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一、大视野：半个世纪操作系统演进史
1.1、什么是操作系统？
操作系统（OperatingSystem，OS），是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充，占据整个计算机系统核心地位。从年第一台计算机诞生至今，随着半导体技术的快速迭代，操作系统也经历了企业商用、个人计算机（PC），再到移动端三个阶段，诞生了诸如Unix、Linux、Windows、OSX、Android等操作系统。随着5G网络通信技术的不断进步，未来信息产业将朝着云计算与物联网（IoT）趋势发展，产能的爆发将为终端不同应用场景带来更多需求。
年，第一台电子计算机ENIAC诞生于宾夕法尼亚，ENIAC没有操作系统，其交互只是在“人-硬件”的方式下进行。20世纪50年代，晶体管出现并取代真空管，从而诞生了第二代计算机，由于功耗与体积大幅缩小、性能大幅提升，人机、CPU与I/O之间的效率矛盾日益突出，进而产生了单道、多道批处理系统、分时系统和实时系统，而分时系统也最终演化成时下流行的多用户多任务操作系统UNIX，以及它的变体Linux操作系统。
根据应用场景不同，可将操作系统分为服务器、桌面和移动三大类，根据系统底层架构不同，又可将其分为Unix/OSX、Linux/Android、Windows，其中，Linux、OSX为Unix衍生变体版本、Android则是基于Linux的一个发行版本，本部分从操作系统功能演进角度，作出相应分类。
1.2、早期CP/M、DOS单用户单任务OS
随着超大规模集成电路（VLSI）和计算机体系结构发展，市场诞生了微机操作系统——配置在微型机上的系统软件。目前市场主流的微软Windows10和苹果OSX就是典型的微机操作系统。然而，追溯最早诞生的微机操作系统，却是配置在8位处理器上的CP/M。
第一个微机操作系统CP/M
年，第一代通用8位微处理机芯片Intel发布，同一年，PL/M创始人GaryKildall博士开发了一个管理程序和数据程序。年，GaryKildall成立DigitalResearch（DR），并发布第一个微机操作系统ControlProgram-CP/MV1.3，后陆续被各国微机厂商采用，围绕它的软件也呈爆炸地得到开发。
年DR公司对CP/M进行重写，使其适配Intel、、Z80等8位芯片为基础的多种微机上。年又推出带有硬盘管理功能的CP/M2.2版本。由于CP/M具有较好的体系结构、适应性强、可移植性强以及易学易用等优点，从而在8位微机中占据了统治地位，成为“标准八位机软件总线”。
但是，由于芯片VLSI技术的快速发展，CP/M在向16位CPU的转化上错失机会，在以IBM的PC/AT以及兼容机为中心的16位个人计算机市场上，惨败给微软的DOS系统，后逐渐从市场上消失。
磁盘操作系统（DOS）崛起
年，微软BillGates开始为Intel处理器编写程序，年8月，盖茨与IBM签订合同，同意为IBM的PC机开发操作系统，并以5万美元价格收购QDOS操作系统。在对其进行升级改造后，微软于年发布了第一代16位机MS-DOS系统，并授权给IBM使用，第一台IBM-PC机问世。该系统在CP/M基础上进行了较大扩充，功能上有很大增强。因此，很快，装有MS-DOS系统的IBM-PC便击败了当时流行的8位机CP/M，并开启了DOS统治桌面操作系统的时代，年IBM推出配有Intel芯片的PC/AT，相应地，微软开发出MS-DOS2.0版本，它不仅能支持硬盘设备，还采用了树形目录结构文件系统。年微软宣布MS-DOS3.3版本。
从1.0到3.3版本，MS-DOS都属于单用户单任务操作系统，内存被限制在KB。年到年，微软又先后推出多个MS-DOS版本，它们都可以配置在Intel、等32位微机上。年微软停止更新MS-DOS系统，转向Windows系统开发，由于系统的优越性能受到当时用户广泛欢迎，MS-DOS成为了事实上16位单用户单任务操作系统标准。
1.3、桌面霸主Windows单用户多任务OS
作为单用户单任务操作系统，无论是CP/M，还是MS-DOS，都只能在同一时间处理一个程序。单用户多任务操作系统，指仅允许单用户上机，但允许用户把程序分为若干个任务并发执行，进而有效改善系统性能。目前在32位微机上配置的操作系统基本上都是单用户多任务操作系统，其中，最具代表性的是微软的Windows系列。
年，微软尝试推出第一款图形操作系统Windows1.0，微软操作系统从此进入单用户多任务阶段，、年微软分别推出Windows1.0和Windows2.0，由于当时硬件平台只支持16位处理器，对Windows1.0和2.0不能很好支持，年，微软针对人机交互界面、内存管理都进行了改进，同时添加了多国语版本，迅速占领市场，至年，微软针对Intel和等32位Windows3.1推出时，Windows已成为微型计算机的主流操作系统。
年，微软推出Windows95，较之以前的Windows3.1有许多重大改进，采用了全32位处理技术，并兼容旧的16位应用程序，使应用开发有了很好的延续，同时，在该系统中还集成了支持Internet网络功能。年又推出95的改进版Windows98，是最后一个仍兼容以前16位应用程序的Windows，其最主要的改进是把微软公司自己开发的Internet浏览器整合到系统中，方便用户上网浏览，另一个特点是增加对多媒体的支持。年微软发布了32位版本的WindowsXP，同时提供家用和商业工作站两个版本，成为当时使用最广泛的个人操作系统。同年，还发布了64位WindowsXP。
1.4、Unix/BSD/Linux多用户多任务操作系统
桌面操作系统领域，微软在长达近30年的时间里，几乎垄断市场，在中高端服务器领域及移动、嵌入式设备领域，则以Unix/Linux为主导。无论是苹果的OSX、iOS，还是谷歌的Android，从本源与设计哲学上来说，都脱胎于Unix。
多用户多任务操作系统：允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器、共享主机系统中的各种资源，从而每个用户程序可进一步分为几个任务，使之并发执行，以进一步提高资源利用率和系统吞吐量的操作系统。
UnixOS是此类操作系统的典型代表，在大、中和小型机中所配置的，多数是多用户多任务操作系统。随着开源免费的Unix/Linux系统及其衍生版本出现，Unix/Linux在个人电脑上也迅速流行起来，其中Unix版本包括OpenBSD、NetBSD、FreeBSD、OpenSolaris等，Linux包括Debian、Mint、Ubuntu、Fedora、OpenSUSE、CentOS、ArchLinux、RedHat等。国产本土化操作系统，发轫于年，且多数是基于Linux进行的二次开发，目前市场比较流行的诸如Deepin、UbuntuKylin、NeoKylin，皆由此而来。
UNIX操作系统
Unix诞生于美国Bell实验室。年，贝尔实验室开始一项由通用电气（GE）和麻省理工学院（MIT）合作的MULTICS计划——建立一套多用户、多任务、多层次的操作系统。至年，因计划进度慢，项目被暂停下来，次年，KenThompson将系统移植入PDP－7机上，Unix操作系统雏形就此诞生，由于只能支持两位使用者，故有人称之为“UNiplexedInformationandComputingService，UNICS”，取音为“UNIX”，也因此，年被视为“Unix元年”。
由于Unix在开发过程中，没有任何商业管理制度，从诞生于ATT公司到年UnixVersion7，其源码都是属于半公开状态——允许Unix源码为各大学教学使用。到了20世纪70年代，ATT注意到Unix商业价值，在UnixVersion7之后，开始禁止大学使用源码，包括教学使用。
年，Unix源代码不再对外开放，Unix操作系统因此裂变成为两条主线：一个是ATT的商业版本，另一个则是Berkeley开发的半开源BSD（BerkeleySoftwareDistribution）Unix。前者衍生出微软Xenix、IBM的AIX、Sun的Solaris和惠普的HP-UX，后者则衍生出SunOS、NexTSTEP等。
Xenix：年前后，微软与SCO公司联合将UNIXVersion7移植到Motorola公司的MCxx微机上，后来又将其简化移植到Intel上，称之为Xenix。后SCO将SCO-Xenix改为SCOUnix，渐渐成为微机版Unix主流操作系统。
SolarisOS：SUN公司于年推出的运行在Motorolax0平台上的UNIXOS。年，发布SUNOS4.0，把运行平台从早期的Motorolax0平台迁移到SPARC平台，并支持Intel。年SUN发布了Solaris2.0。年开始，Sun公司推64位操作系统Solaris2.7和2.8，这几款操作系统在网络特性、互操作性、兼容性以及易于配置和管理方面均有很大的提高。
此外，苹果MacOSX、iOS从系统底层架构上，也延续了Unix的设计思想与研究成果，其直接继承了BSD许多设计理念。IBM的AIX，惠普的HP-UX和SUN公司的Solaris系统，都是非常重要的服务器操作系统，其安全性、稳定性与可靠性，得到了市场的普遍认可，是中高端服务器的主要参与者。
Linux操作系统
深刻改变操作系统市场的一个系统，是UNIX的一个重要变种，最初是由芬兰大学生LinusTorvalds针对Intel开发而来，是一套完全免费和自由传播的类Unix操作系统。Linux基于POSIX和Unix的多用户、多任务、多线程和多处理器设计哲学，支持32位和64位硬件，同时还继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
Linux操作系统采用了与Unix几乎完全一致的体系结构，具有类似的设计哲学：
1、一切都是文件，每个软件都有确定用途
系统中的所有都是文件，包括命令、硬件和软件设备、进程等，对于操作系统内核而言，这些都被视为拥有各自特性或类型的文件。
2、完全免费，源码符合GNUGeneralPublicLicense（GPL）协议
用户可以通过网络或其他途径免费获得，可任意修改其源码，只要符合GPL规定，就可以参与到开源项目的发展中，这极大地加快了Linux的传播与对漏洞发现的效率，增加了系统的安全性与稳定性。
3、兼容POSIX1.0标准
系统可以通过模拟器（如Wine）运行DOS、Windows程序，为相关应用，如专业软件、QQ、