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广电领域IT 设备操作系统的比较许钢鸣姜明中央电视台播出部1 引言随着广电行业设备I T 化网络化的普及，各种编辑工作站、应用服务器、视频服务器、磁盘存储阵列被广泛应用在收录、编辑、播出媒资等各个系统之中。在各种工作站服务器的使用中，操作系统是其核心，所以用户必然也会面对一场激烈的辩论，那就是L i n u 和w i n d o w s 操作系统的孰优孰劣。其实L i n u x 和w i 几d o w s 操作系统都是很成熟的操作系统，并且有很多的支持者，真的很难争出个高下，下面我们从操作系统的起源和发展，优劣对比广电领域P c 设备应用几方面来分析下这两种操作系统。2 什么是操作系统操作系统(O p e r a t i n gs y s t e m，简称O s)传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。它的功能一般包括处理器管理存储管理文件管理设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时操作系统负责处理以及优化每个程序的处理时间。一个操作系统在概念上可以分割成两部分：内核(K e m e l)以及壳(s h e I I)。操作系统内核(K e m e I)就是操作系统最底层的东西，它是大多数操作系统的核心部分，由操作系统中用于管理存储器、文件、外设和系统资源等部分组成：外壳(s h e I I)就是用户可操作部分用户可以看见的东西都是属于外壳。内核及壳只是操作层次上不同而已，壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件 内核 壳 应用程序。但有些操作系统上内核与壳完全分开(例如u n x、L i n u x 等)，这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳，同时壳和内核是相互独立的，这样的好处在于当壳死机后，内核仍能够正常运行；而另一些操作系统的内核与壳关系紧密(例如M i c r o s o f tW i n d o w s)，也就是说壳程序死机，整个系统的内核就没有相应了，只能重新启动。L i n u 是一套免费使用和自由传播的类U n i x 操作系统，它主要用于基于I n t e lx 8 6 系列c P u 的计算机上，这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的u n i x 兼容产品。L i n u x 以它的高效性和灵活性著称，能够在P c 计算机上实现全部的u n i x 特性具有多任务多用户的能力。w i n d o w s 又被称为“视窗操作系统”，它的第一个版本由微软公司19 8 5 年发行，并通过历代版本的变更最终获得了世界个人电脑操作系统软件的垄断地位。3L i n u x 与w i n d o w s 操作系统的区别L i n u x 与w i n d o w s 操作系统虽然有一些类似之处，都是完全的多任务操作系统，它们支持同样的用户接口网络和安全性，但w i n d o w s 和L i n u x 在很多方面还是存在一些根本的区别。3 1 起源发展上的区别从两个操作系统的起源我们可以看出，L i n u x 的设计灵感来自于u n i x 操作系统，是从一个比较成熟的操作系统发展而来的定位于网络操作系统所以说它的应用目标是网络系统在之后的发展中才开始拓展单机系统；而w i n d o w s 操作系统是作为桌面指令M s D O S 系统的终结者面世，其只要作用就是将单机各种文字形式的指令图形化，所见即所得，这样一个开端影响了W i n d o w s 的 万方数据后期发展。所以我们可以说L i n u x 操作系统是面对服务器用户开发的操作系统，w i n d o w s 操作系统是面向桌面级用户开发的操作系统。3 2 内存管理方式上的区别在内存管理上，L i n u x 和w i n d o w s 在面对相同的进程地址空间大小时，对内存布局的使用方式不同，正是由于L i n u x 与w i n d o w s 在内存管理上的差别，使得L i n u x 较w i n d o w s 更为稳定，性能更高，下面从几方面比较：在虚拟内存方面，w i n d o w s 实际只为进程准备了2 G B的可用虚拟地址空间；而L i n u x 中的进程地址空间使用更灵活些L i n u x 内核为用户管理了非常多的细节问题用户可以认为自己真正拥有4 G B 地址空间，而不用关心虚拟内存是否提交物理存储等问题。内存共享方面，L i n u 和w i n d o w s 虽然均提供了内存共享技术但它们的实现有些细微的差别，L i n u x 提供给用户的接口非常简单，只需将自己的虚拟内存空间区域附加到共享内存对象之上；W i n d o w s 则是通过内存映射文件提供共享内存机制，从使用上讲，略显复杂。内存交换方面，L i n u x 的内存交换管理灵活性很强，用户可以在普通的文件系统上建立“无洞”的文件作为交换空间，还可以使用多个交换文件，从而可以动态增加交换文件，它也提供了利用交换分区作为交换空间的方法，此方法是优选的交换空间方案；w i n d o w s 的页面文件很难摆脱碎片化的危险，为了保证它采用无碎片的页面文件，必须采取一定的措施。在高速缓存的使用上，L i n u x 和w i n d o w s 有一些共同之处，均尽量采用系统的全部空闲R A M 作为高速缓存区域，但Li n u x 在高速缓存管理上有一些独到之处，这是它性能之所以高的根本原因所在。3 3 进程管理及调度的区别在进程管理及调度方面，L i n u x 是一个单块式的操作系统操作系统通常在用户进程的内存空间内进行，可免去发生系统调用时的进程切换开销。w i n d o w s 是一个准微内核操作系统，许多功能以单独的进程实现从而提高了系统的模块化程度，但进程切换上的开销要大一些。3 4 系统引导上的区别如果用户使用w i n d o w s 已经很长时间了，可能已经习惯出于各种原因(从软件安装到纠正服务故障)而重新引导系统。在L i n u x 思想中这一习惯需要改变，L i n u x 一旦开始运行，它将保持运行状态直到受到外来因素的影响比如硬件的故障。实际上，L i n u 系统的设计使得应用程序不会导致内核的崩溃因此不必经常重新引导。所以除了L i n u x 内核之外其他软件的安装、启动，停止和重新配置都不用重新引导系统4L i n u x 与w i n d o w s 操作系统的比较说完两类操作系统地区别，下面我们再从不同的方面对他们进行一个比较。4 1 安全性能安全性能是w i n d o w s 常常遭受计算机爱好者批评之处，除了层出不穷的计算机病毒外，还有就是屡屡发现的安全漏洞，这无疑加深了w i n d o w s 不如L i n u 安全的看法。而L i n u x 采用的是u N l x 在安全性方面成功的技术，尽管有一些安全漏洞，但因为设计上的开放性，这些漏洞能够在很快的时间内发现并得到解决。w i n d o w sN T 虽然采用的A C L 技术，更加复杂和严密，但因为其密码加密步骤过于简单，密码容易被破解。安全性设计上的不公开性也导致其有很多安全上的漏洞。4 2 稳定性w i n d o w sx P 与L i n u x 稳定性比较，我们从两方面进行说明比较：一方面，人们说到L i n u x 的稳定性时常常只是指内核的稳定性，而w i n d o w s 的稳定性却涵盖包括用户界面在内的许多别的部分。出现这样的状况也情有可原，因为w i n d o w s 内核和它的用户界面是无法分开的，用户界面死了，就相当于操作系统死了；而L i n u x 则不同，用户界面死了常常还可以用热键退出只需重新启动用户界面，而内核完好无损。这点差别的存在使得稳定性对w i n d o w s来说是一个更为困难的目标。另一方面，在长时间运行方面，w i n d o w s 操作系统在长时间运行后系统响应时间会变慢而L i n u x 操作系统仍能保持比较高的处理效率，为什么会出现这种情况呢7这是由w i n d o w s 在运行过程中不断产生的大量磁盘碎片造成的。而L i n u x 内存布局的使用方式以及文件系统的的管理方式要优于w i n d o w s，产生的磁盘碎片会少很多，所以能保证长时间运行的稳定性。4 3 使用方便性使用的方便性是桌面操作系统竞争中最重要的决胜因素之一。现阶段在桌面操作系统的用户群体中L i n u x 用户的平均计算机水平要大大高于w i n d o w s 用户，这种差异使得L i n u x 群体常常低估了一个缺乏计算机系统知识的普通用户适应L i n u x 的难度。“w i n d o w s 是傻瓜也能用的”非但不应该被用来嘲笑w i n d o w s 反而是L i n u x 在竞争桌 万方数据面操作系统市场中必须借鉴的经验。4 4 技术支持我们这里所讨论的技术支持是指对新技术的支持力度上，举一个事例：L i n u x 推出6 4 位操作系统版本要比w i n d o w s 早得多。从这点我们就可以看出，L i n u 对未来技术的前瞻性支持要优于w i n d o w s 操作系统。5 广电领域P c 设备组成说了那么多操作系统，其实操作系统都是安装在不同的P c 设备上下面我们来看看广电领域都有哪些P c 设备，以及这些设备都采用什么操作系统。这里要说明的一点是，我们讨论的I T 设备都是基于x 8 6 处理器之上的设备。5 1 工作站工作站是一种高档的微型计算机通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。在广电行业应用的工作站设备主要应用于以下领域1 视频剪辑：用户群主要是电视台、广告公司、影视制作公司。电视台利用非编工作站进行各个电视栏目制作：而广告公司则用它制作广告节目的节目制作；影视制作公司将其用于视频剪辑。2 平面图像处理：用户通常是以图形工作站为硬件平台，以P h o t o s h o p c o r e l D r a w 等软件为操作工具，致力于图片影像处理、广告及宣传彩页设计包装设计纺织品图案设计等。从工作站的应用我们可以看出：首先设备使用者需要熟练使用各种应用软件，他们要用各种应用软件实现自己的想法构思，所以他们不在乎软件，系统的工作原理，更注重软件本身的功能是否能够达到自己的预期效果；其次使用者的工作主要是在大量的人机交互中完成自己的创作，希望更直观的看到自己操作带来的效果。所以工作站大部分使用w i n d o w s 操作系统采用符合专业图形标准(o p e n G L)的图形系统，再加上高性能的存储I o(输入输出j、网络等子系统，来满足专业软件运行的要求。5 2 服务器服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机。服务器既然是一种高性能的计算机，它的构威肯定就与我们平常所用的电脑(P c)有很多相似之处诸如c P u(中央处理器)、内存，硬盘各种总线等等，只不过它是能够提供各种共享服务以及其他方面的高性能应用，它的高性能主要体现在高速度的运算能力长时间的可靠运行，强大的外部数据吞吐能力等方面，是网络的中枢和信息化的核心。在广电行业应用的服务器设备主要应用于以下领域(1)应用服务器：应用服务器可以用来搭建网页服务，邮件服务文件共享打印共享服务、数据库服务等。而所有的应用都有一个共同的特点他们面向的都不是一个人，而是众多的人，同时处理的是众多的数据。(2)专业服务器专业服务器主要是用在系统环境下的执行特定的任务，完成特定的功能如视频服务器、转码服务器等。从服务器的应用我们可以看出：首先设备使用者需要有扎实的基础理论知识以及专业知识，对操作系统、网络构架等基础知识了锯比较透彻：其次使用者最关心设备的安全稳定性，而不是人机交互软件界面。至于服务器的操作系统也各有不同不过从操作系统的比较我们可以看出，L i n u 较W i n d o w s 更为稳定、安全，更适用于服务器另一方面从设备厂商产品来看，应用服务器普遍采用L i n u x 操作系统：同时高端专业服务器也普遍采用L i n u x 操作系统。以视频服务器为例，国外的高端视频服务器厂商拥有长时间的技术发展历史以及充足的技术储备，他们的视频服务器普遍采用L i n u x 操作系统。如o m n e o n 目前国内视频服务器般都停留在w i n d o w s操作系统上，如索贝大洋、格非。值得一提的是，在新台址视频服务器选型测试中，大洋公司也提供了L j n u x 版视频服务器进行测试，测试结果令人满意，这说明我们国内厂商在基础技术开发上又有了一项重要突破值得我们庆贺与期待。所以从服务器的发展我们都可以看出，L i n u x 操作系统是未来服务器技术发展趋势。通过视频服务器设备的现状我们可以看出L i n u 操作系统较w i n d o w s 操作系统更适用于服务器领域而且也更让用户放心。6 结论通过以上的比较我们可以看出。w i n d o w s 和L i n u x 操作系统两者各有优势同时也在不同的领域发挥着不同的作用。如果你是一个单机用户对人机交互需求量比较大，那么w i n d o w s 操作系统比较适合你，并且在未来也会依然占有一定的强势如果你是一位系统工程师，主要看重的是安全稳定性那么推荐你使用L i n u x 操作系统而且服务器采用L j n u x 操作系统是一种必然发展趋势。皿田 万方数据广电领域IT设备操作系统的比较广电领域IT设备操作系统的比较作者：许钢鸣，姜明作者单位：中央电视台播出部刊名：广播与电视技术英文刊名：RADIO&TV BROADCAST ENGINEERING年，卷(期)：2008,35(8)本文链接：http:/