常用的操作系統(tǒng)有UNIX/Xenix、MS-DOS、Windows XP、Linux和OS/2。下面簡(jiǎn)單介紹這些操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程和功能特點(diǎn)。
(1)DOS操作系統(tǒng)
DOS最初是為IBM PC開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng),因此它對(duì)硬件平臺(tái)的要求很低。即使對(duì)于DOS 6.22這樣的高版本,在640KB內(nèi)存、60MB硬盤、80286微處理器的環(huán)境下,也能正常運(yùn)行。DOS操作系統(tǒng)是單用戶、單任務(wù)、字符界面和16位的操作系統(tǒng)。因此,它對(duì)于內(nèi)存的管理僅局限于640KB的范圍內(nèi)。DOS有3種不同的品牌,它們是Microsoft公司的MS-DOS、IBM公司的PC-DOS和Novell公司的DR-DOS。這3種DOS都是兼容的,但也有一些區(qū)別。
(2)Windows操作系統(tǒng)
Windows是Microsoft公司在1985年11月發(fā)布的第一代窗口式多任務(wù)系統(tǒng),它使PC機(jī)開(kāi)始進(jìn)入了所謂的圖形用戶界面時(shí)代。在1995年,Microsoft公司推出了Windows 95操作系統(tǒng);在1998年,Microsoft公司又推出了Windows 95的改進(jìn)版Windows 98。Windows 98的一個(gè)最大特點(diǎn)就是把Microsoft公司的Internet瀏覽器技術(shù)集成到了Windows 98里面,使得訪問(wèn)Internet資源就像訪問(wèn)本地硬盤一樣方便,從而更好地滿足了人們?cè)絹?lái)越多的訪問(wèn)Internet資源的需求。Windows 95、Windows 98操作系統(tǒng)是一種單用戶、多任務(wù)、32位的操作系統(tǒng)。
在2000年到來(lái)之際,Microsoft公司又推出了Windows 2000版本。它不僅吸取了Windows 98和Windows NT的許多精華之處,而且是Windows 98和Windows NT的更新?lián)Q代產(chǎn)品。此后,Windows將不會(huì)再有單用戶和網(wǎng)絡(luò)版之分,使用戶能夠在相同操作系統(tǒng)中,使用相同的、友好的操作系統(tǒng)界面處理不同的事務(wù)。Windows 2000是一個(gè)多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)。
現(xiàn)在,Microsoft公司又推出了Windows XP。Windows XP采用了Windows 2000的源代碼作為基礎(chǔ),使其有可靠的穩(wěn)定性, 繼續(xù)保持其安全性、可靠性的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,Windows XP更受人歡迎。
(3)UNIX系統(tǒng)
UNIX系統(tǒng)是1969年問(wèn)世的,最初是在中小型計(jì)算機(jī)上運(yùn)用。最早移植到80286微機(jī)上的UNIX系統(tǒng),稱為Xenix。現(xiàn)在Xenix已發(fā)展成十分成熟的系統(tǒng),最新版本的Xenix是SCO UNIX和SCO CDT。UNIX系統(tǒng)的特點(diǎn)是短小精干、系統(tǒng)開(kāi)銷小、運(yùn)行速度快。目前主要的版本是UNIX 3.2 V4.2以及ODT 3.0。UNIX系統(tǒng)是一個(gè)受人青睞的系統(tǒng)。
UNIX系統(tǒng)是一個(gè)多用戶系統(tǒng),一般要求配有8MB以上的內(nèi)存和較大容量的硬盤,對(duì)于高檔微機(jī)也適用。
(4)OS/2系統(tǒng)
OS/2系統(tǒng)正是PS/2系列機(jī)開(kāi)發(fā)的一個(gè)新型多任務(wù)操作系統(tǒng)。OS/2克服了640KB主存的限制,具有多任務(wù)功能。1987年IBM公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中推出了PS/2(Personal System/2)個(gè)人計(jì)算機(jī)。PS/2系列計(jì)算機(jī)大幅度突破了現(xiàn)行PC機(jī)的體系,采用了與其他總線互不兼容的微通道總線MCA,并且IBM自行設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的大部分零部件,以防止其他公司的仿制。
OS/2的特點(diǎn)是采用圖形界面,它本身是一個(gè)32位系統(tǒng),不僅可以處理32位OS/2系統(tǒng)的應(yīng)用軟件,也可以運(yùn)行16位DOS和 Windows軟件。OS/2系統(tǒng)通常要求在4MB內(nèi)存和100MB硬盤或更高的硬件環(huán)境下運(yùn)行。如果硬件更高檔,則系統(tǒng)運(yùn)行就更加穩(wěn)定。
2)語(yǔ)言處理系統(tǒng)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的歷程,不同風(fēng)格的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言不斷出現(xiàn),逐步形成了計(jì)算機(jī)語(yǔ)言體系。用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí),人們必須首先將解決該問(wèn)題的方法和步驟按一定序列和規(guī)則用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述出來(lái),形成計(jì)算機(jī)程序,然后輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)就可按人們事先設(shè)定的步驟自動(dòng)地執(zhí)行。
語(yǔ)言處理系統(tǒng)包括機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。這些語(yǔ)言處理程序除個(gè)別常駐在ROM中可獨(dú)立運(yùn)行外,都必須在操作系統(tǒng)支持下運(yùn)行。
(1)機(jī)器語(yǔ)言
計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制表示的,機(jī)器指令也是用一串由“0”和“1”不同組合的二進(jìn)制代碼表示的。機(jī)器語(yǔ)言是直接用機(jī)器指令作為語(yǔ)句與計(jì)算機(jī)交換信息的語(yǔ)言。
不同的機(jī)器,指令的編碼不同,含有的指令條數(shù)也不同。因此,機(jī)器指令是面向機(jī)器的。指令的格式和含義是設(shè)計(jì)者規(guī)定的,一旦規(guī)定好之后,硬件邏輯電路就嚴(yán)格根據(jù)這些規(guī)定設(shè)計(jì)和制造,所以制造出的機(jī)器也只能識(shí)別這種二進(jìn)制信息。
用機(jī)器語(yǔ)言編寫的程序,計(jì)算機(jī)能識(shí)別,可直接運(yùn)行,但程序容易出錯(cuò)。
(2)匯編語(yǔ)言
匯編語(yǔ)言是由一組與機(jī)器語(yǔ)言指令一一對(duì)應(yīng)的符號(hào)指令和簡(jiǎn)單語(yǔ)法組成的。匯編語(yǔ)言是一種符號(hào)語(yǔ)言,它將難以記憶和辨認(rèn)的二進(jìn)制指令碼用有意義的英文單詞(或縮寫)作為輔助記符,使之比機(jī)器語(yǔ)言編程前進(jìn)了一大步。例如“ADD A,B”表示將A與B相加后存入B中,它能與機(jī)器語(yǔ)言指令01001001直接對(duì)應(yīng)。但匯編語(yǔ)言與機(jī)器語(yǔ)言的一一對(duì)應(yīng),仍需緊密依賴硬件,程序的可移植性差。
用匯編語(yǔ)言編寫的程序稱為匯編語(yǔ)言源程序。經(jīng)匯編程序翻譯后得到的機(jī)器語(yǔ)言程序稱為目標(biāo)程序。由于計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制編碼的機(jī)器語(yǔ)言,因此無(wú)法直接執(zhí)行用匯編語(yǔ)言縮寫的程序。匯編語(yǔ)言程序要由一種“翻譯”程序來(lái)將它翻譯為機(jī)器語(yǔ)言程序,這種翻譯程序稱為編譯程序。匯編程序是系統(tǒng)軟件的一部分。
(3)高級(jí)語(yǔ)言
高級(jí)語(yǔ)言比較接近日常用語(yǔ),對(duì)機(jī)器依賴性低,是適用于各種機(jī)器的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編程,因與計(jì)算機(jī)硬件直接相關(guān),編程困難且通用性差。因此人們需創(chuàng)造出與具體的計(jì)算機(jī)指令無(wú)關(guān),其表達(dá)方式更接近于被描述的問(wèn)題、更易被人們掌握和書寫的語(yǔ)言,這就是高級(jí)語(yǔ)言。
用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序稱為高級(jí)語(yǔ)言源程序,經(jīng)語(yǔ)言處理程序翻譯后得到的機(jī)器語(yǔ)言程序稱為目標(biāo)程序。高級(jí)語(yǔ)言程序必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序才能執(zhí)行,計(jì)算機(jī)無(wú)法直接執(zhí)行用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序。高級(jí)語(yǔ)言程序的翻譯方式有兩種:一種是編譯方式,另一種是解釋方式。相應(yīng)的語(yǔ)言處理系統(tǒng)分別稱為編譯程序和解釋程序。
在解釋方式下,不生成目標(biāo)程序,而是對(duì)源程序按語(yǔ)句執(zhí)行的動(dòng)態(tài)順序進(jìn)行逐句分析,邊翻譯邊執(zhí)行,直至程序結(jié)束。在編譯方式下,源程序的執(zhí)行分成兩個(gè)階段:編譯階段和運(yùn)行階段。通常,經(jīng)過(guò)編譯后生成的目標(biāo)代碼尚不能直接在操作系統(tǒng)下運(yùn)行,還需經(jīng)過(guò)連接階段為程序分配內(nèi)存后才能生成真正可運(yùn)行的執(zhí)行程序。
高級(jí)語(yǔ)言不再面向機(jī)器而是面向解決問(wèn)題的過(guò)程以及面向現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象。大多數(shù)高級(jí)語(yǔ)言采用編譯方式處理,因?yàn)榫幾g方式執(zhí)行速度快,而且一旦編譯完成后,目標(biāo)程序可以脫離編譯程序獨(dú)立存在反復(fù)使用。面向過(guò)程的高級(jí)語(yǔ)言種類很多,比較流行的高級(jí)語(yǔ)言有Basic、Pascal和C語(yǔ)言等。某些適合于初學(xué)者的程序,如Basic語(yǔ)言及許多數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言則采用解釋方式。
1980年左右開(kāi)始提出的“面向?qū)ο螅∣bject-Oriented)”概念是相對(duì)于“面向過(guò)程”的一次革命。專家們預(yù)測(cè),面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想將成為今后程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展的主流。如C++、Java、Visual Basic、Visual C等都是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言?!懊嫦?qū)ο蟆辈粌H作為一種語(yǔ)言,而且作為一種方法貫穿于軟件設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。
3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫(kù)是將具有相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)以一定的組織方式存儲(chǔ)起來(lái),形成相關(guān)系列數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)就是在具體計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的系統(tǒng)軟件。隨著計(jì)算機(jī)在信息管理領(lǐng)域中日益廣泛深入的應(yīng)用,產(chǎn)生和發(fā)展了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),隨之出現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Data Base Management System,DBMS)。
DBMS是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的系統(tǒng)軟件,它是用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的接口,是幫助用戶建立、管理、維護(hù)和使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的一個(gè)軟件系統(tǒng)。
目前已有不少商品化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件,例如DBase、Visual FoxPro等都是在不同的系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
4)服務(wù)程序
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供多種服務(wù)程序,它們是面向用戶的軟件,可供用戶共享,方便用戶使用計(jì)算機(jī)和管理人員維護(hù)管理計(jì)算機(jī)。
常用的服務(wù)程序有編輯程序、連接裝配程序、測(cè)試程序、診斷程序、調(diào)試程序等。
(1)編輯程序(Editor):該程序能使用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的操作就可以建立、修改程序或其他文件,并提供方便的編輯環(huán)境。
(2)連接裝配程序(Linker):用該程序可以把幾個(gè)分別編譯的目標(biāo)程序連接成一個(gè)目標(biāo)程序,并且要與系統(tǒng)提供的庫(kù)程序相連接,才得到一個(gè)可執(zhí)行程序。
(3)測(cè)試程序(Checking Program):該程序能檢查出程序中的某些錯(cuò)誤,方便用戶對(duì)錯(cuò)誤的排除。
(4)診斷程序(Diagnostic Program):該程序能方便用戶對(duì)計(jì)算機(jī)維護(hù),檢測(cè)計(jì)算機(jī)硬件故障并對(duì)故障定位。
(5)調(diào)試程序(Debug):該程序能幫助用戶在程序執(zhí)行的狀態(tài)下檢查源程序的錯(cuò)誤,并提供在程序中設(shè)置斷點(diǎn)、單步跟蹤等手段。
2.應(yīng)用軟件
應(yīng)用軟件是為了解決計(jì)算機(jī)各類問(wèn)題而編寫的程序。它分為應(yīng)用軟件包與用戶程序。它是在硬件和系統(tǒng)軟件的支持下,面向具體問(wèn)題和具體用戶的軟件。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益廣泛深入,各種應(yīng)用軟件的數(shù)量不斷增加,質(zhì)量日趨完善,使用更加方便靈活,通用性越來(lái)越強(qiáng)。有些軟件已逐步標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,形成了解決某類典型問(wèn)題的較通用的軟件,這些軟件稱為應(yīng)用軟件包(Package)。它們通常是由專業(yè)軟件人員精心設(shè)計(jì)的,為廣大用戶提供方便、易學(xué)、易用的應(yīng)用程序,幫助用戶完成各種各樣的工作。目前常用的軟件包有字處理軟件、表處理軟件、會(huì)計(jì)電算化軟件、繪圖軟件、運(yùn)籌學(xué)軟件包等。
(1)用戶程序
用戶程序是用戶為了解決特定的具體問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的軟件。充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的種種現(xiàn)成的軟件,在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件包的支持下可以更加方便、有效地研制用戶專用程序。如各種票務(wù)管理系統(tǒng)、事管理系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。這都屬于用戶程序。
(2)應(yīng)用軟件包
應(yīng)用軟件包是為實(shí)現(xiàn)某種特殊功能,而精心設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)嚴(yán)密的獨(dú)立系統(tǒng),是一套滿足同類應(yīng)用的許多用戶所需要的軟件。如Microsoft公司生產(chǎn)的Office 2003應(yīng)用軟件包,包含Word 2003(字處理)、Excel 2003(電子表格)、PowerPoint 2003(幻燈片)等,是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化的很好的應(yīng)用軟件包。
系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間并不存在明顯的界限。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的應(yīng)用軟件中有了許多共同的東西,把這些共同的部分抽取出來(lái),形成一個(gè)通用軟件,它就逐漸成為系統(tǒng)軟件了。