正如前面已经指出的,计算机软件可分为系统软件和应用软件,其中操作系统是一切其他软件运行的平台,是所有软件中最关键的平台软件,它是计算机硬件与用户的接口。
正如前面指出的,操作系统是直接控制和管理计算机系统资源,以方便用户充分而有效地利用这些资源的一组程序及其资料说明的集合,是其他软件赖以运行的基础。操作系统(Operating System)可以简写为OS。
(1)设计操作系统的目的
设计操作系统的首要目的是方便用户使用计算机,为用户提供一个清晰、简洁、易于使用的友好界面,其次操作系统应该尽可能地使计算机系统中的各种资源得到充分而合理地利用。
(2)操作系统的基本组成
操作系统系统主要解决五个方面的问题:即处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。
所谓处理机管理,就是把处理器分配给某个程序,或者说指挥处理器去执行某一个程序,即进程管理。处理机管理的主要任务是进行处理机调度和处理中断事件;
所谓存储管理,是指对主存储器的管理,即对存储器中的用户区域进行管理,为不同的程序指定运行过程中可以使用的内存空间。存储管理的主要功能是分配和解释放主存储器的空间,实现多程序对主存储器空间的共享,扩充主存容量,进行存储保护等等。
所谓设备管理,就是对计算机常用设备的管理。计算机对设备的管理主要指设备调度,物理输入输出操作控制和缓冲区管理等方面。由于当前的计算机系统中设备繁多,实现设备管理必须为设备提供统一的设备接口,便于利用设备驱动程序控制设备。
所谓文件管理,主要目标是利用文件系统实现文件按名存取。这样我们可以根据文件名称调用、提取和执行文件,而不必考虑文件具体存放的物理位置。
所谓作业管理,则指当多个作业都想进入系统运行时,操作系统如何管理这些等待运行的作业。其主要功能是完成作业调度和作业控制。
(3)操作系统的类别
从不同的角度,可以对操作系统进行不同的分类。
从支持同时使用系统的用户数来分,可以分为单用户操作系统和多用户操作系统;
从允许同时执行的任务的数量来分,可以分为单任务操作系统和多任务操作系统;
按操作系统的功能标准分类,可以分为:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等等。
(4)常见的操作系统
MSDOS系统:是微机上最早广泛应用的系统,字符界面,命令行方式。支持单用户单任务操作;
Windows系统:基于图形界面,支持菜单操作,支持多媒体和Internet技术,是目前微机系列中应用最广泛的操作系统;
Unix系统:是一种发展比较早的操作系统,网络功能很强,支持多用户、多任务。操作比较复杂,主要用在大型的服务器上。
Linux系统:是一种类似于Unix系统的操作系统,其操作界面和管理思想与Unix相似,但支持微机系统,是一个源代码开放的操作系统。目前已经具备图形操作界面,是一种很有发展前途的微机操作系统。
Mac OS:是苹果公司的Macintosh一族计算机上使用的操作系统,是最早使用图形界面的操作系统,具有较强的图形处理能力,广泛应用于出版和多媒体应用领域。但其普及程度不够。
在计算机问世的几十年里,为了各行各业的具体应用,人们在操作系统的基础上开发了许多软件包,为计算机的普及和广泛使用发挥了重要作用。常见的软件包有:
(1)办公软件包
办公软件包指为日常办公开发的工具性软件,主要包括文字处理、电子数据表格、桌面排版、演示文稿等系统。比较典型的有微软公司出品的Office套件,国产的WPS系统等等。
(2)数据库管理系统
数据库管理系统简称为DBMS,是为管理大量数据集合而开发的一种系统软件。随着计算机技术的发展,人们对信息的要求——不论从数量上还是检索速度上——都有了很大提高。如何对结构化信息进行高效管理,实现数据快速检索和分析,是人类的发展对数据管理提出的挑战。基于这种思想,20世纪60年代开始发展起来了数据库管理系统。
基于不同层次的管理需要,目前的数据库管理系统种类繁多。例如:小型管理中的Access和Visual Foxpro数据库管理系统;中大型管理中的网络数据库管理系统:SQL Server,Oracle,SyBASE和DB2等等。
(3)多媒体软件
为了处理计算机中的多媒体信息,人们也开发设计了很多专门用于处理多媒体的软件。例如为进行图像处理设计的Photoshop、CorelDraw等,为动画制作开发的3D Max、Flash等,为播放视频信息而设计的超级解霸、WinDVD等,为处理音频资料而设计的Sound Forge等。为实现多媒体创作而设计的Authorware等。
(4)工程设计和数学计算软件
专为工程设计和数学计算而开发的软件也比较多。例如为工程设计而开发的AutoCAD,专为数据计算和建模而开发的MAPLE等。
(5)Internet工具软件
随着Internet的普及,网上出版和网站管理也日益兴盛。例如:为网页制作开发的Dreamweaver、FrontPage;为网络下载使用的FlashGet、网络蚂蚁等;
(6)计算机系统维护软件
由于操作系统的庞大,工具软件的复杂,网络漏洞和病毒对计算机系统的威胁,近几年计算机系统管理和维护软件也日益增多。例如,可进行系统维护管理的魔法兔子、Windows优化大师、还原精灵等;保护系统免受病毒攻击的防病毒软件瑞星、KV3000和金山独霸、诺顿等。