1.4　操作系統的前世今生

操作系統并不是伴隨著計算機的誕生出現的，而是在計算機的使用過程中，逐漸形成和完善起來的。計算機和操作系統的發展歷程如圖1-15所示。

大家會覺得很奇怪，沒有操作系統，人們怎么使用計算機呢？

事實上，自1946年第一臺計算機誕生及以后的十年，用戶和計算機硬件是直接交互的，這就是手工操作方式。你肯定會覺得，那個時候的人太厲害了，人工能夠與計算機硬件交互，那得對計算機系統多么熟悉??！

手工操作程序員使用計算機，采用One by One的方式，程序和數據用打孔紙帶或卡片裝入計算機，計算完畢，由打印機輸出計算結果。這個時代的特點是計算機的CPU處理能力利用不充分，畢竟用戶獨占CPU，彼時計算資源不是瓶頸，用戶的使用操作是瓶頸，計算機的計算資源大量閑置的同時，很多用戶卻為了使用計算機，排隊等了很久，如圖1-16所示。

隨著計算機運算速度的不斷提升，手工操作的慢速度和計算機運算的快速度之間形成了巨大的反差。人們越來越無法容忍手工操作方式的低資源利用率，希望實現計算機運算任務（作業）的自動加載和完成。這樣，批處理操作系統就應運而生了。

批處理操作系統需要在計算機上安裝一個系統軟件。在這個系統軟件的控制下，計算機可以自動地、成批地處理多個用戶的運算任務，完成多個用戶交辦的作業（程序、數據和命令）。但是，CPU在一個時間段內只為一個作業服務。

隨后的多道程序操作系統，允許多個程序同時進入計算機內存，在CPU中交替運行。多個程序可以共享系統中的各種硬、軟件資源。當用戶請求暫停一個程序后，CPU會立即轉去運行另一個程序。

20世紀80年代以后，隨著大規模集成電路工藝的飛速發展，計算機運算速度的大幅提升，迎來了個人計算機的時代。操作系統在此基礎上，有了大的發展，如個人計算機操作系統、網絡操作系統、嵌入式操作系統等。

個人計算機操作系統，由于是個人專用，功能會簡單得多，但對提供方便友好的用戶接口和豐富功能的文件系統要求非常高。Windows是提供圖形用戶界面的典范，很好地匹配了個人計算機操作系統的需求。

網絡操作系統是將地理上分散的、具有自治功能的多個計算機系統互聯起來，實現信息交換、資源共享、多點協作的計算機操作系統。相對于個人計算機操作系統，網絡操作系統增加了網絡管理模塊，其中包括通信、資源共享、系統安全和各種網絡應用服務。Windows的服務器版本、Linux等操作系統，都可以作為網絡操作系統來配置使用。

隨著智能硬件及物聯網的發展，計算機操作系統一定會適應這些方向的發展，涌現出更多的、匹配各種場景的新版本。