标准，为分割长命令提供参考信息
执行简单命令
run_com（） 该模块与操作系统底层联系，使用系统调用完成各个简单命令的最终执行
程序初始化
init_once() 对程序中用到的所有变量和数据结构进行初始化
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时间：2022-03-26 02:56
