作業系統 - 歷史

作業系統多年來一直在發展。在 20 世紀 50 年代，計算機僅限於一次執行一個程式，就像計算器一樣，但在隨後的幾十年中，計算機開始包含越來越多的軟體程式，有時稱為庫，這些程式構成了當今作業系統的基礎。

第一個作業系統由通用汽車公司於 1956 年建立，用於執行一臺 IBM 大型機，其名稱為 IBM 704。IBM 是第一家開發作業系統並在其計算機中分發作業系統的計算機制造商，時間是在 20 世紀 60 年代。

以下是關於作業系統演變的時間軸

• 斯坦福研究所於 20 世紀 60 年代後期開發了線上系統 (NLS)，這是第一個類似於我們今天使用的桌面作業系統的作業系統。
• 微軟於 1981 年購買了 QDOS（快速簡易作業系統），並將其命名為 Microsoft 作業系統 (MS-DOS)。截至 1994 年，微軟已停止支援 MS-DOS。
• Unix 是 20 世紀 60 年代中期由麻省理工學院、AT&T 貝爾實驗室和通用電氣聯合開發的。最初它被稱為 MULTICS，代表多路複用作業系統和計算系統。
• FreeBSD 也是一個流行的 Unix 派生版本，起源於伯克利的 BSD 專案。所有現代 Macintosh 計算機都執行 FreeBSD 的修改版本（OS X）。
• Windows 95 是一個面向消費者的基於圖形使用者介面 (GUI) 的作業系統，構建在 MS-DOS 之上。它於 1995 年 8 月 24 日由微軟釋出，作為其 Windows 9x 作業系統系列的一部分。
• Solaris 是一個專有的 Unix 作業系統，最初由 Sun Microsystems 於 1991 年開發。在 2010 年 Sun 被甲骨文收購後，它被重新命名為 Oracle Solaris。

作業系統發展代際

作業系統多年來一直在發展。我們可以根據不同的代際對這種演變進行分類，如下所述

第 0 代（1940 年 - 20 世紀 50 年代初）

第 0 代用於指代計算發展的時期，當時查爾斯·巴貝奇發明了分析機，後來約翰·阿塔納索夫於 1940 年建立了一臺計算機。這一時期的硬體元件技術是電子真空管。這一代計算機沒有可用的作業系統，計算機程式是用機器語言編寫的。這一代計算機效率低下，並且依賴於操作員作為個體程式設計師的不同能力。

第一代（1951-1956）

第一代標誌著商業計算的開始，包括 1951 年初埃克特和莫奇利的 UNIVAC I 的問世，以及稍後 IBM 701 的問世。

系統操作是在專家操作員的幫助下進行的，並且一段時間內沒有作業系統的幫助，儘管程式開始使用更高階的、面向過程的語言編寫，因此操作員的例程得到了擴充套件。後來開發了單道程式作業系統，它消除了執行作業中的一些人工干預，併為程式設計師提供了一些所需的功能。這些系統仍然繼續在人工操作員的控制下執行，人工操作員過去常常遵循許多步驟來執行程式。像 FORTRAN 這樣的程式語言是由 John W. Backus 於 1956 年開發的。

第二代（1956-1964）

第二代計算機硬體最顯著的特點是電晶體取代了真空管作為硬體元件技術。IBM 計算機開發了第一個作業系統 GMOS。GMOS 基於單流批處理系統，因為它將所有類似的作業收集到組或批次中，然後使用穿孔卡將作業提交給作業系統，以在一臺機器上完成所有作業。在完成一項作業後，作業系統會清除，然後繼續讀取並啟動穿孔卡中的下一項作業。

研究人員開始在他們的計算服務中試驗多道程式設計和多處理，稱為分時系統。一個值得注意的例子是相容分時系統 (CTSS)，它是在 20 世紀 60 年代初在麻省理工學院開發的。

第三代（1964-1979）

1964 年 4 月，IBM 釋出了其 System/360 系列計算機，標誌著第三代的正式開始。硬體技術開始使用積體電路 (IC)，這在速度和經濟性方面都帶來了顯著的優勢。

隨著多道程式設計的引入和廣泛採用，作業系統開發得以繼續。充分利用計算機資料通道 I/O 功能的想法繼續發展。

另一項導致第四代個人計算機發展的進步是 DEC PDP-1 的小型計算機的新發展。第三代確實是計算機硬體和配套作業系統的開發的激動人心的時代。

第四代（1979 年至今）

第四代的特點是個人計算機和工作站的出現。第三代的元件技術被超大規模整合 (VLSI) 所取代。我們今天使用的許多作業系統，如 Windows、Linux、MacOS 等，都是在第四代開發的。

作業系統型別按年份演變

作業系統隨著時間的推移從幾乎沒有作業系統發展到人工智慧驅動的作業系統。以下列表顯示了作業系統隨著技術進步而隨時間推移的演變。

• 批處理系統 - 這些系統在 20 世紀 40 年代到 50 年代很流行。批處理作業系統的使用者不會直接與計算機互動。每個使用者都在離線裝置（如穿孔卡）上準備他的作業，並將其提交給計算機操作員，然後操作員將類似的作業批處理在一起以加快處理速度並作為一組執行。程式設計師將他們的程式留給操作員，然後操作員將程式按類似的要求分成批次。在這種系統中，CPU 使用率非常低，並且難以優先考慮一個作業而不是另一個作業。

• 多道程式設計系統 - 這些作業系統從 20 世紀 50 年代到 60 年代出現，徹底改變了計算機領域。現在，使用者可以將多個程式載入到記憶體中，並且每個程式都可以分配特定的記憶體。當一個程式正在等待 I/O 操作時，CPU 會分配給第二個程式。

• 分時系統 - 這種作業系統可以歸類為 20 世紀 60 年代到 70 年代按年份劃分。分時或多工處理是多道程式設計的邏輯擴充套件。處理器的時間在多個使用者之間共享，稱為分時。作業系統使用 CPU 排程和多道程式設計為每個使用者提供一小部分時間。最初設計為批處理系統的計算機系統已修改為分時系統。

• 基於 GUI 的系統 - 從 20 世紀 70 年代到 80 年代，基於 GUI 的作業系統變得流行起來。這些作業系統更友好。使用者可以點選圖形圖示，而不是鍵入命令。Microsoft Windows 是早期流行的基於 GUI 的作業系統之一，至今仍主導著個人電腦領域。

• 網路系統 - 隨著時間的推移，技術也在發展。從 20 世紀 80 年代到 90 年代，基於網路的系統獲得了發展動力。網路作業系統在伺服器上執行，併為伺服器提供管理資料、使用者、組、安全、應用程式和其他網路功能的能力。網路作業系統的主要目的是允許網路（通常是區域網 (LAN)、私有網路或其他網路）中的多臺計算機共享檔案和印表機訪問。

• 移動作業系統 - 從 20 世紀 90 年代後期到 21 世紀初，Symbian、基於 Java ME 的作業系統在移動裝置中很流行。隨著時間的推移，隨著智慧手機的出現，對更復雜的作業系統的需求也隨之產生。這導致了 Android 和 iOS 移動作業系統的開發，這些作業系統至今功能越來越強大，功能也越來越豐富。

• 人工智慧驅動 - 從 2010 年代至今

  在當今時代，人工智慧正在主導著包括作業系統在內的計算機的各個方面。Siri、Google Assistant、Alexa 和許多其他基於人工智慧的助手軟體，甚至可以理解語音命令，並可以執行使用者需要執行的任何操作。