2022年请UNIX操作系统LINUX操作系统Windows他们的区别和优缺点？ .pdf

UNIX操作系统 LINUX操作系统 Windows操作系统他们的区别和优缺点linux源于 UNIX ，优于 unix ；但他们的 源代码不同，后者适用于大型服务器，前者适用于 网络服务器 嵌入式领域， 一般家庭 PC不会选择 UNIX 。linux类似与 DOS ，但 DOS 命令不灵活，且不稳定等； Windows是一款图形化的操作系统，界面友善，操作方便，但其没linux和 UNIX稳定。所以适合装在不长时间使用的个人PC上。所以说 linux集合了各操作系统的优点，可谓是免费开源的较完美的系统了。首先回答你的问题，笼统的说unix 是一种操作系统。对于unix 这种操作系统更详细的解释如下： 操作系统是一种特殊的用于控制计算机（硬件）的程序（软件） ，就如你常用的 windows系统也是一种操作系统。区别在于windows和 unix 系统面对的计算机硬件不同， windows 系统个人版和企业版分别面对个人电脑和pc server ；而 unix 一般来说是针对小型机的操作系统（solaris是可以安装在一些pc server机器上的），一种提供了一个分时的系统以控制计算机的活动和资源，并且提供一个交互，灵活的操作界。 UNIX 被设计成为能够同时运行多进程，支持用户之间共享数据。同时， UNIX 支持模块化结构。这些功能都是针对高端行业用户来设计的。一、 概述标准 UNIX 操作系统是一个交互式的分时系统，提供了一个支持程序开发全过程的基础和环境， 可以支持 40 个终端用户。UNIX系统是由美国电报电话公司 （AT&T ）下属的 Bell 实验室的两名程序员K.汤普逊（ Ken Thompson ）和 D.里奇(Dennis Ritchie)于 19691970年研制出来的。 UNIX问世以来十分流行， 它运行在从高档微机到大型机各种具有不同处理能力的机器上。目前，UNIX除了可在 PDP-11 、DEC 公司的 VAX-11系统的各种机型上运行之外， 还可以在 IBM的 370、 3300 系列机和 Amdahi公司、 Data General 公司、 Hp公司的系列机上。近年来，几乎所有的16 位机、 32名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 位微型计算机都竞相移植UNIX 。这种情况在操作系统发展的历史上是极为罕见的。随着 UNIX的普及 ,书写系统的 C语言也成为引人注目的语言，得到广泛使用。UNIX系统获得了巨大的成功，这有着内在的原因和客观的因素。客观条件之一是，UNIX问世之前己有许多操作系统研制成功，其中有成功的经验，也有失败的教训，而 UNIX的设计者正是经过认真考虑，作了适当的取舍，使UNIX站在前人肩头上获得成功（ MULTICS 用了 200 人年未达到原定目标， UNIX只用了 2 个人年）；其二是 ,由于当时人们需要一个使用方便、能提供良好开发环境、大小适中的系统，UNIX恰是生逄其时；其三是， UNIX是在 PDP-11系列机上开发出来的，这种机器在世界上己得到广泛应用，这为UNIX广泛配置创造了条件。当然， UNIX成功的关键是在于自身的性能和特点。UNIX的主要特点是：短小精悍、简易有效、并具有易理解、易扩充、易移植性。UNIX的核心程序由约 10000行 C语言代码和 1000行汇编语言代码构成， 被分成能独立编译和汇编的44 个文件，每个文件又分若干过程。这些文件可分以下三类：汇编语言文件：系统只有2 个文件用汇编语言编程 , 包含 33个汇编子程序，与机器硬件直接相关的部分，如中断处理、系统启动等，为了提高效率，有些频繁使用的基本过程，也用汇编语言编写。C 语言文件：共有 28 个, 其中包括进程管理的主要过程，它们又可分成 190个子程序 。文件可以独立编译，经装配程序连接装配后就可执行。C 语言全局变量文件： 共 14 个,其中含有结构的重要说明。 这类文件不能独立编译，而必须和某个C语言文件一起编译。二、 UNIX 操作系统的主要特点1. 精巧的核心与丰富的实用层名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - UNIX系统在结构上分成内核层和实用层。核心层小巧，而实用层丰富。核心层包括进程管理、存储管理、设备管理、文件系统几个部分。UNIX核心层设计得非常精干简洁，其主要算法经过反复推敲，对其中包含的数据结构和程序进行了精心设计。因此，核心层只需占用很小的存储空间，并能常驻内存，以保证系统以较高的效率工作。实用层是那些能从核心层分离出来的部分，它们以核外程序形式出现并在用户环境下运行。这些核外程序包含有丰富的语言处理程序。UNIX支持十几种常用程序设计语言的编译和解释程序, 如 C、 APL 、 FORTRAN77、 PASCAL 、 SNOBOL、 COBOL、 BASIC 、ALGOL68 等语言及其编译程序。还包括其他操作系统常见的实用程序，如编辑程序、调试程序、有关系统状态监控和文件管理的实用程序等。UNIX还有一组强有力的软件工具，用户能比较容易地使用它们来开发新的软件。这些软件工具包括: 用于处理正文文件的实用程序troff,源代码控制程序 SCC S(Source Code Control System),命令语言的词法分析程序和语法分析程序的生成程序LEX(Generator of Lexical Analyzers) 和 YACC(Yet Another Compiler Compiler)等。另外， UNIX的命令解释程序 Shell 也属于核外程序。正是这些核外程序给用户提供了相当完备的程序设计环境。UNIX的核心层向核外程序提供充分而强有力的支持。核外程序则以内核为基础，最终都使用由核心层提供的低层服务，它们逐渐都成了“ UNIX系统”的一部分。核心层和实用层两者结合起来作为一个整体，向用户提供各种良好的服务。2. 使用灵活的命令程序设计语言Shell Shell 首先是一种命令语言。 UNIX 的 200多条命令对应着200个实用程序。Shell 也是一种程序设计语言。 它具有许多高级语言所拥有的控制流能力，如 if 、 for 、 while 、until、case 语句, 以及对字符串变量的赋值、替换、传替参数、命令替换等能力。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 用户可以利用这些功能用Shell 语言写出“ Shell ”程序存入文件。以后用户只要打入相应的文件名就能执行它。这种方法易于系统的扩充。3. 层次式文件系统UNIX系统采用树型目录结构来组织各种文件及文件目录。这样的组织方式有利于辅助存储器空间分配及快速查找文件，也可以为不同用户的文件提供文件共享和存取控制的能力，且保证用户之间安全有效的合作。4. 文件和设备统一看待UNIX系统中的文件是无结构的字节序列。在缺省情况下，文件都是顺序存取的，但用户如果需要的话，也可为文件建立自己需要的结构，用户也可以通过改变读写指针对文件进行随机存取。UNIX将外围设备与文件一样看待，外围设备如同磁盘上的普通文件一样被访问、共享和保护。用户不必区分文件和设备，也不需要知道设备的物理特性就能访问它。例如系统中行式打印机对应的文件名是dev/lp 。用户只要用文件的操作（write ）就能把它的数据从打印机上输出。这样在用户面前，文件的概念简单了，使用也方便了。5. 良好的移植性UNIX的所有实用程序和核心的90% 代码是用 C语言写成的，这使得UNIX成为一个可移植的操作系统。操作系统的可移植性带来了应用程序的可移植性，因而用户的应用程序即可用于小型机，又可用于其他的微型机或大型机。从而大大提高了用户的工作效率。虽然 UNIX系统取得了巨大的成功，但它也不是没有缺点的。概括起来，对UNIX的批评有如下几点：1. UNIX系统的版本太多，造成应用程序的可移植性不能完全实现 UNIX 是用 C语言写成的 , 因而容易修改和移植。 UNIX也鼓励用户用 UNIX的工具开发适合自己需要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 的环境，这样造成了UNIX版本太多而不统一。为了解决这一问题，目前 AT&T己与四家重要的微机厂家 (Inte r,Motorola ,Zilog和 National Semiconductor)合作制订统一的UNIX system V 版本，这将会给 UNIX的标准化以重大影响。2. UNIX系统缺少诸如实时控制、分布式处理、网络处理能力这一缺点也在不断改进中，以UNIX为基础的分布式系统和具有实时处理能力的系统己在研制中，有的已研制成功。3. UNIX系统的核心是无序模块结构UNIX系统的核心有 90% 是用 C语言写成的，但其结构不是层次的，故显得十分复杂，不易修改和扩充。UNIX系统的这些缺点比起它的成就而言是十分次要的，它的成功是辉煌的。三、 UNIX 系统结构UNIX操作系统采用以全局变量为中心的模块结构，因而系统结构较为复杂，这主要表现在：模块间的循环调用和文件之间的全局变量问题。从结构上看， UNIX可以分为核心层和外壳层， 核心层又分成与硬件接口的设备驱动、物理存储块管理的最低层及实现存储管理、文件管理、设备管理、进程管理等功能的低层。核心的外层是系统调用，它是UNIX核心的对外接口。最外层的Shell 是用户与 UNIX系统的接口 , 其他的各种实用程序和用户程序也在这一层运行。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 系统结构如图 8.1 所示。1. Shell UNIX提供的用户接口是一种被称为Shell 的命令语言 , 这种命令语言的解释程序也称为 Shell 。在系统初始启动时为每个用户建立一个Shell 进程，每个 Shell 进程等待用户输入命令。命令的最简单形式是一个命令行，由命令名和若干参数组成, 中间用空格隔开。Shell 解释执行命令时 ,先区分命令名和参数 , 然后根据命令名找出对应的文件，把文件读入内存，并按给出的参数解释执行。命令的执行是通过 fork 系统调用来完成的， Shell 进程调用 fork 后,fork创建一个 Shell 进程的子进程且让Shell 进程等待。子进程解释执行命令，命令执行结束时子进程调用 exit系统调用完成终止子进程和释放父进程的工作。Shell 进程被释放后, 给出允许用户输入下一个命令行的提示，命令的基本执行过程如图8.2 。UNIX的交互系统要求用户必须等待前一行命令执行结束，在终端上出现提示符后才能输入下一个命令行。由于有些命令的执行时间较长，因此为了减少用户等待时间,在 UNIX系统中允许用户使用Shell 命令语言编写程序来表示一组命令的执行顺序，用命令语言编写成的程序称Shell 程序。Shell 程序存放在文件上， 需要时由命令解释程序去执行 Shell 程序中的各个命令。2. 系统调用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 系统调用是用户程序请求操作系统为其服务的惟一形式，在UNIX中把系统调用称为程序员接口。 UNIX规定用户程序用捕俘 (trap)指令请求系统服务， UNIX核心中的中断捕俘程序根据trap 的类型转向相应的处理程序。Trap 指令形式如下：UNIX第 6 版共有 41条系统调用，可以分成以下三类： 与进程管理有关的系统调用，如建立子进程、等待子进程、睡眠、发信号、修改数据段大小等。 与文件管理有关的系统调用，如建立文件、连接文件、打开文件、关闭文件、读文件 、写文件以及修改当前目录、修改文件属性等。 其他系统调用，如取当前用户号、取日历时间、读取进程运行时间、改变优先数等。在系统调用中，参数的传递有两种方式。第一种方式：在程序中通过trap指令后继单元传送。 这一方式又分为直接方式和间接方式。在直接方式中 , 允许在trap 指令的后继单元中最多可放5 个参数；在间接方式中， trap 指令的后继单元放的是一个参数区指针，在这个参数区可以存放更多的参数。第二种方式是通过寄存器 R0,R1传递参数的。UNIX的系统程序员界面这包括了大量的库子程序和标题文件。标题文件定义了在系统调用中使用的复杂数据结构；库子程序和库函数为系统调用提供了附加的程序支持。3. 存储管理UNIX系统最初是在 PDP-11 上开发的， PDP-11是段式结构的存储器，在PDP-11中把段称作页，每一页可包含若干块，每块64 个字节，主存以块为单位进行分配。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 存储分配采用优先适应算法，存储空间使用空闲区表来管理。每表占50 项，每项 2个单元，一个指向相应空闲区起始块号, 另一个指出空闲区大小。表内各项次序按空闲区地址从低到高排列，若有两个相邻空闲区则合并成一个。表项内容为0，表示表尾。由于 PDP-11不支持虚拟存储器，所以UNIX中内存用户区和磁盘对换区的分配和释放由存储管理模块管理。在对换程序的管理下内存用户区和磁盘对换区连成一体，起着虚拟存储器的作用。对换进程扫描PCB表，发现辅存有就绪进程时，查内存是否有空闲区 , 若有空闲区则直接调入；否则要把内存中某些进程换出，若内存没有可换出进程，则对换进程处于等待状态，直到某些事件发生，唤醒后再度工作。辅存有多个就绪进程时，按先进先出换进内存；内存有多个进程可换出时，则选可换进程中优先数低的进程换出。当进程要增加页长时，可通过申请新页、释放旧页来实现。若内存无足够空间，则在辅存申请新页，同时将进程整个换到辅存。UNIX 是一个很优秀的操作系统。这个操作系统主要被用于银行、邮政、电信等等重要行业的核心业务上。主要是因为他相对于 WINDOWS 来说 稳定性好（360*24不间断服务），处理并发业务数据的能力也大大优于WINDOWS。UNIX面向的对象：中型以上的企业。因此从事UNIX的工程师很容易就能获得一份薪水优厚的工作。 UNIX的操作分为两类：图形化和命令行操作图形化只能进行一些简单的操作。大部分操作还是通过命令行来完成的。相比windows不是那么的人性化了。主流的 UNIX系统的版本 : AIX HP 的 UNIX : HP-UX SUN的 UNIX ：SOLARIS 除了 HP的 HP-UX可以在 PC机上的虚拟机跑外， IBM的 AIX 和 SUN的 SOLARIS都必须在他们公司开发的硬件平台上跑。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -