不同类型的操作系统

早期的计算机是大型机，在操作系统和操作系统类型方面存在缺陷。在大型机中，每个人在特定的时间内都有自己的责任，他们需要接近具有信息和程序的机器，这些信息和程序可能写在纸卡、纸带或磁带上。然后，组成的程序将被转储到机器中。在此之后，机器将运行到程序完成或崩溃的时候。输出的程序将通过面板灯调试，拨动各种开关，或使用控制面板拨盘。

但有了这些机器，运行程序所需的时间就变差了，而将设备分配给下一个人所需的时间就增加了。因此，必须有一个自动化的监控，最小的操作时间，和更小的机器尺寸。所有这些特性导致了操作系统的发展。那么，让我们知道确切的操作系统是，它的功能，和不同类型的操作系统．

什么是操作系统？

操作系统这个名称对应的是管理计算机硬件资源并向用户提供集体服务的多个软件的集合。不同类型的计算机操作系统是指不同类型软件的集合。每台计算机都有一个操作系统来运行它里面的其他程序。

现在的操作系统，因为它被观察到从个人电脑到手机，特别是智能手机的多种设备。例如，几乎每一部智能手机都在使用最新的Android操作系统．

任何操作系统都执行一些基本任务，例如识别来自键盘的输入数据，将输出发送到显示屏，保留磁盘的文件和目录，并控制诸如打印机的外围设备。操作系统可以在任何时间执行单个任务或操作以及多个任务或操作。

操作系统类型的架构

操作系统控制着计算机的硬件资源。内核和外壳是操作系统中执行基本操作的部分。

当用户给出执行任何操作的命令时，请求就会转到shell部分，该部分也称为解释器。然后，外壳部分将人类程序转换为机器码，然后将请求传递给内核部分。

当内核从shell接收到请求时，它会处理请求并在屏幕上显示结果。当每个操作执行时，内核也称为操作系统的核心。

壳

外壳是位于用户和内核之间的软件的一部分，它提供内核的服务。因此，shell充当一个解释器，将用户的命令转换为机器码。在不同类型的操作系统中出现的shell有两种类型:命令行shell和图形shell。

命令行shell提供命令行界面，而图形行shell提供图形用户界面。虽然这两个shell都执行操作，但是图形用户界面shell比命令行界面shell执行得慢。

类型的壳

• Korn shell
• 伯恩外壳
• C shell
• POSIX壳

内核

内核是软件的一部分。它就像是外壳和硬件之间的桥梁。它负责运行程序，并提供对机器硬件的安全访问。内核用于调度，也就是说，它维护所有进程的时间表。kernel的类型如下:

• 单片内核
• microkernels.
• Exokernels
• 混合的内核

计算机操作系统功能

操作系统具有以下功能:

• 内存管理
• 任务或流程管理
• 存储管理
• 设备或输入/输出管理
• 内核或调度

内存管理

内存管理是管理计算机内存的过程。计算机存储器有两种类型:主要存储器和次要存储器。释放内存空间后，为程序和软件分配内存部分。

内存管理对于涉及多任务的操作系统很重要，其中操作系统需要将内存空间从一个进程切换到另一个进程。每个程序的执行都需要一些内存空间，内存管理单元提供这些内存空间。一个CPU由两个组成内存模块类型:虚拟内存和物理内存。虚拟内存是RAM内存，物理内存是硬盘内存。操作系统管理虚拟内存地址空间，实际内存的分配紧随虚拟内存地址。

在执行指令之前，CPU将虚拟地址发送到内存管理单元。随后，MMU将物理地址发送到真实内存，然后真实内存为程序或数据分配空间。

任务或流程管理

流程管理是正在执行的程序的实例。该过程由许多元素组成，例如标识符，程序计数器，内存指针以及上下文数据，等等。流程实际上是这些指令的执行。

有两种类型的过程方法：单程和多任务方法。单个进程方法处理一次运行的单个应用程序。多任务处理方法一次允许多个进程。

存储管理

存储管理是操作系统的功能，它处理数据的内存分配。系统由不同类型的内存设备组成，如主存内存(RAM)、辅助存储内存(硬盘)和缓存存储内存。

指令和数据被放在主存储器或缓存存储器中，由运行的程序引用。但是，当电源切断时，数据丢失。辅助存储器是一种永久性的存储设备。当创建新文件并安排对内存访问的请求时，操作系统分配一个存储位置。

设备或输入/输出管理

在计算机体系结构中，CPU和主存的组合是计算机的大脑，由输入和输出资源管理。人类通过I/O设备提供信息来与机器进行交互。

的显示键盘、打印机和鼠标都是I/O设备。所有这些设备的管理影响系统的吞吐量;因此，系统的输入和输出管理是操作系统的主要职责

安排

通过操作系统调度是控制和优先考虑发送到处理器的消息的过程。操作系统为处理器维持恒定的工作量，从而余额工作负载。结果，每个过程在规定的时间范围内完成。

因此，调度在实时系统中非常重要。调度程序主要有三种类型:

• 长期调度程序
• 短期调度程序
• 中期时间表

操作系统的类型

一般来说，计算机操作系统基本上分为两类:

1. 正常操作系统
2. 实时操作系统

正常操作系统

正常的操作系统又分为两类:

• • 字符用户界面操作系统
  • 图形用户界面操作系统

字符用户界面操作系统(CUI)

CUI操作系统是一种基于文本的操作系统，用于通过键入命令来执行特定任务的命令与软件或文件进行交互。命令行操作系统仅使用键盘来输入命令。命令行操作系统包括DOS和UNIX．高级命令行操作系统比高级GUI操作系统更快。

图形用户界面操作系统(GUI)

图形模式接口操作系统是基于鼠标的操作系统（Windows操作系统，Linux），其中用户执行任务或操作而不键入键盘的命令。通过单击使用鼠标按钮，可以打开或关闭文件或图标。

除此之外，鼠标和键盘用于控制GUI操作系统以实现多种目的。大部分的藉由项目在此操作系统上开发。高级GUI操作系统比命令行操作系统慢。

实时操作系统

实时操作系统也被称为多任务操作系统。正常的操作系统负责管理计算机的硬件资源。RTOS执行这些任务，但它是专门设计用于在预定的或精确的时间运行应用程序，具有高可靠性。

实时操作系统专为实时应用而设计，例如嵌入式系统，工业机器人，科学研究设备等。实时有不同类型的操作系统，例如软实时操作系统和硬实时操作系统。

RTOS的例子

• Linux.
• VxWorks.
• tron.
• Windows CE.

硬实时系统

硬实时系统是一个纯粹的时间常数系统。对于一个硬实时操作系统来说，在规定的期限内完成任务对于提高系统性能是非常重要的。

例如，对于给定的输入，如果用户预期10秒后的输出，则系统应处理输入数据并在10秒后完全给出输出。在这里，截止日期为10秒，因此，第11秒或第9秒后，系统不应给出输出。

因此，在军队和防御中使用了硬实时系统。

柔软的实时系统

对于软实时系统，满足每项任务的截止日期不是必需的。因此，软实时系统可以在一两秒钟内错过截止日期。但是，如果系统每次都会导致截止日期，这将降低系统性能。计算机，音频和视频系统是软实时系统的示例。如今，Androids正在广泛用于应用程序自动闸门开启设备．

此外，还有许多其他的计算机上不同类型的操作系统以及它们的优点和缺点。其中一些类型可以解释如下:

批处理操作系统

在批处理操作系统中操作的个人将不能与计算机直接通信。每个人在诸如打孔卡之类的脱机设备上设置他们的任务，然后将准备好的信息载入计算机。为了提高处理速度，具有类似操作类型的任务被分组在一起，作为一个单独的组进行操作。

这些机器使用运算符执行操作，并且操作员将占据具有相同功能的分类程序的操作。这是广泛实现的操作系统之一。

优势

• 大量的工作可以很容易地重复处理
• 不同的用户可以很容易地划分他们的批处理系统
• 本批处理系统中的非活动时间非常小
• 当任务以队列格式加载到机器中时，处理器很容易知道完成任务所花费的时间

缺点

• 批处理操作系统有些昂贵
• 调试过程很复杂
• 只有经验丰富的人应该运作这个系统

分布式类型的操作系统

分布式操作系统是计算机域中的现代增强。这种类型的系统广泛地使用世界各地的速度。不同的独立互连计算机将通过此分布式操作系统对它们进行通信。每个自主系统都持有自己的处理和内存单元。这些系统也被称为松散耦合的系统，并且它们具有各种尺寸和操作。

这种操作系统的关键优势是，个人可以访问当前操作系统中没有的、但存在于当前系统中有连接的其他系统上的软件或文档。这意味着在系统中连接的设备内部存在远程可访问性。

根据不同节点的排列，有不同的分布式操作系统的类型这些是:

点对点- 该系统包含在数据共享中具有相同参与者的节点。整个功能都在所有节点上共享。具有与他人通信的节点被称为共享资源。这可以通过网络实现。

客户端服务器—在客户端/服务器系统中，客户端发出的请求由服务端系统提供。只有当客户端只与一个服务器有联系时，服务器系统才能同时为多个客户端提供服务。客户端和服务器设备将通过网络进行通信，因此它们属于分布式系统的分类。

优势

• 数据共享可以以简化的方式完成，其中整个节点都与彼此连接
• 添加其他节点的过程非常简单，并且根据要求，配置可以很容易地缩放
• 一个节点的故障不会导致其他节点的故障。所有其他节点都可以与其他节点建立通信

缺点

• 为所有连接和节点提供增强的安全性有些复杂
• 在节点传输时，某些数据可能会丢失
• 与单个用户系统相比，这里的数据库管理相当复杂
• 虽然来自所有节点的数据传输，但可能发生数据过载

分时操作系统

这是它允许位于不同位置的不同人员的程序，以便在单一时间共享特定系统。这种操作系统表示为多程序的逻辑扩展。该名称时间共享对应于处理器的时间同时在各种各个人中共享。批量和时间共享操作系统之间的主要变体是处理器利用率和响应时间。

在批处理系统中，主指令是为了提高处理器利用率，而在时间共享操作系统中，该指令是降低响应时间。

通过跨越CPU来执行各种任务，而这些开关定期发生。因此，每个用户都可以获得快速响应。

例如，在交易的方法中，处理器在很短的时间段内运行每个单独的程序。因此，当有“N”个人时，每个人都可以获得他们的时间段。提交命令后，将有快速响应。此操作系统适用于多程序编程和处理器调度，以在相应的时间段内分配每个个人。最初作为批处理开发的操作系统现在升级到时间共享系统。

时间共享操作系统的一些优点和缺点是：

优势

• 快速反应
• 消除软件重复
• 最小的处理器空闲时间

缺点

• 可靠性是主要考虑的问题
• 这些数据和程序都将被提供更高的安全性
• 数据通信是问题所在

多用户类型的操作系统

它是操作系统的一种方法，它允许不同的用户在单个操作系统上连接和运行。人们使用计算机或通过网络或打印机等设备提供访问的终端与它互动。这种操作系统需要以一种平衡的方式增强与所有用户的通信。这是因为当一个人出现问题时，不应该影响序列中的其他用户。

特征

• 隐形 - 这在磁盘和其他人的格式化时发生在下端
• 后端数据处理—当没有机会从前端进行数据处理时，这允许后端数据处理
• 资源共享——可以共享各种设备，如硬盘、驱动程序或打印机，也可以共享文件或文档
• 多处理

主要有三个多用户操作系统的类型具体解释如下:

分布式操作系统

它是各种各样的设备，位于各种计算机系统上，这些设备在各种计算机系统上传播，功能和协调到单个一致的系统到个人。并通过网络系统，用户可以建立通信。这里，在方法中共享资源，即可以管理不同的请求，并且可以在最后确保每个批量请求。移动应用和数字银行业务是通过分布式操作系统操作的示例。

时间切片系统

在这里，每个单独的用户都被分配了一个很短的处理器时间，这意味着对于每个功能，都分配了一段时间。这些时间段似乎是最小的。必须操作的任务由名为scheduler的内部设备确定。这将根据分配的优先级确定并操作功能。

在连接的个人中，操作系统处理用户请求。这是在任何其他方面不可用的时间切片操作系统中的独家功能。例如，大型机。

多处理器系统

在这里，系统同时使用多个处理器。由于整个处理器都相应地工作，因此完成任务所需的时间比单用户类型的操作系统要快。这种类型的最常见场景是windows操作系统，它可以同时处理多个任务，比如播放音乐、处理excel、word文档、浏览和许多其他任务。可以在不影响其他应用程序效率的情况下执行更多的应用程序。

优势

多用户操作系统的优点是

• 简单的资源分配
• 极端数据备份
• 使用的库
• 消除任何形式的干扰
• 提高速度和效率
• 在实时应用中实现

缺点

多用户操作系统的缺点是

• 由于多台计算机在一个系统上运行，这可能使病毒很容易进入系统
• 隐私和保密成为一个问题
• 在单个系统中创建多个帐户可能有时会有风险和复杂

除此之外，还存在许多其他不同类型的操作系统和这些产品：

• 网络操作系统
• 多任务操作系统
• 集群操作系统
• 实时操作系统
• Linux OS
• 苹果系统

这些都是关于不同类型操作系统的详细概念。我们已经学习了操作系统工作原理、体系结构、类型、优点和缺点的概念。因此，这里有一个非常简单的问题给所有热情的读者:什么是Linux操作系统相对于Windows的优点？