YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Информатика (А.В. Терехов, А.В. Чернышев, В.Н. Чернышев) arrow 4.1. Классификация и краткий обзор операционных систем
4.1. Классификация и краткий обзор операционных систем

4.1. Классификация и краткий обзор операционных систем

   Операционная система (ОС) - это набор программ, который выполняет общее управление работой компьютера, запускает приложения, организует работу с файлами, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ, значительно облегчая общение с компьютером. Без ОС компьютер вообще не может функционировать и представляет не более чем совокупность электронных устройств.
   ОС может размещаться в постоянной памяти компьютера или загружаться в оперативную память с диска при включении компьютера (последние называют дисковыми ОС).
   ОС обычно классифицируют по следующим признакам:
   - число пользователей, одновременно работающих с системой (однопользовательские и многопользовательские);
   - число задач, которые могут решаться с их помощью в любой момент времени (однозадачные и многозадачные);
   - базовый способ общения пользователя с ОС (диалог на языке команд, диалог на языке меню, диалог на языке графических представлений);
   - число разрядов адресной шины (16, 32, 64 ...);
   - минимально требуемые ресурсы, т.е. минимально необходимые объемы оперативной и дисковой памяти, класс микропроцессора. В этой классификации MS DOS - однопользовательская, однозадачная, 16-разрядная ОС, общающаяся с пользователем на языке команд.
   Windows - это многопользовательская, многозадачная, 32-разрядная ОС.
   Еще одним важным свойством операционной системы является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. В наши дни становится общепринятым введение в ОС функций поддержки многопроцессорной обработки данных.
   На свойства ОС непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают ОС персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и компьютерных сетей. Наряду с ОС, ориентированными на совершенно определенный тип аппаратной платформы, существуют ОС, специально разработанные таким образом, чтобы они могли быть легко перенесены с компьютера одного типа на компьютер другого типа, так называемые мобильные или многоплатформенные ОС. Наиболее ярким примером такой ОС является популярная система UNIX. В этих системах аппаратно-зависимые места тщательно локализованы, так что при переносе системы на новую платформу переписываются только они. Средством, облегчающим перенос остальной части ОС, является написание ее на машинно-независимом языке, например, на Си, который и был разработан для программирования операционных систем.
   Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:
   - системы пакетной обработки (например, ЕС);
   - системы разделения времени (UNIX, VMS);
   - системы реального времени (QNX, RT/11).
   Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, т.е. решение максимального числа задач в единицу времени.
   Для систем разделения времени критерием эффективности является не максимальная пропускная способность, а удобство и эффективность работы пользователя. В таких ОС каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же машине, складывается впечатление, что каждый из них единолично использует машину.
   Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник и т.п. Критерием эффективности для таких систем является способность выдерживать заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы - реактивностью.
   Основу любой вычислительной сети составляет сетевая ОС. Сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети. Так, например, одноранговые сети (в которых компьютеры имеют равные права доступа к ресурсам друг друга) могут построены на базе Windows 98/NT/2000/XP/VISTA и т.п.
   К настоящему времени разработано достаточно большое количество различных типов операционных систем: MacOS (предназначена для работы на компьютерах с процессорами PowerPC), DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows VISTA, Linux и др ). В нашей стране одной из наиболее используемых, является MS Windows.
   Среди вышеназванных операционных систем весьма примечательна ОС Linux - это оригинальная реализация ОС UNIX для Intel-платформ, разработанная в 1990-х гг. Линусом Торвальдсом. С самого начала эта ОС распространяется свободно на условиях, определяемых лицензией GPL, принятой для программного обеспечения, разрабатываемого в рамках движения Open Source (Открытый код) и проекта GNU - проекта создания свободного программного обеспечения. Благодаря открытости исходных кодов и возможности доработки ОС Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система. ОС Linux - это многопользовательская ОС с сетевым оконным графическим интерфейсом. В настоящее время существует большое количество дистрибутивов ОС Linux, которые распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей (наиболее подробный список можно найти на сайте http://distrowatch.com). Любопытно, что существуют специальные Linux-дистрибутивы, не требующие инсталляции. Это означает, что для начала работы достаточно вставить в дисковод CD-ROM загрузочный диск с дистрибутивом (один из таких CD-дистрибутивов - KNOPPIX).
   Первая операционная система DOC - MS DOS (Дисковая операционная система Microsoft), была создана в 1981 г. для первых компьютеров IBM на процессорах Intel 8088, имевших 256 Кбайт оперативной памяти, а вместо жесткого диска использовавших дискету емкостью 160 Кбайт. Информация выводилась в текстовом режиме на черно-белый монитор. MS DOC была компактной, не предъявляла высоких требований к аппаратуре и выполняла необходимый минимум функций.
   Вместе с совершенствованием компьютеров совершенствовалась и операционная система MS DOS, которая стала поддерживать новые устройства (жесткий диск и др.) с помощью драйверов, обеспечивала поддержку национальных клавиатур и т.д.
   Наряду с MS DOS выпускались и выпускаются совместимые с ней ОС других производителей: IBM- PC DOS, Novel - Novel DOS и др.
   Последняя MS DOS 6.22 вышла в 1994 г. и на этом завершила свое развитие, как самостоятельная ОС. Последующие версии были основой ОС Windows:
   - MS DOS 7.0 - составная часть Windows 95;
   - MS DOS 7.1 - составная часть Windows 95 OSR2 и Windows 98;
   - MS DOS 8.0 - составная часть Windows ME.
   Хотя ОС MS DOS перестала разрабатываться, до сих пор в эксплуатации остается значительное число программ, работающих в ее среде. В настоящее время можно использовать свободную операционную систему FreeDOS (создатель Джим Холл, 1994 г.). Эта ОС использует свой код, являясь лицензионно чистым продуктом, обладает отличной совместимостью с DOS-программами. Эту ОС можно встретить установленной на ноутбуки. К особенностям FreeDOS можно отнести поддержку файловой системы FAT32, поддержку сети, работает с USB-мышками, дисками Serial-ATA (если их поддерживает BIOS компьютера), но не поддерживает NTFS.
   Еще сравнительно недавно ОС DOS пользовалась достаточно большой популярностью. Но в настоящее время большинство прикладных программ требуют для своей работы ОС Windows (Windows 2000, XP и выше).
   Microsoft была вынуждена создать семейство операционных систем Windows (Окна) ввиду невозможности внесения в DOS необходимых принципиальных усовершенствований, обеспечивающих надлежащий сервис для пользователей и разработчиков, поддерживающих многозадачность, средства защиты данных и позволяющих эффективнее использовать современные микропроцессоры.
   Первой ОС этого семейства, получившей распространение и популярность, была многозадачная Windows 95, появившаяся 1995 г. Выпущенные до этого Windows 3.х и Windows for Workgroups были фактически оболочками с графическим интерфейсом и требовали для своей работы однозадачной DOS. По словам разработчиков, основная цель - сделать работу с компьютером в максимальной степени простой для всех пользователей была достигнута. Этому способствовала и поддержка технологии Plug and Play (для автоматической настройки оборудования), а также возможность работы с Интернетом без дополнительных программ.
   Дальнейшая эволюция ОС семейства Windows привела к появлению Windows 95 (1995 г.) (для которой стала характерной возросшая скорость выполнения программ, работа с несколькими мониторами, поддержка универсальной последовательной шины USB и т.д.) и Windows NT (которая изначально разрабатывалась для работы в сети), позволившая администраторам централизованно управлять и контролировать работой сетей.
   И хотя впоследствии Microsoft выпустила еще две версии - Windows 98 и Windows Me, улучшающие свойства Windows 95, дальнейшее развитие ОС пошло по пути объединения технологий NT с линейкой 9.х. Появляются Windows 2000, Windows XP (2002 г.), созданные на основе технологии NT. ОС стала более надежной, простой, безопасной и быстрой. В XP интерфейс используется привычный, но более простой и «интеллектуальный».
   Сегодня Windows XP является самой популярной операционной системой в мире. Но разработчики программного обеспечения от Microsoft предлагают пользователям новую ОС Windows Vista (что в переводе означает новые возможности). Следует отметить, что разработчики этой ОС уделили достаточно большое внимание вопросам безопасности (появился Windows Defender - Защитник Windows, улучшена работа брандмауэра, имеется механизм контроля учетной записи пользователя UAC и др.), появилась функция быстрого поиска, изменился и интерфейс ОС, что потребует некоторого «привыкания» пользователей.

 
< Пред.   След. >