按工作方式分类
- 批处理操作系统（Batch Processing operating systems）
- 在计算机上无须人工干预而执行系列程序的作业
- 允许多用户共享计算机资源
- 可以把作业处理转移到计算机资源不太繁忙的时段
- 避免计算资源闲置，而且无须时刻有人工监视和干预
- 在昂贵的高端计算机上，使昂贵的资源保持高使用率，以减低平均开销
- 分时操作系统（Time-sharing operating systems）
- 计算机科学中对资源的一种共享方式
- 利用多道程序与多任务处理使多个用户可以同时使用一台计算机
- 分时的概念出现于1960年代
- 在1970年代作为一种杰出的模型引发了计算机历史上的一次重大技术革新
- 实时操作系统（Real-time operating system, RTOS）
- 又称即时操作系统，它会按照排序执行、管理系统资源，并为开发应用程序提供一致的基础。
- 最大的特色就是“实时性”，如果有一个任务需要执行，实时操作系统会马上（在较短时间内）执行该任务，不会有较长的延时。这种特性保证了各个任务的及时执行。
- 网络操作系统（Network operating system, NOS）
- 一种面向计算机网络的操作系统
- 允许网络中的多台计算机访问共享的文件和打印机，允许共享数据，用户，组，安全，应用和其他网络功能。通常部署在局域网或私有网络。
- 由于通用操作系统现在已经包含了很多功能特性，这个说法已成为历史。
- 分布式操作系统（Distributed operating system）
- 分布式操作系统是分布式软件系统的重要组成部分，负责管理分布式处理系统资源、控制分布式程序运行等。
内核
- （英语：Kernel，又称核心）在计算机科学中是一个用来管理软件发出的资料I/O（输入与输出）要求的电脑程序，将这些要求转译为资料处理的指令并交由中央处理器（CPU）及电脑中其他电子组件进行处理，是现代操作系统中最基本的部分。
分别为宏内核、微内核、混合内核的操作系统结构
分别为宏内核、微内核、混合内核的操作系统结构
- 内核在设计上可以概分为宏内核与微内核两大架构。在宏内核与微内核之间，进行妥协的设计，这称为混合内核，但是混合内核能否被列为第三大架构，目前仍然有争议。
- 另外与微内核相似，有一种极端的设计方式，称为外内核，仍还在研究阶段，没有任何一个流行的操作系统采用了这种设计。
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外核心
外核心的图形概述
Exokernel，一种操作系统内核架构，是一种极简化的核心，也被称为外核心（Exokernel），外核、或极限核心。
- 设计理念是尽可能的减少软件的抽象化，这使得开发者可以专注于硬件的抽象化。
- 目标就是让应用程序直接请求一块特定的物理空间，一块特定的磁盘块等等。
- 系统本身只保证被请求的资源当前是空闲的，应用程序就允许直接访问它。
- 增加额外的运行库支持。这些运行库运行在外核之上，给用户程序提供了完整的功能。
- 宏内核
宏内核架构的概要示意图
宏内核架构的概要示意图
Monolithic kernel，也译为集成式内核、单体式内核，此架构的特性是整个内核程序是一个单一二进制可执行文件，在内核态kernel space以监管者模式（Supervisor Mode）来执行。
- 宏内核被视作为运行在单一地址空间的单一的进程，内核提供的所有服务，都以特权模式，在这个大型的内核地址空间中运作，这个地址空间被称为内核态（kernel space）。
- 优点是设计简单。在内核之中的通信成本很小，内核可以直接调用内核态内的函数，跟用户态的应用程序调用函数一样，因此它的性能很好。
- 微内核
微内核的示意图
微内核的示意图
Microkernel，由尽可能精简的程序所组成，以实现一个操作系统所需要的最基本功能，包括了底层的寻址空间管理、线程管理、与进程间通信。
- 设计理念，是将系统服务的实现，与系统的基本操作规则区分开来。
- 实现方式，是将核心功能模块化，划分成几个独立的进程，各自运行，这些进程被称为服务（service）。所有的服务进程，都运行在不同的地址空间。只有需要绝对特权的进程，才能在具特权的执行模式下运行，其余的进程则在用户空间运行。
- 需要特权的进程，只有基本的线程管理，内存管理和进程间通信等，这个部分，由一个简单的硬件抽象层与关键的系统调用组成。其余的服务进程，则移至用户空间。
- 让服务各自独立，可以减少系统之间的耦合度，易于实现与调试，也可增进可移植性。它可以避免单一组件失效，而造成整个系统崩溃，内核只需要重启这个组件，不致于影响其他服务器的功能，使系统稳定度增加。同时，操作系统也可以视需要，抽换或创建新某些服务进程，使功能更有弹性。
UNIX
- 非复用信息和计算机服务，英语：Uniplexed Information and Computing Service，UnICS），一种多用户、多进程的计算机操作系统
- 属于分时操作系统
- 前身是Multics，名称来自于多任务信息与计算系统（英语：MULTiplexed Information and Computing System）的缩写，它是一套分时多任务操作系统
- 1925年，当时AT&T总裁华特·基佛德收购了西方电子公司的研究部门，成立了一个叫做“贝尔电话实验室公司”的独立实体。
- 诺基亚贝尔实验室（英语：Nokia Bell Labs，简称贝尔实验室），是美国的一个科技研究机构.
- 1964年，由贝尔实验室、麻省理工学院及美国通用电气公司所共同参与研发，并安装在大型主机上。
- 1969年，因MULTICS项目的工作进度过于缓慢，最后终究遭裁撤的命运，贝尔实验室由此退出此项目。
Unix谱系
Unix谱系
- 1969年，贝尔实验室退出Multics计划后，肯·汤普逊（Ken Thompson），丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie），道格拉斯·麦克罗伊（Douglas McIlroy），和乔伊·欧桑纳于1969年在AT&T贝尔实验室开发
- 第一版UNIX是用PDP-7汇编语言编写的，一些应用是由叫做B语言的解释型语言和汇编语言混合编写的。
- 因为PDP-7的性能不佳，把第一版UNIX移植到PDP-11/20的机器上，开发第二版UNIX。在性能提升后，真正可以提供多人同时使用，布莱恩·柯林汉提议将它的名称改为UNIX。
- 1973年，汤普逊和里奇用C语言重写了Unix，形成第三版UNIX。
- 在进行系统编程时不够强大，所以汤普逊和里奇对其进行了改造，并于1971年共同发明了C语言。
- 1975年，在罗彻斯特大学（University of Rochester）开发出了Aleph内核，其作为罗彻斯特大学智能网关(Rochester’s intelligence Gateway，RIG)项目的一部分。
- 1977年，加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley；UC Berkeley或Cal）的研究生比尔·乔伊( Bill Joy)将程序整理到磁带上，作为First Berkeley Software Distribution（1BSD）发行。 1BSD 本身并不是一个完整的操作系统，而是 Version 6 Unix 的一个插件。主要程序包括Pascal编译器，以及比尔·乔伊的ex行编辑器。
- 1978年，微软从美国电话电报公司(AT & T)购买了Version 7 Unix的许可证，并于1980年8月25日宣布，它将使该软件可用于16位微型计算机市场。因为微软不能授权“Unix”这个名字本身，所以公司给了它一个原始的名字——“Xenix”。
- 1979年，5月2BSD发布，其中包括1BSD 软件的更新版本以及乔伊的两个新程序，这两个程序至今仍然存在于 Unix 系统上: vi 文本编辑器(ex 的可视化版本)和 c shell。
- 1979年，年底3BSD诞生了，这个新系统完整包括了一个新内核、从2BSD移植到VAX的工具，还有32V原来的工具。3BSD 也称为 Virtual VAX/UNIX 或 VMUNIX (用于虚拟内存 UNIX) ，BSD 内核映像通常称为/VMUNIX，直到4.4 BSD。
- 1979年，Aleph的一位工程师理查德·法里斯·拉希德（Richard Farris Rashid)前往卡内基·梅隆大学（英语：Carnegie Mellon University，缩写为CMU） ，开始研究一种能够避免问题的新版 Aleph。
- 1981年-1985年，Accent最初是在卡内基·梅隆大学(CMU)开发的，受到了罗彻斯特大学开发的 Aleph 内核的影响。最值得注意的是它是 Mach 内核的前身。Accent改进了 Aleph，并修复了几个问题，是卡内基·梅隆大学 SPICE 项目的一部分。
- 1981年，年底发布了 UNIX System III，是第一个商业UNIX系统。该系统是各种 AT & T UNIX 系统的混合体: Version 7 UNIX、 PWB/UNIX 2.0、 CB UNIX 3.0、 UNIX/RT 和 UNIX/32V，支持 DEC PDP-11和 VAX 计算机。
- 1982年，史考特·麦克里尼（英语：Scott McNealy)、安迪·贝托尔斯海姆（Andy Bechtolsheim）和维诺德·柯斯拉（Vinod Khosla）三位斯坦福大学研究生共同创立了SUN公司。来自伯克利的比尔 · 乔伊是 BSD (BSD)的主要开发者，他很快就加入了公司，并被认为是最初的创始人之一。“SUN”这个名字来源于斯坦福大学网络(Stanford University Network，SUN)的首字母缩写。SunOS名称通常只用于指代基于 BSD 的版本1.0到4.1.4
- 1983年，System V的第一个版本发布。它引进了一些特性，例如vi编辑器和Curses库（这是从加州大学伯克利分校开发的BSD中引进的）。其中也包括了对DEC VAX机器的支持。同时也支持使用消息进行进程间通讯，信号量，和共享内存。
- 1983年，理查德·马修·斯托曼(Richard Stallman)创立GNU计划（GNU is Not Unix）。目标是创建一个完全自由且向下兼容UNIX的操作系统。GNU项目的产品，如Emacs、GCC等已经成为各种其它自由发布的类UNIX系统中的核心角色。
- 1985年，Mach是一个由卡内基·梅隆大学(CMU)开发的计算机操作系统微内核，为了用于操作系统之研究，特别是在分布式与并行运算上。Mach的开发是为了取代BSD的UNIX核心，所以是许多新的操作系统的设计基础。Mach开发项目从1985年运行到1994年，到Mach 3.0版结束。
- 1987年，美国电话电报公司和 Sun 宣布，他们正在合作一个项目，合并当时市场上最流行的 UNIX 变体: BSD、 UNIX System V和 Xenix。这就是 Unix 系统 V 版本4(SVR4)。
- 1987年，理查德·马修·斯托曼(Richard Stallman)决定以Mach微内核进行开发，认为可以借此加速操作系统的开发，但因为一直不确定卡内基·梅隆大学(CMU)何时要将核心源代码发布，造成项目三年进展缓慢。他在之后承认这是个错误。
- 1989年，GNU通用公共许可协议（英语：GNU General Public License，缩写GNU GPL 或 GPL），是被广泛使用的自由软件许可证，给予了终端用户运行、学习、共享和修改软件的自由。
- 1989年，GNU项目中的其他部分，如编辑器、编译器、Shell等都已经完成，独缺操作系统核心。
- 1989年，Sun 发布了 OpenWindows，这是一个兼容 OPEN 的基于 X11的环境，同时也支持 SunView 和 NeWS 应用程序。这成为 SunOS 4.1.1中默认的 SunOS GUI。
- 1989年，System V Release 4.0公开，并于1990年发布。是Unix系统实验室和Sun联合进行的项目，它融合了来自Release 3，4.3BSD，Xenix，以及SunOS的技术。
- Unix系统实验室（Unix System Laboratories，简称：USL）最初设立时是贝尔实验室的一部分。
- USL于1990年并入贝尔实验室的另一个部门UNIX Software Operation。它被认为是负责Unix的开发和许可证发布的。就在当时它成为了一个独立的子公司，组织权、所有权和经营权都归美国电报电话公司，也就是贝尔实验室的母公司所有。
- 1993年6月Novell收购了USL及其所有的Unix资产，包括所有的版权、商标和颁发执照的权利。
* 来自BSD: TCP/IP支持，C shell * 来自SunOS: 网络文件系统，内存映射文件，以及一个新的共享库系统 * 其他的实现： * ksh，Korn shell * ANSI C兼容 * 更好的国际化和本地化支持 * 一个应用二进制接口 * 支持POSIX、X/Open和SVID3标准
- 1990年，自由软件基金会开始正式发展Hurd。
- 1991年，Linux内核由 林纳斯·贝内迪克特·托瓦兹（Linus Benedict Torvalds）于1991年9月17日首次发布的操作系统内核。Linux 通常被打包成一个 Linux 发行版（就是通常所说的“Linux操作系统”），其中包括内核和支持系统的软件和库，其中许多是由 GNU 项目提供的。GNU计划中，运行用户层级的应用软件经过修改移植后，可以在Linux之上使用，因而很多开发者转向Linux。Linux成为最常见的GNU系统软件运行平台。
- 1991年，Sun 宣布其下一个主要操作系统版本将从源自 BSD 的源代码转换为基于 SVR4的源代码。并将SUN OS 更名为Solaris
Linux发行版
- Linux 发行版（英语：Linux distribution或distro，也被叫做GNU/Linux 发行版），为一般用户预先集成好的Linux操作系统及各种应用软件。
- 一般用户不需要重新编译，在直接安装之后，只需要小幅度更改设置就可以使用，通常以软件包管理系统来进行应用软件的管理。
- Linux发行版通常包含了包括桌面环境、办公包、媒体播放器、数据库等应用软件。>- 这些操作系统通常由Linux内核、以及来自GNU计划的大量的函式库，和基于X Window或者Wayland的图形界面。
不同主要发行版开发过程的时间线
不同主要发行版开发过程的时间线
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Debian系
- Debian于1993年8月16日由一名美国普渡大学学生伊恩·默多克（Ian Murdock）首次发布。最初把他的系统称为“Debian Linux Release”。
- Debian的名称是由他当时的女友（现在为其前妻Debra和Ian Murdock自己的名字合并而成的，所以Debian一词是根据这两个名字在美国英语的发音而读作/'d?bi?j?n/。
- Debian GNU / Linux是一种强调使用自由软件的发行版，支持多种硬件平台。Debian及其派生发行版使用deb软件包格式，并使用dpkg及其前端作为软件包管理器。
出名的派生系统：
- Deepin：曾基于Debian（deepin V23 Preview后，放弃了debian上游，也把软件包格式更换为自研的"玲珑"），使用自行开发的Deepin DE桌面环境的发行版，启动迅速，UI简洁，开发了深度文件管理器，深度音乐，深度截图，深度终端等特色软件，还与软件厂商合作开发了有道词典、网易云音乐等Linux原生应用。
基于Deepin：统一操作系统（UOS）：Deepin与中国电子、中兴、南京诚迈共同打造的商业化发行版。- Ubuntu：知名Linux发行版之一，由Canonical有限公司赞助，基于Debian，使用自己的软件包库，与Debian的有所不同，旨在开发出更加友好的桌面。
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Red Hat系
- Red Hat Linux和SUSE Linux是最早使用RPM格式软件包的发行版，如今RPM格式已广泛运用于众多的发行版。
- 这两种发行版后来都分为商业版本和社区支持版本。
- Red Hat Linux的社区支持但受红帽公司赞助的版本现称为Fedora，商业版本则称为Red Hat Enterprise Linux。
- SUSE Linux则分成了SUSE Linux Enterprise和OpenSUSE。
出名的派生系统：
- CentOS：Community Enterprise Operating System是Linux发行版之一，它是来自于Red Hat Enterprise Linux（RHEL）依照开放源代码规定发布的源代码所编译而成。由于出自同样的源代码，因此有些要求高度稳定性的服务器以CentOS替代商业版的Red Hat Enterprise Linux使用。两者的不同，在于CentOS并不包含封闭源代码软件。CentOS 对上游代码 "上游 (软件开发)")的主要修改是为了移除不能自由使用的商标。CentOS和RHEL一样，都可以使用Fedora EPEL来补足软件。
- Fedora Linux（第七版以前为Fedora Core）是较具知名度的Linux发行包之一，由Fedora项目社群开发、红帽公司赞助，目标是创建一套新颖、多功能并且自由（开放源代码）的操作系统。Fedora是商业化的Red Hat Enterprise Linux发行版的上游源码。