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1、Windows操作系统 :1993年7月27日推出Windows 3.1,一个以OS/2为基础的图形化操作系统,并在1995年8月15日推出Windows 95。
这时的Windows系统依然是创建在MS-DOS的基础上,不过微软在这同时也在开发不依赖于DOS的NT系列Windows系统,并在后来完全放弃了DOS而转向NT作为Windows的基础。
WINDOWS 系列操作系统,拥有直观、高效的面向对象的图形用户界面,易学易用、用户界面统一、友好、漂亮,丰富的设备无关的图形操作、多任务操作环境等优点,是目前最为流行的操作系统。
2、Unix操作系统 :是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系统的分类,属于分时操作系统。最早由KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在ATT的贝尔实验室开发。
UNIX系统大部分是由C语言编写的,提供了丰富的,精心挑选的系统调用,并提供了功能强大的可编程的Shell语言作为用户界面,以及多种通信机制。
3、Linux操作系统 :1990年代,开源操作系统——Linux兴起。Linux内核是一个标准POSIX内核,Linux除了拥有傲人的可移植性(可任意修改源代码),它也是一个分时多进程内核,以及良好的存储器空间管理(普通的进程不能访问内核区域的存储器)。
Linux的基本思想有两点:第一,一切都是文件;第二,每个软件都有确定的用途。
4、Mac OS操作系统:是一套运行于苹果Macintosh系列计算机上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面系统。
5、Netware操作系统:Netware是NOVELL公司推出的网络操作系统。Netware最重要的特征是基于基本模块设计思想的开放式系统结构。Netware是一个开放的网络服务器平台,可以方便地对其进行扩充。
6、MS-DOS操作系统:磁盘操作系统(Disk Operating System,DOS)是早期的操作系统,WINDOWS初期是此系统的图形化的操作系统应用程序。此操作系统可以合并任意数量的扇区,因此可以在一张磁盘片上放置任意数量与大小的文件,文件之间以档名区别。
目录
一、什么是内核?
1.1 内核的能力
二、操作系统分层
三、内核是如何工作的?
四、Linux 的设计
4.1 Multitask and SMP(Symmetric multiprocessing)
4.2 ELF(Executable and Linkable Format)
4.3 Monolithic Kernel
4.4 在内核层和在用户层有什么区别?
五、Window 设计
六、总结
说到操作系统,就必须说内核。内核是操作系统中应用连接硬件设备的桥梁。
对于一个现代的操作系统来说,它的内核至少应该提供以下 4 种基本能力:
从上面 4 种能力来看操作系统和内核之间的关系,通常可以把操作系统分成 3 层,最底层的 硬件设备抽象 、中间的 内核 和最上层的 应用 。
内核权限非常高,它可以管理进程、可以 直接访问所有的内存 ,因此确实需要和进程之间有一定的隔离。这个隔离用 类似请求/响应 的模型,非常符合常理。
但不同的是在浏览器、服务端模型中,浏览器和服务端是用 不同的机器在执行 ,因此不需要共享一个 CPU。但是在进程调用内核的过程中,这里是存在资源共享的。
比如,一个机器有 4 个 CPU,不可能让内核用一个 CPU,其他进程用剩下的 CPU。这样太浪费资源了。
再比如,进程向内核请求 100M 的内存,内核把 100M 的数据传回去。 这个模型不可行,因为传输太慢了。
所以,这里多数操作系统的设计都遵循一个原则: 进程向内核发起一个请求,然后将 CPU 执行权限让出给内核。内核接手 CPU 执行权限,然后完成请求,再转让出 CPU 执行权限给调用进程。
Linux 操作系统第一版是1991 年林纳斯托·瓦兹(一个芬兰的小伙子,当时 22 岁)用 C 语音写的。 写完之后他在网络上发布了 Linux 内核的源代码。又经过了 3 年的努力,在 1994 年发布了完整的核心 Version 1.0。
MultiTask 指多任务,Linux 是一个多任务的操作系统。多任务就是多个任务可以同时执行,这里的“同时”并不是要求并发,而是在一段时间内可以执行多个任务。当然 Linux 支持并发。
SMP 指对称多处理。其实是说 Linux 下每个处理器的地位是相等的,内存对多个处理器来说是共享的,每个处理器都可以访问完整的内存和硬件资源。 这个特点决定了在 Linux 上不会存在一个特定的处理器处理用户程序或者内核程序,它们可以被分配到任何一个处理器上执行。
这个名词翻译过来叫作 可执行文件链接格式 。这是一种从 Unix 继承而来的可执行文件的存储格式。我们可以看到 ELF 中把文件分成了一个个分段(Segment),每个段都有自己的作用。
这个名词翻译过来就是宏内核,宏内核反义词就是 Microkernel ,微内核的意思。Linux 是宏内核架构,这说明 Linux 的内核是一个完整的可执行程序,且内核用最高权限来运行。宏内核的特点就是有很多程序会打包在内核中,比如,文件系统、驱动、内存管理等。当然这并不是说,每次安装驱动都需要重新编译内核,现在 Linux 也可以动态加载内核模块。所以哪些模块在内核层,哪些模块在用户层,这是一种系统层的拆分,并不是很强的物理隔离。
与宏内核对应,接下来说说微内核,内核只保留最基本的能力。比如 进程调度、虚拟内存、中断。多数应用,甚至包括驱动程序、文件系统,是在用户空间管理 的。
感觉分层其实差不多。 我这里说一个很大的区别,比如说驱动程序是需要频繁调用底层能力的,如果在内核中,性能肯定会好很多。对于微内核设计,驱动在内核外,驱动和硬件设备交互就需要频繁做内核态的切换。
当然微内核也有它的好处,比如说微内核体积更小、可移植性更强。不过我认为,随着计算能力、存储技术越来越发达, 体积小、安装快 已经不能算是一个很大的优势了。现在更重要的是如何有效利用硬件设备的性能。
之所以这么思考,也可能因为我是带着现代的目光回望当时人们对内核的评判,事实上,当时 Linux 团队也因此争论过很长一段时间。 但是我觉得 历史 往往是螺旋上升的,说不定将来性能发展到了一个新的阶段,像微内核的灵活性、可以提供强大的抽象能力这样的特点,又重新受到人们的重视。
还有一种就是 混合类型内核 。 混合类型的特点就是架构像微内核,内核中会有一个最小版本的内核,其他功能会在这个能力上搭建。但是实现的时候,是用宏内核的方式实现的,就是内核被做成了一个完整的程序,大部分功能都包含在内核中。就是在宏内核之内有抽象出了一个微内核。
Windows 和 Linux 的设计有很大程度的相似性。Windows也有内核,它的内核是 C/C++ 写的。准确地说,Windows 有两个内核版本。一个是早期的Windows 9x 内核,早期的 Win95, Win98 都是这个内核。我们今天用的 Windows 7, Windows 10 是另一个内核,叫作 Windows NT。NT 指的是 New Technology。接下来我们讨论的都是 NT 版本的内核。
下面我找到一张 Windows 内核架构的图片给你一个直观感受。
Windows 同样支持 Multitask 和 SMP(对称多处理)。Windows 的内核设计属于混合类型。你可以看到内核中有一个 Microkernel 模块。而整个内核实现又像宏内核一样,含有的能力非常多,是一个完整的整体。
Windows 下也有自己的可执行文件格式,这个格式叫作 Portable Executable(PE),也就是可移植执行文件,扩展名通常是.exe、.dll、.sys等。
PE 文件的结构和 ELF 结构有很多相通的地方,我找到了一张图片帮助你更直观地理解。
Windows 还有很多独特的能力,比如 Hyper-V 虚拟化技术.
这一讲我们学习了内核的基础知识,包括内核的作用、整体架构以及 3 种内核类型( 宏内核、微内核和混合类型内核 )。
内核很小(微内核)方便移植,因为体积小、安装快;内核大(宏内核),方便优化性能,毕竟内核更了解计算机中的资源。
Linux 内核和 Windows 内核有什么区别?
【解析】 Windows 有两个内核,最新的是 NT 内核,目前主流的 Windows 产品都是 NT 内核。NT 内核和 Linux 内核非常相似,没有太大的结构化差异。
从整体设计上来看, Linux 是宏内核 , NT 内核属于混合型内核 。和微内核不同,宏内核和混合类型内核从实现上来看是一个完整的程序。只不过混合类型内核内部也抽象出了微内核的概念,从内核内部看混合型内核的架构更像微内核。
另外 NT 内核和 Linux 内核还存在着许多其他的差异,比如:
微软Windows系统的内核版本号是Windows NT。
在最初的Windows架构之外,微软开发了专门面向PC服务器的Windows NT架构,它第一次出现在Windows NT 3.1里。Windows 2000就是综合了两种架构的优势,因此代码版本统一升级到5.0。
随后问世的Windows XP虽然改变了命名方法,但核心架构没有太大变化,因此核心版本号为5.1。而Windows Vista在内核和外壳架构方面都做了重大改变,因此代码版本进入6.0时代。
“Windows 7”的命名与核心代码版本无关,“7”只不过因为它是微软的第七代桌面操作系统而已,就像Windows Me与Win98/95同属一个时代,命名上却赶了个时髦一样。微软表示,Windows 7是客户端操作系统的一次重大改进,在内核、设计、工程等各个方面都有很大创新。核心版本从6.0升级到6.1,这样一方面确保Windows 7能延续Windows Vista的优秀特性,另一方面也能最大程度地保证应用程序的兼容性。
win7采用了Windows NT的内核的操作系统, NT是新技术的意思,在1992年开始研发,win7内核是NT6.1,vista是NT6.0,xp内核是NT5.1 。Win7对于VISTA,就像是WIN xp对于WIN 2000那样,采用相同内核,但在版本号上有小小提升。
win7分别有32位和64位版本。
楼主你好,告诉你windows
95、windows
98【包括windows
98
se,第二版】、windows
me这些是属于windows
9x内核的windows系统,windows
nt
4.0、windows
2000、windows
xp、windows
server
2003、windows
vista、windows
server
2008、windows
7、windows
server
2008
r2、以及未来的win8这些都是属于nt内核的windows系统