项目一 认识操作系统
【情景链接】
个人用户现在使用的操作系统大多数是Windows操作系统，但操作系统有很多种类，让我们来了解一下操作系统吧。
任务一 了解操作系统的发展历史
【任务说明】
通过对操作系统发展历史的介绍，让我们更好、更全面地了解、掌握操作系统知识体系。
活动 了解操作系统发展历史
【活动目的】
通过学习本活动的内容，了解操作系统的概念及操作系统的发展历史。
【活动要求】
掌握操作系统的概念及其发展历程。
【活动步骤】
步骤一：了解操作系统的概念
操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统（Operating System，OS）是用户与计算机的接口，它相当于是一个计算机的管家，它管理计算机的软、硬件资源，提供软件开发和运行的环境。所以操作系统是一个管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石，如图1-1所示。
图1-1 操作系统示意图
步骤二：了解操作系统的发展
纵观操作系统的发展，操作系统的发展历史在某种意义上来说也是计算机历史的历史。操作系统提供了对硬件控制的调用和应用程序所必需的功能。因此操作系统的功能是随着计算机的功能的发展而发展起来的。
早期的计算机没有操作系统。如果用户想操作计算机，只能使用记录着程序和数据的卡片（Punch Card）或打孔纸带去操作计算机。程序读入计算机后，计算机就开始工作直到程序停止。由于程序难免有误，所以计算机通常都会中途崩溃。程序一般通过控制板的开关和状态灯来调试。据说计算机之父图灵能非常熟练地用这种方法操作早期的计算机。
后来，计算机引入帮助程序输入/输出等工作的代码库。这是现代操作系统的起源。然而，计算机每次只能执行一件任务。
随着计算机进入了大型机时代，操作系统也慢慢发展起来，操作系统也呈现出多样化的状态。每个生产商生产出针对各自硬件的系统。每一个操作系统都有很不同的命令模式、操作过程和调试工具，即使它们来自同一个生产商。最能反映这一状况的是，厂家每生产一台新的计算机都会配备一套新的操作系统。这种情况一直持续到20世纪60年代IBM公司开发了System/360系列机器。尽管这些计算机在性能上有明显的差异，但是有统一的操作系统——S/360。
当计算机的发展进入大型机时代时，出现了很多优秀的操作系统，比较典型的代表是UNIX操作系统。UNIX操作系统是由AT&T公司开发出来的。由于它的早期版本是完全免费的，可以轻易获得并随意修改，所以它得到了广泛的接受。后来，它成为开发小型机操作系统的起点。由于早期的广泛应用，它已经成为操作系统的典范。但是后来，UNIX操作系统也走上了商业化路线。
微型处理器的发展使计算机的应用普及至中小企业及个人爱好者。这时，计算机进入了微型机时代，这也促生了很多操作简单、功能强大的操作系统。比较典型的有 DOS、Windows、Linux、AppleMacOS等。同时，随着显示设备和处理其成本的降低，很多操作系统都开始提供图形用户界面，如UNIX、Linux、Windows、AppleMacOS等操作系统都有图形用户界面。
步骤三：了解操作系统的功能
操作系统的主要功能是资源管理、程序控制和人-机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如：中央处理器、主存储器、磁盘存储器、打印机、显示器、键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如：文件、程序库、知识库、系统软件和应用软件等。
资源管理
计算机中的任何资源统一由操作系统进行管理。系统的设备资源和信息资源都是操作系统根据用户需求按一定的策略来进行分配和调度。主要包括以下内容：
存储管理：负责把内存单元分配给需要内存的程序以便让它执行，在程序执行结束后将它占用的内存单元收回以便再使用。
处理器管理：是操作系统资源管理功能的另一个重要内容。在一个允许多道程序同时执行的系统中，操作系统会根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。一个等待运行的程序只有在获得了处理器后才能运行。
设备管理：主要是分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作等。
信息管理：主要是向用户提供一个文件系统。文件系统向用户提供创建文件、撤销文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。有了文件系统后，用户可按文件名存取数据而无需知道这些数据存放在哪里。
程序控制
操作系统控制并监视着每个用户程序的执行。当用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后，就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内，操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。
操作系统对用户程序的控制主要有：
●调入相应的编译程序，将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序。
●分配内存储等资源将程序调入内存并启动。
●按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件，以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。
人-机交互
计算机要准确、及时为人类服务，必须要能够随时接受人类的指令，并且将运行的结果传达给人类。操作系统就担当了人-机交互的任务。操作系统的人-机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人-机交互功能主要靠输入/输出设备和相应的软件来完成。当今可供人-机交互使用的设备主要有键盘、显示器、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人-机交互功能的部分。
任务二 了解操作系统的种类
【任务说明】
通过对操作系统种类的介绍，更全面地掌握操作系统的知识结构。
活动 认识操作系统的种类
【活动目的】
通过学习本活动的内容，了解操作系统的种类及发展史。
【活动要求】
掌握操作系统的种类及其发展历史。
【活动步骤】
步骤：了解操作系统的类型
目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、Linux、Windows、Netware等。所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。
按功能分，操作系统大致可分为以下五种类型。
（1）简单操作系统。它是计算机初期所配置的操作系统，这类操作系统的功能主要是操作命令的执行、文件服务、支持高级程序设计语言编译程序和控制外部设备等。
（2）分时系统。它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机，彼此独立互不干扰，用户感到好像一台计算机全为他所用。
（3）实时操作系统。它是为实时计算机系统配置的操作系统。其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性，然后才是效率。此外，实时操作系统应有较强的容错能力。
（4）网络操作系统。它是为计算机网络配置的操作系统。在其支持下，网络中的各台计算机能互相通信和共享资源。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。
（5）分布操作系统。它是为分布计算系统配置的操作系统。它在资源管理，通信控制和操作系统的结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。由于分布计算机系统的资源分布于系统的不同计算机上，操作系统对用户的资源需求不能像一般的操作系统那样等待有资源时直接分配的简单做法，而是要在系统的各台计算机上搜索，找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源，分布操作系统的结构也不同于其他操作系统，它分布于系统的各台计算机上，能并行地处理用户的各种需求，有较强的容错能力。