1.3 操作系统的类型和特点

　　5．网络操作系统
　　计算机网络是通过通信设施将地理上分散的并具有自治功能的多个计算机系统互连起来的系统。网络操作系统（Network Operating System）能够控制计算机在网络中方便地传送信息和共享资源，并能为网络用户提供各种所需服务的操作系统。
　　网络操作系统主要有两种工作模式：第一种是客户机/服务器（Client/Server）模式，这类网络中分成两类站点，一类站点作为网络控制中心或数据中心的服务器，提供文件打印、通信传输、数据库等各种服务；另一类站点是本地处理和访问服务器的客户机。这是目前较为流行的工作模式。第二种是对等（Peer-to-Peer）模式，在这种模式下网络中的站点都是对等的，每一个站点既可作为服务器，又可作为客户机。
　　网络操作系统应该具有以下几项功能：
　　（1）网络通信。其任务是在源计算机和目标计算机之间实现无差错的数据传输。具体来说，它具有建立/拆除通信链路、传输控制、差错控制、流量控制、路由选择等功能；
　　（2）资源管理。对网络中的所有硬、软件资源实施有效管理，协调诸用户对共享资源的使用，保证数据的一致性、完整性。典型的网络资源有：硬盘、打印机、文件和数据；
　　（3）网络管理。包括安全控制、性能监视、维护功能等；
　　（4）网络服务：如电子邮件、文件传输、共享设备服务、远程作业录入服务等。
　　下一代的网络操作系统应能提供以下功能支撑：
　　位置透明性。支持客户机、服务器和系统资源不停地在网络中装入卸出，且不固定确切位置的工作方式；
　　名字空间透明性。网络中的任何实体都必须从属于同一个名字空间；
　　管理维护透明性。如果一个目录在多台机器上有映像，应负责对其同步维护；应能将用户和网络故障相隔离；同步多台地域上分散的机器时钟；
　　安全权限透明性。用户仅需使用一个注册名及口令，就可在任何地点对任何服务器的资源进行存取，请求的合法性由操作系统验证，数据的安全性由操作系统保证；
　　通信透明性。提供对多种通信协议支持，缩短通信的延时。
　　6．分布式操作系统
　　以往的计算机系统中，其处理和控制功能都高度地集中在一台计算机上，所有的任务都由它完成，这种系统称为集中式计算机系统。而分布式计算机系统是指由多台分散的计算机，经互连网络连接而成的系统。每台计算机高度自治，又相互协同，能在系统范围内实现资源管理、任务分配、能并行地运行分布式程序。
　　分布式计算机系统是由多台计算机组成的系统。在系统中，任意两台计算机之间利用通信来交换信息，各台计算机之间无主次之分。系统中的资源为所有用户共享，系统中若干台计算机可以相互合作，共同完成同一个任务。用于管理分布式计算机系统的操作系统称为分布式操作系统（Distributed Operating System）。分布式系统的优点是，各节点的自治性好、资源共享的透明性强、各节点具有协同性、系统具有坚定性。主要缺点是，系统状态不精确、控制机构复杂、通信开销会引起性能的下降。与网络操作系统的主要区别在于任务的分布性，即把一个大任务分为若干个子任务，分派到不同的处理器上执行。
　　7．并行操作系统
　　多处理机系统是由多台处理机组成的计算机系统。分成两大类：基于共享存储的多处理机系统（也称为紧耦合多处理机系统）与基于分布存储的多处理机系统（也称为松耦合多处理机系统）。多处理机系统也称为并行计算机系统，它所使用的操作系统称为并行操作系统。现已经研制出来的并行操作系统有：美国Stanford大学的V-Kernel、美国Bell 实验室的Meglos、美国卡内基梅隆大学的MACH 等。
　　8．嵌入式操作系统
　　随着以计算机技术、通信技术为主的信息技术的快速发展和Internet 网的广泛应用，3C（Computer，Communication，Consumer Electronics）融合的趋势已初露端倪，计算机是贯穿社会信息化的核心技术，网络和通信是社会信息化赖以存在的基础设施，电子消费产品是人与社会信息化的主要接口。3C融合的必然产物是信息电器；同时，计算机的微型化和专业化趋势已成事实，这就为把计算机技术渗透到各行各业，应用到各个领域，嵌入到各种设备，开发出各种新型产品，奠定了坚实的物质基础。在这些领域内产生了一个共同需求：计算机嵌入式应用。嵌入式（计算机）系统硬件不再以物理上独立的装置或设备形式出现，而是大部分甚至全部都隐藏和嵌入到各种应用系统中。由于嵌入式（计算机）系统的应用环境与其他类型的计算机系统有着巨大的区别，随之带来了对嵌入式（计算机）系统的软件、即嵌入式软件（embedded software）的要求，而嵌入式操作系统是嵌入式软件的基本支撑。从而，形成了现代操作系统的一个类别——嵌入式操作系统。
　　嵌入式操作系统是指运行在嵌入式（计算机）环境中，对整个系统及所有操作的各种部件、装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制的系统软件。由于它仍旧是一个操作系统，因此，具有通常操作系统的功能，包括与硬件相关的底层软件、操作系统核心功能（文件系统、存储管理、设备管理、进程管理、处理器管理和中断处理），功能强大的还提供图形界面、通信协议、小型浏览器等设施。