操作系统（英语：Operating System，缩写：OS）是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。根据运行的环境，操作系统可以分为桌面操作系统，手机操作系统，服务器操作系统，嵌入式操作系统等。操作系统是人与计算机之间的接口，也是计算机的灵魂。

    同学们你们想系统了解一下操作系统吗，本章节将带领大家一同认识操作系统。

知识点一　操作系统概述

    

         操作系统，是介于硬件和应用软件之间的一种系统软件， 是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。在计算机中，操作系统是其最基本也是最为重要的基础性系统软件，是系统软件的核心 。

         操作系统有三个重要作用: 负责管理计算机中各种软硬件资源并控制各类软件运行；是人与计算机之间的通信桥梁，为用户提供了一个友好易用的工作界面；为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。从计算机用户的角度来说，操作系统体现为其提供的各项服务；从程序员的角度来说，其主要是指用户登录的界面或者接口；如果从设计人员的角度来说，就是指各式各样模块和单元之间的联系。

         操作系统的功能主要包括存进程管理、储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。

1．任务管理

         为了提高CPU的利用率，操作系统一般都支持若干个程序同时运行，这也称为多任务处理。任务是指装入内存并启动执行的一个应用程序。Windows操作系统采用并发多任务方式支持系统中多个任务的执行，完成这些任务的程序是采用时间片轮转策略由 CPU 轮流执行的 。在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占，任务管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下，操作系统在组织多个作业或任务时，就要通过进程管理解决处理器的调度、分配和回收等问题 。 iOS操作系统的多任务处理

2．存储管理

         存储群管理主要是指针对內存储器的管理。主要任务是：分配内存空间，保证各作占用的存储空间不发生示盾。并使各作业在自己所属存储区中不互相干扰。目前，操作系统一般都采用虚拟存储技术（也成虚拟内存技术，简称虚存）进行存储管理，在Windows操作系统中，虚拟存储器是由计算机中的物理内存（主板上的RAM）和硬盘上的虚拟内存联合组成的。

3．设备管理

         设备管理是指负费管理各类外围设备（简称外设），包括分配、启动和故障处理等。主要任务是：当用户使用外设时，必须提出要求，待操作系统进行统一分配后方可使用。当用户的程序运行到要使用某外设时，由操作系统负责驱动外设。操作系统还具有处理外设中断请求的能力。

4．文件管理

         文件管理是指操作系统对信息资源的管理。在操作系统中，将负责存取的管理信息的部分称为文件系统。文件是在逻辑上具有完整意义的一组相关信息的有序集合，每个文件都有一个文件名。文件管理支持文件的存储、检索和修改等操作以及文件的保护功能。操作系统一般都提供功能较强的文件系统，有的还提供数据库系统来实现信息的管理工作。在Windows 中，文件名可长达255个字符， 其中不能包含 \ , / | < > ? * " : 中的任何字符。文件管理的主要职责之一就是如何在外存储器中为创建（或保存）文件而分配外存空间，为删除文件而回收空间，并对空闲空间进行管理，为用户提供文件操作（如存储、 检索等）的方便。

5．作业管理

         每个用户请求计算机系统完成的一个独立的操作称为作业。作业管理包括作业的输人和输出，作业的调度与控制（根据用户的需要控制作业运行的步骤）。

知识点二　操作系统的发展历程

操作系统的发展大致经历了以下六个阶段（表1-1-1）。

表1-1-1　操作系统的发展

知识点三　操作系统的分类

 操作系统种类繁多，分类方式也比较多样。

（1）根据应用领域的不同可将其分为桌面操作系统（如Windows、Mac OS）、服务器操作系统（如Windows Server）、嵌入式操作系统（如Linux）、手机操作系统（如iOS、Android、Harmony OS等）。

（2）根据所支持的用户数目可分为单用户操作系统（如DOS、Windows）、多用户操作系统（如UNIX、Linux）。

（3）根据源码开放程度可分为开源操作系统（如Linux）和闭源操作系统（如 Mac OS、Windows）。

（4）根据操作系统的使用环境和对作业的处理方式可分为批处理操作系统（如DOS）、分时操作系统（如Linux、UNIX、Mac OS）、实时操作系统（如 Windows）。

（5）根据存储器寻址宽度可将操作系统分为8位、16位、32位、64位操作系统。早期操作。系统一般只支持8位和16位存储器寻址宽度，现代的操作系统如Linux和Windows 10都支持32位和64位。

综上所述，目前市面上典型的操作系统有Windows操作系统、UNIX操作系统、Linux操作系统、Macos操作系统、iOS操作系统、Android操作系统等。

知识点四　国产操作系统

操作系统作为软硬件纽带，在安全领域扮演着核心地位。发展本土化操作系统，是国家防范网络攻击与威胁需要直接面对的问题。中国操作系统本土化始于20世纪末，1999年4月8日，中国第一款基于Linux/Fedora的国产操作系统Xteam Linux 1.0发布，开启了操作系统国产化之路。

过去20年，曾诞生超过20多个不同版本，并多以Unix/Linux为基础二次开发为主。红旗Red Flag、深度Deepin、蓝点Blue Point、中标麒麟Neokylin、银河麒麟Kylin等都被人所熟知。

现在市场上主流的国产操作系统共计10余个。随着技术的不断成熟，国产操作系统保持了在安全可控上的一贯优势，同时也可支持90%以上的常用办公应用，正在从“可用”阶段向“好用”阶段良性发展。

1. 红旗Linux操作系统（Red flag Linux）

红旗Linux是由北京中科红旗软件技术有限公司开发的一系列Linux发行版，包括桌面版、工作站版、数据中心服务器版、HA集群版和红旗嵌入式Linux等产品。红旗Linux是中国较大、较成熟的Linux发行版之一。红旗Linux 1.0版于1999年8月发布了，最初主要用于关系国家安全的重要政府部门。目前，红旗Linux最新版本为V11（图1-1-1~图1-1-2），该版本能够支持x86、ARM、MIPS、SW等CPU指令集架构，支持国产自主CPU品牌：龙芯、申威、鲲鹏、飞腾、海光、兆芯。

       

         图1-1-1　红旗Linux启动页

  

图1-1-2　红旗Linux桌面

  2.  华为鸿蒙系统

华为鸿蒙系统（HUAWEI Harmony OS），于2019年8月9日正式发布。作为一款全新的面向全场景的分布式操作系统，华为鸿蒙系统可按需扩展，模块化耦合，对应不同设备可弹性部署，实现更广泛的系统安全，主要用于物联网，具备低时延的特点，如图1-1-3~图1-1-4所示。鸿蒙OS有三层架构，第一层是内核，第二层是基础服务，第三层是程序框架。华为鸿蒙系统创造了一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种智能终端，实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用合适的设备提供场景体验。华为鸿蒙系统的诞生拉开永久性改变操作系统全球格局的序幕。

图1-1-3　鸿蒙操作系统启动页

图1-1-4　鸿蒙操作系统应用

除了上述罗列的操作系统，从20世纪末到如今，还涌现出了众多优秀的国产操作系统，在漫长且艰辛的国产化之路上，现在的操作系统正在从“可用”阶段向“好用”阶段良性发展。需要国内用户的大力支持、积极使用和推广。

知识点五　Windows 10操作系统

 

Windows 10是微软公司研发的跨平台操作系统，应用于计算机和平板电脑等设备，于2015年7月29日发行，如图1-1-5所示。

 Windows 10比Windows 7、Windows 8等在易用性和安全性方面有了极大的提升，除了针对云服务、智能移动设备、自然人机交互等新技术进行融合外，还对固态硬盘、生物识别、高分辨率屏幕等硬件进行了优化完善与支持。从技术角度来讲，Windows 10操作系统是一款优秀的消费级别操作系统。

借助数百万用户的测试以及他们提供的反馈和想法，Windows 10将熟悉的用户界面高效与创新特性，包括私人语音助手和全新浏览器，以及出色的安全功能和兼容性集于身。用户可以免费获得始终开启的更新，让系统在设备的支持周期内时刻保持最新状态，这在Windows的历史上尚属首次。

截至2023年2月21日，Windows 10正式版已更新至19045.2673版本，预览版已更新至21390版本 。2023年6月13日，Windows 10的21H2版本终止服务 。

1. Windows 10操作系统的最新功能

• 全新的开始菜单栏和应用列表，方便直接使用，不挤占桌面空间。

• 搭载全新的语音助理Cortana，它精通各国语言。

• 搭配了全新的Edge浏览器供查询资料。

• 全新的设置面板，更加简单快捷。

• 全新的通知窗口，可以更快地看到消息。

• 存储感知，能让系统通过删除不需要的文件来自动释放空间。

• 性能监控，支持CPU、内存、磁盘、显卡等设备运行情况的实时监控。

2. Windows 10操作系统的版本

目前Windows10操作系统可分为以下几类。

（1）Windows 10家庭版（Home）

具备Windows 10操作系统的主要功能，包括全新的开始菜单、Edge浏览器、Windows Hello生物特征认证登录以及虚拟语音助理Cortana。

Win10家庭版还包括游戏串流功能，允许游戏玩家在PC上直接进行Xbox One游戏。但是为了提高系统的安全性，家庭版用户对于来自Windows Update的关键安全更新不具备自主选择权，系统会自行安装。相较于专业版来说，具有一定约束性，但更适合对操作系统安全更新操作不太熟悉的用户，例如普通家庭用户。

（2）Windows 10专业版（Pro）

具备Windows 10家庭版基础功能之外的功能，例如加入域、Azure Active Directory用于单点登录到云服务等。同时，Windows 10专业版还有Hyper-V客户端（虚拟化）、BitLocker全磁盘加密、企业模式IE浏览器、远程桌面、Windows商业应用商店、企业数据保护容器以及接受特别针对商业用户推出的更新功能。

目前我们能购买到的个人用PC或笔记本电脑中，绝大多数都会由商家提前安装好家庭版。家庭版主要功能较为齐全且成本较低。但由于其部分功能被简化或删除，在平日里使用时也有可能碰到安装插件不兼容，驱动无法使用的情况，所以对于普通个人用户来说，专业版是最好的选择。