操作系统阅读笔记004
本文介绍七种主流的操作系统
。从应用场景的大小依次划分为: 大型机操作系统，服务器操作系统，多处理机操作系统，个人计算机操作系统，实时操作系统，嵌入式操作系统和智能卡操作系统。
大型机操作系统是高端的系统，它们几乎要占用几个房间的大小，被用作数据中心，高端web服务器，大型电子商务站点。这些计算机最重要的特征是拥有强大I/O处理能力，或许它们会挂接1000块硬盘和成千上万的内存。大型机上的操作系统主要面向多个作业的同时处理，多数这样的作业需要强大的I/O处理能力。系统主要提供三类服务:(1)批处理(2)事务处理(3)分时。批处理系统处理不需要用户干预的例行作业，保险公司的索赔处理或连锁商店的销售报告是由批处理方式完成的典型例子。事务处理系统负责大量小的请求，例如，银行的支票处理或航线预订。每个业务量都很小，但是系统必须每秒处理成千上万个业务。分时系统允许多个远程用户同时在计算机上作业，如在大型数据库上的查询。
下一个层次是服务器操作系统，在服务器上运行，可以是大型的个人计算机，工作站甚至是大型机。它们通过网络同时为多个用户服务，并且允许用户共享硬件和软件资源。
多处理机操作系统，为了获得大量联合计算能力而将多个处理器连接成单个的系统。依据连接和共享方式的不同，这些系统被成为并行计算机，多计算机或多处理机。它们需要专门的操作系统，不过通常都是采用配有通信和连接专门功能的服务器操作系统的变种。接着是我们经常使用的个人计算机系统，它们为单个用户提供了良好的接口，主要是文字处理，电子表格和网络访问。
另一类操作系统是实时操作系统，这些系统的特征是时间为关键参数。比如汽车装配线上到了某个时间点就需要切割，如果早了或晚了就会损坏汽车。如果某个动作必须绝对的在规定的时刻(或时间范围)内发生，这就是硬实时系统。在软实时系统中，要求没有硬实时系统严格，偶尔违反最终时限是可以接受的。数字音频或多媒体系统就是这类系统。VxWorks和QNX都是知名的实时操作系统。嵌入式操作系统不是一般意义上的计算机，而是像电视机，微波炉或移动电话一类的设备。它们具有某些实时操作系统的特征(电话通话)，但是由于在外形大小，内存以及能耗方面的限制，使它们自成一类。
最小的操作系统运行在智能卡上，智能卡是一种包括一块CPU芯片的信用卡设备。它具有非常严格的运行能耗和存储空间的限制。有些智能卡是面向Java的，其含义是在智能卡的ROM中有一个Java虚拟机(JVM)解释器。Java应用小程序被下载到卡中并由JVM解释。有的卡可以同时处理多个Java小应用程序，这就是导致了多道程序设计，并且需要对它们进行调度。
智能卡是将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料基片上制成的卡片。智能卡的硬件主要包括微处理器和存储器两部分.智能卡内部的微处理器多采用8位字长的CPU(当然更高位的微处理器也正在开始应用)。微处理器的主要功能是接收外部设备发送的命令对其进行分析后根据需要控制对存储器的访问。访问时微处理器向存储器提供要访问的数据单元地址和必要的参数。存储器则根据地址将对应的数据传输给微处理器最后由微处理器对这些数据进行处理操作。此外智能卡进行的各种运算(如加密运算) 也是由微处理器完成的;而控制和实现上述过程的是智能卡的操作系统COS。卡内的存储器容量由只读存储器ROM、随机存储器RAM和电擦除可编程存储器EEPROM组成。其中ROM 中固化的是操作系统代码其容量取决于所采用的微处理器;RAM 用于存放操作数据容量通常不超过1 KB;EEPROM存储智能卡的各种信息如加密数据和应用文件等容量通常介于2 KB~32 KB之间(这部分存储资源可供用户开发利用)。
智能卡是硬件的便携部分，它必须借助于其它设备才能获取对某种显示设备或是网络的访问。这种设备通常称阅读器，阅读器使应用程序能够从智能卡接收或是发出命令。在市场上有许多种类的阅读器，其中最为流行的是serial、PCCard和keyboard模型。智能卡一般通过两种方式与阅读器互通信，一种是接触智能卡：当智能卡前端的芯片与阅读器相接触时，两者之间才传递信息。另一种是无接触智能卡：这种信息传递通过天线来进行，省去了手工插入或拔出智能卡的动作。当卡靠近阅读器，信息就传递并自动进行读取。参考无线智能卡的读卡方式:系统由卡、读卡器和后台控制器组成。目前较为常见的是RFID被动式标签。其中没有内部供电电源，内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号（全球惟一代码），还可以包括预先存在于标签内EEPROM (电可擦拭可编程只读内存)中的数据。(另外可参考:系统由卡、读卡器和后台控制器组成。工作过程如下：读卡器将载波信号经天线向外发送；卡进入读卡器的工作区域后，由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟，使芯片激活；芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上，经卡内天线回送给读卡器；读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机；后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。)