操作系统(Operating System,OS),是配置在计算机硬件上的第一层软件,是 对硬件系统的第一次扩充,占据整个计算机系统核心地位。从 1945 年第一台计算 机诞生至今,随着半导体技术的快速迭代,操作系统也经历了企业商用、个人计 算机(PC),再到移动端三个阶段,诞生了诸如 Unix、Linux、Windows、OS X、 Android 等操作系统。随着 5G 网络通信技术的不断进步,未来信息产业将朝着云 计算与物联网(IoT)趋势发展,产能的爆发将为终端不同应用场景带来更多需求。
1946 年,第一台电子计算机 ENIAC 诞生于宾夕法尼亚,ENIAC 没有操作系统,其 交互只是在“人-硬件”的方式下进行。20 世纪 50 年代,晶体管出现并取代真空 管,从而诞生了第二代计算机,由于功耗与体积大幅缩小、性能大幅提升,人机、 CPU 与 I/O 之间的效率矛盾日益突出,进而产生了单道、多道批处理系统、分时 系统和实时系统,而分时系统也最终演化成时下流行的多用户多任务操作系统 UNIX,以及它的变体 Linux 操作系统。
根据应用场景不同,可将操作系统分为服务器、桌面和移动三大类,根据系统底 层架构不同,又可将其分为 Unix/OS X、Linux/Android、Windows,其中,Linux、 OS X 为 Unix 衍生变体版本、Android 则是基于 Linux 的一个发行版本,本部分从 操作系统功能演进角度,作出相应分类。
随着超大规模集成电路(VLSI)和计算机体系结构发展,市场诞生了微机操作系 统——配置在微型机上的系统软件。目前市场主流的微软 Windows 10 和苹果 OS X 就是典型的微机操作系统。然而,追溯最早诞生的微机操作系统,却是配置在 8 位处理器上的 CP/M。
1977 年 DR 公司对 CP/M 进行重写,使其适配 Intel 8080、8085、Z80 等 8 位芯 片为基础的多种微机上。1979 年又推出带有硬盘管理功能的 CP/M 2.2 版本。由 于 CP/M 具有较好的体系结构、适应性强、可移植性强以及易学易用等优点,从而 在 8 位微机中占据了统治地位,成为“标准八位机软件总线”。
但是,由于芯片 VLSI 技术的快速发展,CP/M 在向 16 位 CPU 的转化上错失机会, 在以 IBM 的 PC/AT 以及兼容机为中心的 16 位个人计算机市场上,惨败给微软的 DOS 系统,后逐渐从市场上消失。