由數(shù)據(jù)流來驅(qū)動的數(shù)據(jù)流計算機以及按歸約式控制驅(qū)動和按需求驅(qū)動的高度并行計算機，都是有發(fā)展前途的非諾依曼計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)約每3～5年更新一次，性能價格比成十倍地提高，體積大幅度減小。超大規(guī)模集成電路技術(shù)將繼續(xù)快速發(fā)展，并對各類計算機系統(tǒng)均產(chǎn)生巨大而又深刻的影響。32位微型機已出現(xiàn)，64位微型機也已經(jīng)問世，單片上做1000萬個元件已為時不遠(yuǎn)。比半導(dǎo)體集成電路快10～100倍的器件，如砷化鎵、高電子遷移率器件、約瑟夫遜結(jié)、光元件等的研究將會有重要成果。提高組裝密度和縮短互連線的微組裝技術(shù)是新一代計算機的關(guān)鍵技術(shù)之一。光纖通信將大量應(yīng)用。各種高速智能化外部設(shè)備不斷涌現(xiàn)，光盤的問世將使輔助海量存儲器面目一新。多處理機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)將是引人注目的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。軟件硬化（稱固件）是發(fā)展趨勢。新型非諾伊曼機、推理計算機、知識庫計算機等已開始實際使用。軟件開發(fā)將擺脫落后低效狀態(tài)。軟件工程正在深入發(fā)展。軟件生產(chǎn)正向工程化、形式化、自動化、模塊化、集成化方向發(fā)展。新的高級語言如邏輯型語言、函數(shù)型語言和人工智能的研究將使人－機接口簡單自然（能直接看、聽、說、畫）。數(shù)據(jù)庫技術(shù)將大為發(fā)展。計算機系統(tǒng)的特點是能進行精確、快速的計算和判斷，而且通用性好，使用容易，還能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。智能化計算機系統(tǒng)服務(wù)客戶至上
其運算處理的數(shù)據(jù)，是用離散數(shù)字量表示的。而模擬計算機運算處理的數(shù)據(jù)是用連續(xù)模擬量表示的。模擬機和數(shù)字機相比較，其速度快、與物理設(shè)備接口簡單，但精度低、使用困難、穩(wěn)定性和可靠性差、價格昂貴。故模擬機已趨淘汰，在要求響應(yīng)速度快，但精度低的場合尚有應(yīng)用。把二者優(yōu)點巧妙結(jié)合而構(gòu)成的混合型計算機，尚有一定的生命力。計算機系統(tǒng)的特點是能進行精確、快速的計算和判斷，而且通用性好，使用容易，還能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。①計算：一切復(fù)雜的計算，幾乎都可用計算機通過算術(shù)運算和邏輯運算來實現(xiàn)。②判斷：計算機有判別不同情況、選擇作不同處理的能力，故可用于管理、控制、對抗、決策、推理等領(lǐng)域。③存儲：計算機能存儲巨量信息。④精確：只要字長足夠，計算精度理論上不受限制。⑤快速：計算機一次操作所需時間已小到以納秒計。⑥通用：計算機是可編程的，不同程序可實現(xiàn)不同的應(yīng)用。⑦易用：豐富的高性能軟件及智能化的人-機接口，**方便了使用。⑧聯(lián)網(wǎng)：多個計算機系統(tǒng)能超越地理界限，借助通信網(wǎng)絡(luò)，共享遠(yuǎn)程信息與軟件資源。算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。內(nèi)核是硬件系統(tǒng)，是進行信息處理的實際物理裝置。外層是使用計算機的人，即用戶。智能化計算機系統(tǒng)服務(wù)客戶至上數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫、目錄、系統(tǒng)緩沖區(qū)等。
人與硬件系統(tǒng)之間的接口界面是軟件系統(tǒng)，它大致可分為系統(tǒng)軟件、支援軟件和應(yīng)用軟件三層。硬件硬件系統(tǒng)主要由中央處理器、存儲器、輸入輸出控制系統(tǒng)和各種外部設(shè)備組成。中央處理器是對信息進行高速運算處理的主要部件，其處理速度可達每秒幾億次以上操作。存儲器用于存儲程序、數(shù)據(jù)和文件，常由快速的內(nèi)存儲器（容量可達數(shù)百兆字節(jié)，甚至數(shù)G字節(jié)）和慢速海量外存儲器（容量可達數(shù)十G或數(shù)百G以上）組成。各種輸入輸出外部設(shè)備是人機間的信息轉(zhuǎn)換器，由輸入-輸出控制系統(tǒng)管理外部設(shè)備與主存儲器(中央處理器)之間的信息交換。軟件軟件分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、實用程序、編譯程序等組成。操作系統(tǒng)實施對各種軟硬件資源的管理控制。實用程序是為方便用戶所設(shè)，如文本編輯等。編譯程序的功能是把用戶用匯編語言或某種高級語言所編寫的程序，翻譯成機器可執(zhí)行的機器語言程序。支撐軟件有接口軟件、工具軟件、環(huán)境數(shù)據(jù)庫等，它能支持用機的環(huán)境，提供軟件研制工具。支撐軟件也可認(rèn)為是系統(tǒng)軟件的一部分。應(yīng)用軟件是用戶按其需要自行編寫的程序，它借助系統(tǒng)軟件和支援軟件來運行，是軟件系統(tǒng)的外層計算機系統(tǒng)可按系統(tǒng)的功能、性能或體系結(jié)構(gòu)分類。
發(fā)展歷史：下面我們結(jié)合計算機的發(fā)展歷史來回顧一下操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。1、超前代計算機（1945-1955）：真空管和插件板40年代中期，美國哈佛大學(xué)、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學(xué)的一些人使用數(shù)萬個真空管，構(gòu)建了世界上超前臺電子計算機。開啟計算機發(fā)展的歷史。這個時期的機器需要一個小組專門設(shè)計、制造、編程、操作、維護每臺機器。程序設(shè)計使用機器語言，通過插板上的硬連線來控制其基本功能。這個時候處于計算機發(fā)展的初階段，連程序設(shè)計語言都還沒有出現(xiàn)，操作系統(tǒng)更是聞所未聞。2、第二代計算機（1955-1965）：晶體管和批處理系統(tǒng)這個時期計算機越來越可靠，已從研究院中走出來，走進了商業(yè)應(yīng)用。但這個時期的計算機主要完成各種科學(xué)計算，需要專門的操作人員維護，并且需要針對每次的計算任務(wù)進行編程。第二代計算機主要用于科學(xué)與工程計算。使用FORTRAN與匯編語言編寫程序。在后期出現(xiàn)了操作系統(tǒng)的雛形：FMS（FORTRAN監(jiān)控系統(tǒng)）和IBMSYS（IBM為7094機配備的操作系統(tǒng)）。3、第三代計算機（1965-1980）：集成電路芯片和多道程序60年代初，計算機廠商根據(jù)不同的應(yīng)用分成了兩個計算機系列，一個針對科學(xué)計算，一個針對商業(yè)應(yīng)用。隨著計算機應(yīng)用的深入。并對各類計算機系統(tǒng)均產(chǎn)生巨大而又深刻的影響。
對統(tǒng)一兩種應(yīng)用的計算機需求出現(xiàn)了。這時IBM公司試圖通過引入System/360來解決這個問題。與這個計劃配套，IBM公司組織了OS/360操作系統(tǒng)的開發(fā)，然后復(fù)雜的需求，以及當(dāng)時軟件工程水平低下使得OS/360的開發(fā)工作陷入了歷史以來可怕的“軟件開發(fā)泥潭”，誕生了的失敗論著----《神秘的人月》。雖然這個開發(fā)計劃失敗了，但是這個愿望卻成為了計算機廠商的目標(biāo)。此時，MIT、BellLab（貝爾實驗室）和通用電氣公司決定開發(fā)一種“公用計算機服務(wù)系統(tǒng)”----MULTICS，希望其能同時支持?jǐn)?shù)百名分時用戶的一種機器。結(jié)果這個計劃的研制難度超出了所有人的預(yù)料，后這個系統(tǒng)也以失敗結(jié)束。不過，MULTICS的思想?yún)s為后來的操作系統(tǒng)很多提示。20世紀(jì)60年代未，一位貝爾實驗室曾參加過MULTICS研制工作的計算機科學(xué)家KenThompson，在一臺無人使用的PDP-7機器上開發(fā)出了一套簡化的、單用戶版的MULTICS。后來導(dǎo)致了UNIX操作系統(tǒng)的誕生。UNIX操作系統(tǒng)主導(dǎo)了小型機、工作站以及其他市場。也是至今有影響力的操作系統(tǒng)之一，而Linux也是UNIX系統(tǒng)的一種衍生，下一講我們將專門介紹一下UNIX的發(fā)展歷史。4、第四代計算機（1980-今）：個人計算機隨著計算機技術(shù)的不斷更新與發(fā)展。性能價格比成十倍地提高，體積大幅度減小。品質(zhì)計算機系統(tǒng)服務(wù)一體化
計算機系統(tǒng)可按系統(tǒng)的功能、性能或體系結(jié)構(gòu)分類。智能化計算機系統(tǒng)服務(wù)客戶至上
它們用重疊原理，用流水線方式加工向量各元素，具有高加工速率。并行處理機是單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)的，它利用并行原理，重復(fù)設(shè)置多個處理部件，同時并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計算機系統(tǒng))。流水和并行技術(shù)還可結(jié)合，如重復(fù)設(shè)置多個流水部件，并行工作，以獲得更高性能。研究并行算法是發(fā)揮這類處理機效率的關(guān)鍵。在高級程序語言中相應(yīng)地擴充向量語句，可有效地組織向量運算；或設(shè)有向量識別器，自動識別源程序中的向量成分。一臺普通主機(標(biāo)量機)配一臺數(shù)組處理器（作高速向量運算的流水線機），構(gòu)成主副機系統(tǒng)，可**提高系統(tǒng)的處理能力，且性能價格比高，應(yīng)用相當(dāng)普遍。④多處理機與多機系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)和計算機網(wǎng)：多處理機與多機系統(tǒng)是進一步發(fā)展并行技術(shù)的必由之路，是巨型、大型機主要發(fā)展方向。它們是多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)系統(tǒng)，各機處理各自的指令流(進程)，相互通信，聯(lián)合解決大型問題。它們比并行處理機有更高的并行級別，潛力大，靈活性好。用大量廉價微型機，通過互連網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng)，以獲得高性能，是研究多處理機與多機系統(tǒng)的一個方向。多處理機與多機系統(tǒng)要求在更高級別（進程）上研究并行算法，高級程序語言提供并發(fā)、同步進程的手段。智能化計算機系統(tǒng)服務(wù)客戶至上
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