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操作系统(Operating System,OS)

哇!终于来到我们平时最常接触的部分——操作系统了!以前使用的 DOS、Windows 98、XP,和现在的 Windows 7、Windows 10 及 Windows 11,都属于操作系统(Opereating System)。不过,却不要误会操作系统就只有微软(Microsoft)的,其实有很多其它系统都比 Microsoft 的操作系统更强大、更稳定,只是由于他们的功能和行应用场合不同,一般人较少接触到而已。或许您听说过 Unix、Linux、FreeBSD、MacOS 等名字,其实它们也是操作系统哦~

操作系统的角色

首先让我们看看操作系统是做什么用的。虽然我们可以从键盘输入和从屏幕看到输出,还可以在网上看到这篇文章。但如果离开了操作系统,这些东西都不可能实现。 在写这网页的我和在看网页的您,对电脑来说都是用户(User)。操作系统可以说是在用户和电脑之间担当了翻译,让我们彼此能够交谈。简而言之,操作系统是人机之间的界面。当您对电脑下达命令(command)的时候,都是被一个非常特殊的系统软件(操作系统)所接收﹔然后操作系统将命转换成硬件所能理解的动作,再交给硬件去执行﹔最后操作系统还要将执行完的结果显示在屏幕上面给用户看。

从用户的角度看,可以从下面的图简单了解系统的结构:

       [   用户   ]
      [  一般软件  ]
     [   高级语言   ]
    [    低级语言    ]
   [     系统驱动     ]
  [======操作系统======]
 [       硬件内固件     ]
[          硬件          ]

如前文所述,电脑是台笨机器。它的智慧都是来自人们编写的程序。从上图我们看出,使用者如果要和电脑沟通,先通过一堆程序语言然后到达操作系统,然后操作系统再通过硬件的固件指挥硬件设备……过程似乎非常复杂。不过如果我们不理会那些程序是用什么语言写和怎么写的话,其实在我们和电脑之间可以简化为:

用户程序 --> 操作系统 --> 硬件

操作系统本身就是一个大型程序,它就负责直接和硬件沟通。而我们通常指的程序大多指应用程序(applications,简称 APP,手机上的 APP 就是这个意思),比如 Word、Excel、Chrome、微信等等。程序是必须安装在操作系统上面的,而且是可以卸载或移除的,就好像是买了台汽车回来,您可以把里面的音响都拿掉换新的进去一样。以前 Microsoft 被美国政府状告法庭,说其违反商业公平原则,罪状之一就是将 IE 加进 Windows98 里面,有强迫使用者使用 IE 之嫌,而对其它的浏览器不公平。因为您不能把 IE 从 Windows98 中拿走:总不成我把 CD 音响拿掉,汽车就开不起来的道理吧?(不过即使是到了 Windows11 的时候微软也只是屏蔽了 IE 的入口,不能完全移除,因为 IE 还被很多软件调用着)不过这是题外话了。

揭开操作系统的神秘面纱

不知道大家有没有听过 DOS(Disk Operating System)。它可以说是 Windows 的前身,也是由微软开发的。DOS 系统没有我们现在常用的图形界面,就是一个黑底的上面有着许多文字的界面。你不能使用鼠标,只能通过键盘敲击命令复杂的进行操作。不过 DOS 非常的小,只有 5M 左右。不过现在的 Windows,动辄几个 GB(Windows11 多版本安装映像甚至大于 5GB),相比以前的 DOS 真的非常大了。

我们在安装任何软件游戏,包括操作系统前最好了解一下系统要求(System Requirement) :

DOS 6.22:

  • 512KB RAM
  • 8088(早于前文提到的 80286)或更先进的处理器
  • 至少 5MB 的硬盘空间 (推荐 5-10MB)
  • 软盘
  • EGA/VGA 显示器/显卡
  • 鼠标(可选)

相信各位几乎找不到不支持 DOS 的系统要求的电脑了吧

Windows 11:

  • 4GB RAM
  • 1 GHz 以上的处理器
  • 64GB 的硬盘空间      (吐槽:实际 15G 足够)
  • 支持 UEFI 安全启动的主板    (吐槽:可以绕过)
  • TPM 2.0 支持      (吐槽:也可以绕过,满足 Windows10 要求即可)
  • 720P 以上的显示器,DX12 以上支持的显卡
  • 网络连接    (吐槽:家庭版必须用来激活,可以绕过)

我们称 Windows 的界面为 GUI(Grahpic User Interface),其功能也是充当翻译罢了(又一层界面),真正操作系统需要的还是命令行(command line)。GUI 让那些不会(或懒得)用命令行的使用者可以对操作系统进行指令输入,其作用一如操作系统为我们和硬件之间担当翻译一样。比如,您用鼠标按“此电脑(我的电脑)”和您在命令提示符(cmd.exe)下打“explorer”并回车的结果是一样的。不过时至今日的 Windows 系统,也很难分清楚命令行和 GUI 输入的界限了。

无可否认的是,GUI 的确是非常好用的东西,比如用鼠标一拖一放来复制档案,比起用 DOS 的 copy 加一堆路径和选项方便多和进步多了。个人电脑能有今天这么快的普及,GUI 的确是功不可没。GUI 已经将操作系统包装的漂漂亮亮方便用户使用。

操作系统和应用程序的关系

我们平时想要用 Word 打打报告、玩电脑游戏、还要连上网和朋友们聊天,这些可以说是应用程序的功能。 不过现在的操作系统功能都会包含了越来越多的应用功能,它们之间的界定也更加模糊,所以现在的操作系统可以说是一个包而非单纯的 OS 了。 应用程序一定要在先装好了操作系统之后才可以安装,而且也有不同的版本给不同的平台(platform,即操作系统的构架)。很明显﹕给 Windws98 用的 Office2000 就硬是不可能装在 Window3.1 上面,更不要说装在 Linux 上面使用了。而且,应用程序只能在操作系统准备妥当之后才能使用,在开机的过程之中,操作系统先必须先于应用程序被加载启动。

选择操作系统

不同的操作系统其管理和操作方式都很不相同,也很难说哪一个最好。主要还是看使用者的用途,而且每个操作系统都有其优缺点,也要看使用者的习惯和个人喜好。最好是对不同的系统使用过一段日子了,才好下判断和选择适合自己的系统。在选择系统的时候,除了自身用途和价格考虑之外,还要看系统的支持程度,比如常用软件的获取,硬件支持,技术支持等等条件。

在学习操作系统的时候,应该抱着开放的态度,不要墨守成规和先入为主。不要站在一个操作系统的角度去看另外的操作系统,这样是不公平的。别忘记一点,就是:不管何种操作系统,都是服务我们的工具而已。工若善其用,必先利其器。请好好了解您的操作系统吧。

不过我们在“学习 Linux”章节会谈到一个 Linux 发行版(在后面会解释,简单来说就是对操作系统的一个小的封装)Rocky Linux。


原文: netman
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