1、嵌入式实时操作系统课程论文题目：当前主流操作系统应用分析姓名：ly 学号：指导老师：宋焱翼学院：通信工程学院班级：2011 级电子信息实验班2014年 3月 4日目录1 操作系统概述 .32 Windows.32.1 Windows 操作系统简介 .32.2 Windows 操作系统特点 .42.3 Windows 7 系统介绍及应用分析 .53 Mac OS.63.1 Mac OS 简介 .63.2 OS X 介绍及应用分析 .74 Linux.84.1 Linux 系统简介 .84.2 Linux 操作系统特点 .94.3 Linux 操作系统应用分析 .95 Android.115.1
2、Android 系统简介 .115.2 Android 系统特点 .125.3 Android 系统应用分析 .126 iOS.146.1 iOS 简介 .146.2 iOS 应用分析 .147 云操作系统 .157.1 云操作系统简介 .157.2 几种云操作系统简介 .16参考文献 .181 操作系统概述操作系统（Operating System，简称 OS）是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合, 身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等
3、基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。 操作系统的型态非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形用户界面（GUI） ，而有些仅使用命令行界面（CLI） ，而将 GUI 视为一种非必要的应用程序。操作系统理论在计算机科学中，为历史悠久而又活跃的分支；而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。操作系统的种类相当多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理
4、器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。1按应用领域划分主要有三种：桌面操作系统、服务器操作系统 和嵌入式操作系统。手机操作系统一般只应用在高端智能手机上。目前，在智能手机市场上，中国市场仍以个人信息管理型手机为主，随着更多厂商的加入，整体市场的竞争已经开始呈现出分散化的态势。从市场容量、竞争状态和应用状况上来看，整个市场仍处于启动阶段。目前应用在手机上的操作系统主要有 Android（安卓）、sailfish、Symbian（塞班） 、iOS（苹果） 、BlackBerry OS（黑莓） 、 windows phone（微软）等。手机操作系统主要应用在智能手机上。主流的智能手机有Googl
5、e Android 和苹果的 iOS 等。智能手机与非智能手机都支持 JAVA，智能机与非智能机的区别主要看能否基于系统平台的功能扩展，非 JAVA 应用平台，还有就是支持多任务。2 Windows 2.1 Windows操作系统简介Microsoft Windows，中文有译作微软视窗或微软窗口，是微软公司推出的一系列操作系统。它问世于 1985 年，起初仅是 MS-DOS 之下的桌面环境，而后其后续版本逐渐发展成为个人计算机和服务器用户设计的操作系统，并最终获得了世界个人计算机操作系统软件的垄断地位。视窗操作系统可以在几种不同类型的平台上运行，如个人计算机、服务器和嵌入式系统等等，其中在个
6、人计算机的领域应用内最为普遍。在 2004 年，国际数据信息公司中一次有关未来发展趋势的会议上，副董事长 Avneesh Saxena 宣布 Windows 拥有终端操作系统大约 90的市场份额。随着电脑硬件和软件系统的不断升级，微软的 Windows 操作系统也在不断升级，从 16 位、32 位到 64 位操作系统。从最初的 Windows 1.0 和 Windows3.2到大家熟知的 Windows 95、 Windows 97、 Windows 98、 Windows 2000、 Windows Me、 Windows XP、 Windows Server、 Windows Vista、
7、 Windows 7、 Windows 8、 Windows 8.1 各种版本的持续更新，微软一直在尽力于Windows 操作的开发和完善。当前，最新的个人电脑版本 Windows 是 Windows 8.1；最新的服务器版本 Windows 是 Windows Server 2012 R2。而微软正在开发Windows 9。2.2 Windows操作系统特点Windows 之所以被那么多人的认同，其大致存在于以下优点：1、界面图形化以前 DOS 的字符界面使得一些用户操作起来十分困难，Mac 首先采用了图形界面和使用鼠标，这就使得人们不必学习太多的操作系统知识，只要会使用鼠标就能进行工作。这
8、就是界面图形化的好处。在 Windows 中的操作可以说是“所见即所得”，所有的东西都摆在你眼前，只要移动鼠标，单击、双击即可完成。2、多用户、多任务Windows 系统可以使多个用户用同一台电脑而不会互相影响。Windows 9x在此方面做得很不好，多用户设置形同虚设，根本起不到作用。Windows 2000在此方面就做得比较完善，管理员(Administrator)可以添加、删除用户，并设置用户的权利范围。多任务是现在许多操作系统都具备的，这意味着可以同时让电脑执行不同的任务，并且互不干扰。比如一边听歌一边写文章，同时打开数个浏览器窗口进行浏览等都是利用了这一点。这对现在的用户是必不可少的
9、。3、网络支持良好Windows 9x 和 Windows 2000 中内置了 TCP/IP 协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简单的设置就能上网浏览、收发电子邮件等。同时它对局域网的支持也很出色，用户可以很方便得在 Windows 中实现资源共享。4、出色的多媒体功能这也是 Windows 吸引人们的一个亮点。在 Windows 中可以进行音频、视频的编辑/ 播放工作，可以支持高级的显卡、声卡使其 “声色具佳”。MP3 以及ASF、SWF 等格式的出现使电脑在多媒体方面更加出色，用户可以轻松地播放最流行的音乐或观看影片。5、硬件支持良好Windows 95 以后的版本包括 Windows
10、2000 都支持 “即插即用(Plug and Play)”技术，这使得新硬件的安装更加简单。用户将相应的硬件和电脑连接好后，只要有其驱动程序 Windows 就能自动识别并进行安装。用户再也不必像在 DOS 一样去改写 Config.sys 文件了，并且有时候需要手动解决中断冲突。几乎所有的硬件设备都有 Windows 下的驱动程序。随着 Windows 的不断升级，它能支持的硬件和相关技术也在不断增加，如 USB 设备、AGP 技术等。6、众多的应用程序在 Windows 下有众多的应用程序可以满足用户各方面的需求。Windows 下有数种编程软件，有无数的程序员在为 Windows 编写
11、着程序。此外，Windows NT、Windows 2000 系统还支持多处理器，这对大幅度提升系统性能很有帮助。2.3 Windows 7系统介绍及应用分析Windows 7 是微软于 2009 年发布的，开始支持触控技术的 Windows 桌面操作系统，其内核版本号为 NT6.1。在 Windows 7 中，集成了 DirectX 11 和Internet Explorer 8。DirectX 11 作为 3D 图形接口，不仅支持未来的 DX11 硬件，还向下兼容当前的 DirectX 10 和 10.1 硬件。DirectX 11 增加了新的计算shader 技术，可以允许 GPU 从事
12、更多的通用计算工作，而不仅仅是 3D 运算，这可以鼓励开发人员更好地将 GPU 作为并行处理器使用。Windows 7 还具有超级任务栏，提升了界面的美观性和多任务切换的使用体验。通过开机时间的缩短，硬盘传输速度的提高等一系列性能改进，Windows 7 的系统要求并不低于 Windows Vista，不过当时的硬件已经很强大了。到 2012 年 9 月，Windows 7 已经超越 Windows XP，成为世界上占有率最高的操作系统。Windows 7 的设计主要围绕五个重点针对笔记本电脑的特有设计；基于应用服务的设计；用户的个性化；视听娱乐的优化；用户易用性的新引擎。 跳跃列表，系统故障
13、快速修复等，这些新功能令 Windows 7 成为最易用的Windows。Windows 7 简化了许多设计，如快速最大化，窗口半屏显示，跳转列表（Jump List），系统故障快速修复等。同时它让搜索和使用信息更加简单，包括本地、网络和互联网搜索功能，直观的用户体验将更加高级，还会整合自动化应用程序提交和交叉程序数据透明性。Windows 7 提高了屏幕触控支持和手写识别，支持虚拟硬盘，改善多核心处理器的运作效率，开机速度和内核改进。增加的功能大致上包括：支持多个显卡、新版本的 Windows Media Center（12） 、一个供 Windows Media Center 使用的桌面小
14、工具、增强的音频功能、内置的 XPS 和 Windows PowerShell 以及一个包含了新模式且支持单位转换的新版计算器。另外，其控制面板也增加了不少新项目：ClearType 文字调整工具、显示屏色彩校正向导、桌面小工具、系统还原、疑难解答、工作空间中心（Workspaces Center） 、认证管理员、系统图标和显示。旧有的 Windows 安全中心被更名为“Windows 操作中心 ”，它有保护计算机信息安全的功能。在 Windows 7 中，系统集成的搜索功能非常的强大，只要用户打开开始菜单并开始输入搜索内容，无论要查找应用程序、文本文档等，搜索功能都能自动运行，给用户的操作带
15、来极大的便利。Windows 7 的小工具并没有了像 Windows Vista 的侧边栏，这样，小工具可以放在桌面的任何位置，而不只是固定在侧边栏。Win7 系统资源管理器的搜索框在菜单栏的右侧，可以灵活调节宽窄。它能快速搜索 Windows 中的文档、图片、程序、Windows 帮助甚至网络等信息。Win7 系统的搜索是动态的，当我们在搜索框中输入第一个字的时刻，Win7 的搜索就已经开始工作，大大提高了搜索效率。Windows7 及其桌面窗口管理器(DWM.exe)能充分利用 GPU 的资源进行加速，而且支持Direct3D 10.1 API。Windows 7 中的 UAC 严格程度明
16、显大幅下降，安全性随之下降；Windows 7 删除了大量实用功能，并在用不到的功能上做了很多优化。3 Mac OS3.1 Mac OS简介Mac 系统是苹果机专用系统，是基于 Unix 内核的图形化操作系统；一般情况下在普通 pc 上无法安装的操作系统。由 苹果公司自行开发。苹果机的操作系统已经到了 OS 10，代号为 MAC OS X(X 为 10 的罗马数字写法），这是MAC 电脑诞生 15 年来最大的变化。新系统非常可靠；它的许多特点和服务都体现了苹果公司的理念。另外，疯狂肆虐的电脑病毒几乎都是针对 Windows 的，由于 MAC 的架构与 Windows 不同，所以很少受到病毒的袭
17、击。MAC OSX 操作系统界面非常独特，突出了形象的图标和人机对话。苹果公司不仅自己开发系统，也涉及到硬件的开发。2011 年 7 月 20 日 Mac OS X 已经正式被苹果改名为 OS X。最新版本为 10.9。3.2 OS X介绍及应用分析OS X 是先进的操作系统 。基于坚如磐石的 UNIX 基础，设计简单直观，让处处创新的 Mac 安全易用，高度兼容，出类拔萃。为了解决以前版本的诸多问题，OS X 开始使用基于 BSD Unix 的内核，并带来 Unix 风格的内存管理和先占式多任务（pre-emptive multitasking） 。大大改进内存管理，允许同时运行更多软件，而
18、且实质上消除了一个程序崩溃导致其它程序崩溃的可能性。这也是首个包括“ 命令行” 模式的 OS，除非执行单独的 “终端”（terminal ）程序。但是，这些新特征需要更多的系统资源，按官方的说法早期的 Mac OS X 只能支持 G3 以上的新处理器（它在较旧的 G3 处理器上执行起来比较慢） 。Mac OS X Tiger 以前的 OS X 有一个兼容层负责执行老旧的 Mac 应用程序，名为Classic 环境 （也就是程序员所熟知的“蓝盒子”the blue box） 。它把老的 Mac OS 9.x 系统的完整拷贝作为 Mac OS X 里一个程序执行，但执行应用程序的兼容性只能保证程序
19、在写得很好的情况里在当前的硬件下不会产生意外。2005-2007 年苹果开始策划将全线产品更新到 intel 处理器，抛弃 PowerPC 处理器，当时的新版 Mac OS X Tiger 和 Mac OS X Leopard 同时支持 intel 与 PowerPC处理器。但其后的 Mac OS X Snow Leopard 仅能在 intel Core 2 或更新的 intel处理器上运行，不再支持 PowerPC G3，G4，G5 处理器，只可用 Rosetta 来模拟早期 Mac OS X 的程序。最新的 OS X Lion 及 OS X Mountain Lion 只支持2008 年
20、后配备 intel Core i3 以上处理器的 Apple 计算机，不支持任何PowerPC 程序，开放 Mac App Store。Mac OS X 既简单易用且功能强大。所有的一切 - 从启动 Mac 后所看到的桌面，到你日常使用的应用程序，都设计得简约精致。无论是浏览网络、查看邮件和外地朋友视频聊天，所有事情都简单高效、趣味盎然。当然，简化复杂任务要求尖端科技，而 Mac OS X 正拥有这些尖端科技。它不仅使用基础坚实、久经考验的 UNIX 系统提供空前的稳定性，还提供超强性能、超炫图形并支持互联网标准。全屏模式是新版操作系统中最为重要的功能。一切应用程序均可以在全屏模式下运行。这并
21、不意味着窗口模式将消失，而是表明在未来有可能实现完全的网格计算。iLife 11 的用户界面也表明了这一点。这种用户界面将极大简化电脑的使用，减少多个窗口带来的困扰。它将使用户获得与iPhone、iPod touch 和 iPad 用户相同的体验。计算体验并不会因此被削弱；相反，苹果正帮助用户更为有效地处理任务。4 Linux4.1 Linux系统简介Linux 是一种自由和开放源代码的 类 UNIX 操作系统。该操作系统的内核由林纳斯 托瓦兹 在 1991 年 10 月 5 日首次发布。在加上用户空间的应用程序之后，成为 Linux 操作系统。Linux 也是自由软件和开放源代码软件发展中最
22、著名的例子。只要遵循 GNU 通用公共许可证，任何个人和机构都可以自由地使用Linux 的所有底层源代码，也可以自由地修改和再发布。大多数 Linux 系统还包括了像提供 GUI 界面的 X Window 之类的程序。除了一部分专家之外，大多数人都是直接使用 Linux 发布版，而不是自己选择每一样组件或自行设置。严格来讲，术语 Linux 只表示操作系统内核本身，但通常采用 Linux 内核来表达该意思。Linux 则常用来指基于 Linux 内核的完整操作系统，包括 GUI组件和许多其他实用工具。由于这些支持用户空间的系统工具和库主要由理查德斯托曼 于 1983 年发起的 GNU 计划提供
23、，自由软件基金会提议将该组合系统命名为 GNU/Linux，但 Linux 不属于 GNU 计划 。Linux 最初是作为支持英特尔 x86 架构的个人计算机的一个自由操作系统。目前 Linux 已经被移植到更多的计算机硬件平台，远远超出其他任何操作系统。Linux 是一个领先的操作系统，可以运行在服务器 和其他大型平台之上，如大型主机和超级计算机。世界上 500 个最快的超级计算机 90以上运行 Linux 发行版或变种，包括最快的前 10 名超级计算机运行的都是基于 Linux 内核的操作系统。Linux 也广泛应用在嵌入式系统上，如手机 ，平板电脑，路由器，电视和电子游戏机等。在移动设备
24、上广泛使用的 Android 操作系统就是创建在 Linux内核之上。通常情况下，Linux 被打包成供个人计算机和服务器使用的 Linux 发行版，一些流行的主流 Linux 发布版，包括 Debian（及其派生版本 Ubuntu， Linux Mint） ， Fedora（及其相关版本 Red Hat Enterprise Linux，CentOS）和openSUSE 等。Linux 发行版包含 Linux 内核和支撑内核的实用程序和库，通常还带有大量可以满足各类需求的应用程序。个人计算机使用的 Linux 发行版通常包 X Window 和一个相应的桌面环境，如 GNOME 或 KDE。
25、桌面 Linux 操作系统常用的应用程序，包括 Firefox 网页浏览器，LibreOffice 办公软件，GIMP 图像处理工具等。由于 Linux 是自由软件，任何人都可以创建一个符合自己需求的 Linux 发行版。今天由 Linus Torvalds 带领下，众多开发共同参与开发和维护 Linux 内核。 19理查德斯托曼领导的自由软件基金会，继续提供大量支持 Linux 内核的 GNU 组件。 20一些个人和企业开发的第三方的非 GNU 组件也提供对 Linux 内核的支持，这些第三方组件包括大量的作品，有内核模块和用户应用程序和库等内容。Linux 社区或企业都推出一些重要的 Li
26、nux 发行版，包括 Linux 内核、GNU 组件、非 GNU 组件，以及其他形式的的软件包管理系统软件。4.2 Linux 操作系统特点1、完全免费Linux 是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了 Linux 的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让 Linux 吸收了无数程序员的精华，不断壮大。2、完全兼容 POSIX1.0 标准这使得可以在 Linux 下通过相应的 模拟器运行常见的 DOS、Windows 的程序。这为用户从 Windows
27、 转到 Linux 奠定了基础。许多用户在考虑使用 Linux 时，就想到以前在 Windows 下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。3、多用户、多任务Linux 支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux 可以使多个程序同时并独立地运行。4、良好的界面Linux 同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过 键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似 Windows 图形界面的 X-Window 系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在 X-Window 环境中就和在 Windo
28、ws 中相似，可以说是一个 Linux 版的 Windows。5、支持多种平台Linux 可以运行在多种硬件平台上，如具有 x86、680x0、SPARC、Alpha 等处理器的平台。此外 Linux 还是一种嵌入式操作系统 ，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001 年 1 月份发布的 Linux 2.4 版内核已经能够完全支持Intel 64 位芯片架构。同时 Linux 也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。4.3 Linux操作系统应用分析今天各种场合都有使用各种 Linux 发行版，从嵌入式设备到超级计算机，并且在服务器领域确定了地位，通常服务器使用 LA
29、MP 组合。在家庭与企业中使用 Linux 发行版的情况越来越多。并且在政府中也很受欢迎，巴西联邦政府由于支持 Linux 而世界闻名。有新闻报道俄罗斯军队自己制造的 Linux 发布版的，做为 G.H.ost 项目已经取得成果。印度的 Kerala 联邦计划在向全联邦的高中推广使用 Linux。中华人民共和国为取得技术独立，在 龙芯过程中排他性地使用Linux。在西班牙的一些地区开发了自己的 Linux 发布版，并且在政府与教育领域广泛使用，如 Extremadura 地区的 gnuLinEx 和 Andalusia 地区的 Guadalinex。葡萄牙同样使用自己的 Linux 发布版 C
30、aixa Mgica，用于 Magalh?es 笔记本电脑38和 e-escola 政府软件。法国和德国同样开始逐步采用 Linux。Linux 发布版同样在笔记本电脑市场很受欢迎，像 ASUS Eee PC 和 Acer Aspire One，销售时安装有订制的 Linux 发布版。传统的 Linux 用户一般都是专业人士。他们愿意安装并设置自己的操作系统，往往比其他操作系统的用户花更多的时间在安装并设置自己的操作系统。这些用户有时被称作“黑客”或是“极客”。使用 Linux 主要的成本为移植、培训和学习的费用，早期由于会使用 Linux的人较少，并且在软件设计时并未考虑非专业者的使用，导致
31、这方面费用极高。但这方面的费用已经随着 Linux 的日益普及和 Linux 上的软件越来越多、越来越方便而降低，但专业仍是使用 Linux 的主要成本。然而随着 Linux 慢慢开始流行，有些原始设备制造商（OEM）开始在其销售的计算机上预装上 Linux，Linux 的用户中也有了普通计算机用户，Linux 系统也开始慢慢出现在 个人计算机操作系统市场。Linux 在欧洲、美国和日本的流进程度较高，欧美地区还发布 Linux 平台的游戏和其他家用软件。Linux 开源社区方面也是以欧洲、美国、日本等发达国家的人士居多。Linux 的低成本、强大的定制功能以及良好的移植性能，使得 Linux 在嵌入
