计算机的发展阶段：

四个发展阶段：

第一个发展阶段：1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大

学，它由冯·诺依曼设计的。占地170平方 ，150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。（ENIAC）（electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。

第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代：操作系统。

第三个发展阶段：1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代

（1964-1965）（1965-1970）

第四个发展阶段：1970-现在：超大规模集成电路的计算机时代。

从1946年诞生第一台电子计算机以来，它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标，随着计算机硬件的发展，同时也加速了操作系统(简称OS)的形成和发展。

 

早期的操作系统

最初的电脑并没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机，后来出现了汇编语言，操作人员通过有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。为了解决这种问题，就出现了操作系统，这样就很好实现了程序的共用，以及对计算机硬件资源的管理。

随着计算技术和大规模集成电路的发展，微型计算机迅速发展起来。从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。1976年，美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理，其主要功能是对文件信息进行管理，以实现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。

DOS操作系统

计算机操作系统的发展经历了两个阶段。第一个阶段为单用户、单任务的操作系统，继CP/M操作系统之后，还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS和MS-DOS等磁盘操作系统。

其中值得一提的是MS-DOS，它是在IBM-PC及其兼容机上运行的操作系统，它起源于SCP86-DOS，是1980年基于8086微处理器而设计的单用户操作系统。后来，微软公司获得了该操作系统的专利权，配备在IBM-PC机上，并命名为PC-DOS。1981年，微软的MS-DOS 1.0版与IBM的PC面世，这是第一个实际应用的16位操作系统。微型计算机进入一个新的纪元。1987年，微软发布MS-DOS 3.3版本，是非常成熟可靠的DOS版本，微软取得个人操作系统的霸主地位。

从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从1.0版到现在的7.0版，不断地改进和完善。但是，DOS系统的单用户、单任务、字符界面和16位的大格局没有变化，因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。

操作系统新时代

计算机操作系统发展的第二个阶段是多用户多道作业和分时系统。其典型代表有UNIX、XENIX、OS/2以及Windows操作系统。分时的多用户、多任务、树形结构的文件系统以及重定向和管道是UNIX的三大特点。

OS/2采用图形界面，它本身是一个32位系统，不仅可以处理32位OS/2系统的应用软件，也可以运行16位DOS和Windows软件。它将多任务管理、图形窗口管理、通信管理和数据库管理融为一体。

Windows是Microsoft公司在1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统，它使PC机开始进入了所谓的图形用户界面时代。Windows 1.x版是一个具有多窗口及多任务功能的版本，但由于当时的硬件平台为PC/XT，速度很慢，所以Windows 1.x版本并未十分流行。1987年底，Microsoft公司又推出了MS-Windows 2.x版，它具有窗口重叠功能，窗口大小也可以调整，并可把扩展内存和扩充内存作为磁盘高速缓存，从而提高了整台计算机的性能，此外它还提供了众多的应用程序。

1990年，Microsoft公司推出了Windows 3.0，它的功能进一步加强，具有强大的内存管理，且提供了数量相当多的Windows应用软件，因此成为386、486微机新的操作系统标准。随后，Windows发表3.1版，而且推出了相应的中文版。3.1版较之3.0版增加了一些新的功能，受到了用户欢迎，是当时最流行的Windows版本。1995年，Microsoft公司推出了Windows 95。在此之前的Windows都是由DOS引导的，也就是说它们还不是一个完全独立的系统，而Windows 95是一个完全独立的系统，并在很多方面做了进一步的改进，还集成了网络功能和即插即用功能，是一个全新的32位操作系统。1998年，Microsoft公司推出了Windows 95的改进版Windows 98，Windows 98的一个最大特点就是把微软的Internet浏览器技术整合到了Windows 95里面，使得访问Internet资源就像访问本地硬盘一样方便，从而更好地满足了人们越来越多的访问Internet资源的需要。Windows 98已经成为目前实际使用的主流操作系统。

从微软1985年推出Windows 1.0以来，Windows系统从最初运行在DOS下的Windows 3.x，到现在风靡全球的Windows 9x/Me/2000/NT/XP，几乎成为了操作系统的代名词。

操作系统Linux

Linux是目前全球最大的一个自由软件，它是一个可与UNIX和Windows相媲美的操作系统，具有完备的网络功能。Linux最初由芬兰人Linus Torvalds开发，其源程序在Internet网上公布以后，引起了全球电脑爱好者的开发热情，许多人下载该源程序并按自己的意愿完善某一方面的功能，再发回到网上，Linux也因此被雕琢成为一个全球最稳定的、最有发展前景的操作系统。

从发展前景上看，Linux取代UNIX和Windows还为时过早，但一个稳定性、灵活性和易用性都非常好的软件，肯定会得到越来越广泛的应用。 

 

linux操作系统的诞生

　　在1981年到1991年十年间，微软公司的ms-dos系统一直主宰操作系统的市场，其价格十分昂贵，另一个操作系统unix的经销商为了高利润，也把价格抬得很高。曾经一段时间，市面上一直没有廉价的操作系统，而且unix的源代码一直被小心地守卫着不公开，许多程序和爱好者想要研究却无从下手。正在此时，出现了minix操作系统，并有一本详细的书本描述它的设计实现原理。由于ast的书写的非常详细，并且叙述有条有理，几乎全世界的计算机爱好者都在看这本书以理解操作系统的工作原理。其中也包括linux系统的创始者linus benedict torvalds(图a)。但是minix只是很简单的操作系统，功能有限不是很实用。到1991 年，gnu 计划已经开发出了许多工具软件。最受期盼的gnu c 编译器已经出现，但还没有开发出免费的gnu 操作系统。即使是minix 也开始有了版权，需要购买才能得到源代码。而gnu 的操作系统hurd 一直在开发之中，但并不能在几年内完成。对于linus 来说，已经不能等待了。从1991 年4 月份起，他开始酝酿并着手编制自己的操作系统。1991 年 9 月，linus发布了 linux 0.01。来自各地的力量开始在 linux 附近聚集，大家下载、测试代码，并将反馈和改进的代码发回，linus则根据反馈进一步改进系统。很快，10 月 5 日 0.02 就出现了，0.03 也在几周内出现，12 月发布了 0.10。这时的 linux 还像是一个雏形，仅仅支持 at 硬盘，无法登录(直接启动到 bash)。linux 0.11 带来了多语言键盘、软驱、vga 等等一系列更新，接下来版本号从 0.12 直接跳到了 0.95、0.96。接下来，代码通过芬兰的 ftp 站点传播到世界各地，世界各地的开发者下载使用并建立 ftp 镜像，这一切进行得几近梦幻。〔1〕

　　2. linux 的发展

　　工作在继续进行，很快上百人加入了 linux 阵营。然后是上千人。接下来是几十万人。无数黑客们仅仅通过调制解调器联系在一起，在世界各地贡献代码和补丁，形成巨大的力量。看似一团散沙的分布式开发模式写出了优质的代码和稳定的内核。在此之前，从没有这样一个软件项目由如此多而又不在同一地点的人同时参加，linux 缔造了奇迹。在考虑良久之后，linus使用 gnu 通用公共许可证将 linux 重新授权，这保证了可以完全自由地复制、学习和修改源代码。在微软崇尚的代码专有时代，一个程序员如果修改、发布专有的代码，可能将面临长时间的监禁。而 linux 的到来则标志着自由——linux 和gnu 的世界鼓励人们自由修改代码、分享程序，这就像是一片美好的新大陆，完全颠覆了人们曾经对计算机世界的认识。此时的 gnu 计划尚缺一个可用的开源内核，而几近完成的 linux 内核刚好补足了这 个空缺。linux 与 gnu 的外界应用程序一起构成了完整的 gnu 系统(由此可见，一个完整的linux系统是由 linux 内核和 gnu 系统共同组成的，因此一些人认为应该称作 gnu/linux)。在 1992 年和 1993 年中，linux 开始支持包括 tcp/ip 网络、图形窗口系统(x windows 系统)在内的许多重要功能，已足以替代 unix 工作站。1994 年 3 月，linux 里程碑版本 1.0 发布，标志这 linux 的真正成熟。

　　linux内核版本

　　1996年6月，linux 2.0内核发布，此内核有大约40万行代码，并可以支持多个处理器。此时的linux 已经进入了实用阶段，全球大约有350万人使用。

　　1997年夏，大片《泰坦尼克号》在制作特效中使用的160台alpha图形工作站中，有105台采用了linux操作系统。

　　1998年是linux迅猛发展的一年。1月，小红帽高级研发实验室成立，同年redhat 5.0获得了infoworld的操作系统奖项。4月mozilla 代码发布，成为linux图形界面上的王牌浏览器。redhat 宣布商业支持计划，网络了多名优秀技术人员开始商业运作。王牌搜索引擎"google"现身，采用的也是linux服务器。值得一提的是， oracle 和informix 两家数据库厂商明确表示不支持linux，这个决定给予了mysql数据库充分的发展机会。同年10月，intel和netscape宣布小额投资红帽软件，这被业界视作linux获得商业认同的信号。 1999年，ibm宣布与redhat公司建立伙伴关系，以确保redhat在ibm机器上正确运行。7月ibm启动对linux的支持服务和发布了linux db2，从此结束了linux得不到支持服务的历史，这可以视作linux真正成为服务器操作系统一员的重要里程碑。

　　2000年2月red hat发布了嵌入式linux的开发环境，linux在嵌入式行业的潜力逐渐被发掘出来。在4月，拓林思公司宣布了推出中国首家linux工程师认证考试，从此使linux操作系统管理员的水准可以得到权威机构的资格认证，此举大大增加了国内linux爱好者学习的热情。伴随着国际上的linux热潮，国内的联想和联邦推出了"幸福linux家用版"，同年7月中科院与新华科技合作发展红旗linux, 此举让更多的国内个人用户认识到了存在着linux这个操作系统。11月，intel 与 xteam合作，推出基于linux的网络专用服务器，此举结束了在linux单向顺应硬件商硬件开发驱动的历史。ibm则决定投入10亿美元扩大 linux系统的运用，此举犹如一针强心剂，令华尔街的投资者们闻风而动。到了5月这个初

　　夏的时节，微软公开反对"gpl"引起了一场大规模的论战。8月红色代码爆发，引得许多站点纷纷从windows操作系统转向linux操作系统，虽然是一次被动的转变，不过也算是一次应用普及吧。12月red hat 为ibm s/390大型计算机提供了linux解决方案，从此结束了aix孤单独行无人伴的历史。

　　2002年是linux企业化的一年。2月，微软公司迫于各洲政府的压力，宣布扩大公开代码行动，这可是linux开源带来的深刻影响的结果。3月，内核开发者宣布新的linux系统支持64位的计算机。

　　2003年1月，nec宣布将在其手机中使用linux操作系统，代表着linux成功进军手机领域。5月之中sco表示就 linux使用的涉嫌未授权代码等问题对ibm进行起诉，此时人们才留意到，原本由sco垄断的银行/金融领域，份额已经被linux抢占了不少，也难怪 sco如此气急败坏了。9 月中科红旗发布red flag server4版本，性能改进良多。11月ibm注资novell以2.1亿收购suse，同期redhat计划停止免费的linux，顿时业内骂声四起。linux在商业化的路上渐行渐远。

　　2004年六月的统计报告显示在世界500强超级计算机系统中，使用linux操作系统的已经占到了280席，抢占了原本属于各种unix的份额。9月hp开始网罗linux内核代码人员，以影响新版本的内核朝对hp有利的方式发展，而ibm则准备推出openpower服务器，仅运行linux系统。"谁会牵你的手，走过风风雨雨"这句歌词曾经代表着千万linuxer的心，如今，这只可爱的小企鹅终于能独挡一面，在ibm、hp、novell、oracle等诸多厂商的支持下，迎着风雪傲然前行。〔4〕

　　2linux的特性决定其迅猛发展

　　linux从一个个人开发的操作系统雏形经过20年报的发展成为当今举足轻重的的操作系统，是由其自身特点决定的

　　2.1公开源代码

　　作为程序员经过阅读linux内核和linux程序的源代码，可以学习编程经验。作为用户可以避免使用盗版windows，也免去了庞大的版权费用。

　　2.2 系统稳定

　　linux采用unix的设计体系，汲取了unix经验，系统很稳定

　　2.3 设备独立性

　　操作系统同意吧外部设备当做文件看待，只要安装他们的驱动程序，任何用户都可以向使用文件一样，操纵、使用这些设备。linux内核具有高度适应能力，另外用户可以免费得到linux的内核源代码，因此用户可以修改其源代码，以便适应新增加的外部设备。

　　2.4 安全性强

　　linux公开源代码的开发方式，使得各种漏洞能够在linux上及早发现并弥补。

　　2.5 完全兼容unix

　　在unix运行的程序，完全可以移植到linux上运行。

　　2.6 强大的网络服务

　　linux诞生于因特网，保证了它支持所有的标准因特网协议，linux还内置了tcp/ip协议。事实上linux是第一个支持ipv6的操作系统。

二、linux操作系统的发展前景与挑战

　　linux的应用领域不断扩展，从最早的web、ftp、邮件服务开始，逐步扩张到个人桌面应用、网络安全、电子商务、远程教育、集群计算、网络计算、嵌入式系统等各个领域。更是吸引了想ibm、sun、惠普这样的it巨头积极参与到linux应用的开发和推广中来。linux之前主要应用于服务器及计算集群，未来应该该在个人计算机上有所发展，优化目前的图形化界面，以及加快桌应用的开发，以及在智能终端的应用。

　　作为桌面的操作系统，linux必将受到更多的挑战和考验。首先，微软不会甘心让出市场让linux来壮大，所以linux必须发挥其本身的优势，赢得更多的用户，已达到其能不断的开发和更新。再者，由于开源软件的商业模式及技术模式没有前例可循,注定了linux的前路不会是一帆风顺的。我认为，当前linux的发展主要面临以下几个问题:一是linux企业众多但未形成规模,也还没有找到有效的赢利途径，并且版本繁多,互不兼容,削弱了竞争力;二是随着逐渐流行而引发的安全问题;三是人才不足的隐忧。linux的最大优势在于它是开源的，也即开放的。但出于各自的商业利益,各企业分别在其发行的版本上加载各种不同的功能,彼此之间不兼容。这些不同的版本意味着厂商和用户测试的工作量加大,意味着硬件厂商需要为每一个版本的linux提供驱动程序……这种情形目前正在削弱整个linux的市场竞争力。安全方面，随着linux越来越受欢迎,越来越多针对linux的蠕虫、病毒和恶意软件也会层出不穷。虽然开放源代码社区都在及时响应并修补linux上存在的漏洞,但linux的非集中管理本质特性使linux升级的发布和审查变得非常困难。一旦linux由于安全问题给用户特别是企业用户造成损失,其不良影响及对用户信心的打击是巨大的。 当前制约着linux发展的还有一个关键因素,那就是人才。相比前几年,国内懂linux的技术人员已经多了很多。但是作为一个快速发展的产业,人才的广度和深度都远远不够。能够对内核有所研究的人才少之又少,多数都是一知半解。有限的人才又都集中在linux厂商内,系统集成商、代理商、应用软件开发商等拥有的人才更少,制约着完整的linux产业链的形成〔5〕。

　　计算机网络涉及国家信息的安全性问题已经显得越来越重要。近20年来，我国广泛应用的主流操作系统都是从国外直接引进的，存在着不容忽视的安全隐患。因此，开发具有自主版权的安全操作系已经显得尤为重要。linux操作系统给世界各国都提供了一个重要机会，而我国在政府的高度重视和大力支持下，短短几年，我国的linux产业已经取得了迅猛发展。国内人才却开口很大，这也是国内想从事linux行业的人员的机遇与挑战。

　　补充：三、linux操作系统的优势

　　1、完全免费

　　linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变。这让linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。

　　2、完全兼容posix 1.0标准

　　这使得可以在linux下通过相应的模拟器运行常见的dos、windows的程序。这为用户从windows转到linux奠定了基础。许多用户在考虑使用linux时，就想到以前在windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。

　　3、多用户、多任务

　　linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，linux可以使多个程序同时并独立地运行。

　　4、良好的界面

　　linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似windows图形界面的x- windows系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在x-windows环境中就和在windows中相似，可以说是一个linux版的 windows。

　　5、丰富的网络功能

　　互联网是在unix的基础上繁荣起来的，linux的网络功能当然不会逊色。它的网络功能和其内核紧密相连，在这方面linux要优于其他操作系统。在linux中，用户可以轻松实现网页浏览、文件传输、远程登陆等网络工作。并且可以作为服务器提供www、ftp、e-mail等服务。

　　6、可*的安全、稳定性能

　　linux采取了许多安全技术措施，其中有对读、写进行权限控制、审计跟踪、核心授权等技术，这些都为安全提供了保障。linux由于需要应用到网络服务器，这对稳定性也有比较高的要求，实际上linux在这方面也十分出色。

　　7、支持多种平台

　　linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、sparc、alpha等处理器的平台。此外linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的linux 2.4版内核已经能够完全支持intel 64位芯片架构。同时linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。