从硬件角度看操作系统发展轨迹——From a hardware perspective operating system trajectory
操作系统理论是在计算机的应用中诞生并成长的，它的发展与计算机硬件的发展是密不可分的。下表是从硬件角度看操作系统的发展轨迹。
年 代
硬件特点
操作系统特点
背 景
机械计算机时代（17世纪～20世纪初）
①纯机械结构，低速
②只能进行简单的数学运算
纯手工操作
从计算尺到差分机再到分析机发展了数百年
第一代计算机（1946年～20世纪50年代末）电子管计算机
①体积大，能耗高，故障多，价格贵
②难以普及应用
无操作系统
（程序以机器码编写，载体从插件板到卡片与纸带）
1906年发明电子管；
1946年第一台电子管计算机ENIAC研制成功
第二代计算机（20世纪50年代末～60年代中期）晶体管计算机
①采用印刷电路
②稳定性与可靠性大大提高
③批量生产成为可能
④进入实际应用领域但数量有限
①单道批处理系统
②操作系统以监督软件形式出现
③任务按顺序方式处理
1947年发明晶体管
第三代计算机（20世纪60年代中期~70年
代初）集成电路计算机
①体积减小，性价比迅速提高
②小型计算机发展迅速
③进入商业应用领域
④尚不适合家庭应用的需求
①涌现大批操作系统，包括多道批处理系统、分时系统和实时系统
②奠定了现代操作系统的基本框架
1958年发明集成电路；1971年Intel公司发明微处理器
第四代计算机（20世纪70年代中期至今）大规模集成电路计算机
①性能大幅度提高，价格不断下降
②个人计算机成为市场的主流
③计算机迅速普及
④计算机应用进入高速发展的轨道
①操作系统的理论基本完善
②系统与网络通讯一体化（分布式操作系统和网络操作系统）
③人机交互成为设计重点
④操作系统性能日渐稳定
1981年IBM-PC机诞生；1993年Internet开始商业化运作
从上表可以看出：
· 在硬件的性价比较低的时候，操作系统设计追求硬件的使用率，从批处理系统发展到分时系统。
· 随着硬件性价比越来越高，操作系统的设计开始追求系统的可靠性和稳定性，出现了多处理器系统和分布式系统。
· 计算机普及后，操作系统的设计开始追求用户界面的友好。
· 第一代和第二代计算机系统应用范围很小，操作系统的发展非常缓慢，直到第三代计算机系统出现后，才得以高速发展。
· 从第三代到第四代计算机，操作系统的功能模块划分没有变化，说明计算机硬件结构已经稳定，操作系统的发展逐渐摆脱随硬件一起发展的状况，形成自己的理论体系。
· 进入第四代计算机系统后，分布式系统和多处理器系统虽然极大地扩充了操作系统理论，但其系统结构并没有变化，只是各功能模块得以进一步完善。
总的来讲，随着操作系统理论的不断发展，操作系统设计中与硬件相关的部分所占比重越来越小，渐渐走出软件依附于硬件的局面，至今操作系统设计已经支撑起一个庞大的软件产业。
