Министерство на образованието на Руската федерация
Вологодско държавно техническо
университет
Отдел: АТПП
Дисциплина: Въведение в
специалност.
абстрактно
на тема: "История на развитието на операционните системи."
Извършва се от ученик
Соколов А.С.
Група: ЕМ-11
Проверено: отделение на АТПП
Сердюков Н.А.
Въведение. 3
1. Предназначение на операционните системи 3
2. Видове операционни системи. 4
2.1 Операционни системи за пакетна обработка 4
2.2 Операционни системи за споделяне на време 5
2.3 Операционни системи в реално време 5
2.4 Разговорни операционни системи 6
3. Особености на алгоритмите за управление на ресурсите 6
3. 1 Поддръжка за многозадачност 6
3.2 Поддръжка на много потребители 6
3.3 Превантивна и непревантивна многозадачност 6
3.4 Поддръжка на многонишкова работа 7
3.5 Многопроцесорна обработка 7
4. История на развитието на ОС 7
4.1 Разработване на първите операционни системи 8
4.2 Операционни системи и глобални мрежи. 10
4.3 Операционни системи на миникомпютри и
първите локални мрежи 11
4.4 Развитие на операционни системи през 80-те години. тринадесет
4.5 Характеристики на настоящия етап на развитие на операционните системи. 17
4.6 Хронология на събитията, водещи до Windows 98 20
4.7 Разработка на Windows NT 25
Заключение 26
Библиография. 27
Въведение
Сред всички системни програми, с които компютърните потребители трябва да се справят, операционните системи заемат специално място. Операционната система управлява компютъра, изпълнява програми, осигурява защита на данните, изпълнява различни сервизни функции по искане на потребителя и програми. Всяка програма използва услугите на ОС и следователно може да работи само под контрола на ОС, която предоставя тези услуги за нея.
1. Назначаване на операционни системи.
Операционната система в най-голяма степен определя облика на цялата изчислителна система като цяло. Въпреки това потребителите на компютри често срещат трудности при дефинирането на операционна система. Това отчасти се дължи на факта, че ОС изпълнява две по същество несвързани функции: осигуряване на удобство на потребителя-програмист, като му предоставя разширена машина и повишаване на ефективността при използване на компютъра чрез разумно управление на ресурсите му.
Операционна система (ОС) - набор от програми, които осигуряват контрол на компютърния хардуер, планиране на ефективното използване на неговите ресурси и решаване на проблеми по инструкции на потребителя.
Предназначение на операционната система.
Основната цел на ОС, която осигурява работата на компютър във всеки от описаните режими, е динамичното разпределение на ресурсите и тяхното управление в съответствие с изискванията на изчислителните процеси (задачи).
Ресурс е всеки обект, който може да бъде разпределен от операционната система между изчислителни процеси в компютър. Има хардуерни и софтуерни ресурси на компютрите. Хардуерните ресурси включват микропроцесор (процесорно време), RAM и периферни устройства; към софтуерни ресурси - софтуерни инструменти, достъпни за потребителя за управление на изчислителни процеси и данни. Най-важните софтуерни ресурси са програмите, включени в системата за програмиране; средства за софтуерно управление на периферни устройства и файлове; библиотеки на системни и приложни програми; означава осигуряване на управление и взаимодействие на изчислителните процеси (задачи).
Операционната система разпределя ресурсите в съответствие с потребителските заявки и компютърните възможности и като взема предвид взаимодействието на изчислителните процеси. Функциите на ОС също се изпълняват от редица изчислителни процеси, които сами по себе си консумират ресурси (памет, процесорно време и др.) Изчислителни процеси, свързани с ОС, управляват изчислителни процеси, създадени по искане на потребителите.
Счита се, че ресурсът работи в споделен режим, ако всеки от изчислителните процеси го заема за определен интервал от време. Например, два процеса могат да споделят процесорното време по равно, ако на всеки процес е разрешено да използва процесора за една секунда на всеки две секунди. По същия начин има разделяне на всички хардуерни ресурси, но интервалите на използване на ресурсите от процесите може да не са еднакви. Например процесът може да разполага с част от основната памет за целия период на съществуване, но микропроцесорът може да бъде достъпен за процеса само за една секунда на всеки четири.
Операционната система е посредник между компютъра и неговия потребител. Това прави работата с компютри по-лесна, като освобождава потребителя от отговорността за разпределяне и управление на ресурси. Операционната система анализира потребителските заявки и гарантира тяхното изпълнение. Заявката отразява необходимите ресурси и необходимите действия на компютъра и е представена от поредица от команди на специален език от директиви на операционната система. Такава последователност от команди се нарича задача.
2. Видове операционни системи.
Операционната система може да изпълнява потребителски заявки в пакетен или интерактивен режим или да управлява устройствата в реално време. В съответствие с това се разграничават пакетна обработка, споделяне на време и интерактивни операционни системи (Таблица 1).
Таблица 2.1.
| операционна система | Спецификации на операционната система | ||
| Естеството на взаимодействието на потребителя със задачата | Брой едновременно обслужвани потребители | Осигурен режим на работа на компютъра | |
| партидна обработка | Взаимодействието не е възможно или ограничено | Едно или повече | Единична програма или мултипрограма |
| Времеви деления | Диалог | Няколко | Мултипрограма |
| реално време | Оперативен | Многозадачност | |
| Диалог | Диалог | едно | Единична програма |
2.1 Пакетна обработка на операционни системи.
Операционната система за пакетна обработка е система, която обработва пакет от задачи, т.е. множество задачи, подготвени от един и същ или различни потребители. Взаимодействието между потребителя и неговата работа по време на обработката е невъзможно или изключително ограничено. Под управлението на операционната система за пакетна обработка компютърът може да работи в еднопрограмни и многопрограмни режими.
2.2 Операционни системи за споделяне на време.
Такива системи осигуряват едновременно обслужване на много потребители, позволявайки на всеки потребител да взаимодейства със задачата си в режим на диалог. Ефектът от едновременното обслужване се постига чрез разделяне на процесорното време и други ресурси между няколко изчислителни процеса, които отговарят на индивидуалните потребителски задачи. Операционната система предоставя компютъра на всеки изчислителен процес за малък интервал от време; ако изчислителният процес не е завършен до края на следващия интервал, той се прекъсва и се поставя в опашката за изчакване, отстъпвайки място на компютъра на друг изчислителен процес. Компютърът в тези системи работи в мултипрограмен режим.
Операционната система за споделяне на време може да се използва не само за обслужване на потребителите, но и за управление на технологично оборудване. В този случай „потребителите“ са отделни блокове за управление на задействащите устройства, които са част от технологичното оборудване: всеки блок взаимодейства с определен изчислителен процес за интервал от време, достатъчен за прехвърляне на управляващи действия към задействащото устройство или получаване на информация от сензори .
2.3 Операционни системи в реално време.
Тези системи гарантират бързото изпълнение на заявките в рамките на определен интервал от време. Заявките могат да идват от потребители или от външни за компютъра устройства, с които системите са свързани чрез канали за предаване на данни. В този случай скоростта на изчислителните процеси в компютъра трябва да е в съответствие със скоростта на процесите, протичащи извън компютъра, т.е. да съответства на хода на реално време. Тези системи организират управлението на изчислителните процеси по такъв начин, че времето за отговор на заявка да не надвишава определените стойности. Необходимото време за реакция се определя от свойствата на обектите (потребители, външни устройства), обслужвани от системата. Операционните системи в реално време се използват в системите за извличане на информация и системите за управление на технологичното оборудване. Компютрите в такива системи работят по-често в режим на многозадачност.
2.4 Интерактивни операционни системи.
Тези операционни системи се използват широко в персоналните компютри. Тези системи осигуряват удобна форма на диалог с потребителя чрез дисплея при въвеждане и изпълнение на команди. За изпълнение на често използвани поредици от команди, т.е. задачи, интерактивната операционна система предоставя възможност за пакетна обработка. Под управлението на интерактивната операционна система компютърът обикновено работи в режим на една програма.
3. Особености на алгоритмите за управление на ресурсите.
3.1 Поддържа многозадачност.
Според броя на едновременно изпълняваните задачи операционните системи могат да бъдат разделени на два класа:
еднозадачен (например MS-DOS, MSX) и
многозадачност (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
Операционните системи с една задача основно изпълняват функцията да предоставят на потребителя виртуална машина, което го прави по-лесно и по-удобно за потребителя да взаимодейства с компютъра. Операционните системи с една задача включват инструменти за управление на периферни устройства, инструменти за управление на файлове и инструменти за комуникация с потребителите.
Многозадачните операционни системи, в допълнение към горните функции, управляват споделянето на споделени ресурси като процесор, RAM, файлове и външни устройства.
3.2 Поддръжка на мултиплейър режим.
Според броя на едновременните потребители операционните системи се делят на:
един потребител (MS-DOS, Windows 3.x, ранни версии на OS/2);
многопотребителски (UNIX, Windows NT).
Основната разлика между системите с много потребители и системите с един потребител е наличието на средства за защита на информацията на всеки потребител от неоторизиран достъп от други потребители. Трябва да се отбележи, че не всяка многозадачна система е многопотребителска и не всяка еднопотребителска ОС е еднозадачна.
3.3 Превантивна и непревантивна многозадачност.
Най-важният споделен ресурс е времето на процесора. Начинът, по който процесорното време се разпределя между няколко процеса (или нишки), които съществуват едновременно в системата, до голяма степен определя спецификата на ОС. Сред многото съществуващи опции за изпълнение на многозадачност могат да се разграничат две групи алгоритми:
непревантивна многозадачност (NetWare, Windows 3.x);
превантивна многозадачност (Windows NT, OS/2, UNIX).
Основната разлика между изпреварващата и непревантивната многозадачност е степента на централизация на механизма за планиране на процеса. В първия случай механизмът за планиране на процесите е изцяло концентриран в операционната система, а във втория случай се разпределя между системата и приложните програми. При многозадачност без изпреварване, активният процес работи, докато по своя собствена инициатива даде контрол на операционната система, така че тя да избере друг процес, готов за изпълнение от опашката. При превантивна многозадачност решението за превключване на процесора от един процес към друг се взема от операционната система, а не от самия активен процес.
3.4 Поддръжка за многонишковост.
Важно свойство на операционните системи е възможността за паралелизиране на изчисления в рамките на една задача. Многонишкова ОС разделя времето на процесора не между задачи, а между техните отделни клонове (нишки).
3.5 Многопроцесорна обработка.
Друго важно свойство на ОС е отсъствието или наличието в нея на средства за поддръжка на многопроцесорност – мултипроцесорност. Многопроцесорната обработка води до усложняване на всички алгоритми за управление на ресурсите.
В днешно време става всеобщо прието да се въведат функции за поддръжка на многопроцесори в ОС. Такива функции са налични в Solaris 2.x на Sun, Open Server 3.x на Santa Crus Operations, OS/2 на IBM, Windows NT на Microsoft и NetWare 4.1 на Novell.
Многопроцесорните операционни системи могат да бъдат класифицирани според начина, по който изчислителният процес е организиран в система с многопроцесорна архитектура: асиметрични операционни системи и симетрични операционни системи. Асиметричната ОС работи изцяло само на един от процесорите на системата, разпределяйки приложните задачи между останалите процесори. Симетричната ОС е напълно децентрализирана и използва целия набор от процесори, като ги разделя между системни и приложни задачи.
4. История на развитието на ОС.
4.1 Разработване на първите операционни системи.
Важен период в развитието на ОС се отнася до 1965-1975 г. По това време в техническата база на компютрите имаше преход от отделни полупроводникови елементи като транзистори към интегрални схеми, което отвори пътя за следващото поколение компютри. През този период бяха внедрени почти всички основни механизми, присъстващи в съвременната ОС: мултипрограмиране, многопроцесорна обработка, поддръжка на многотерминален многопотребителски режим, виртуална памет, файлови системи, контрол на достъпа и работа в мрежа. През тези години започва разцветът на системното програмиране. Революционното събитие на този етап беше индустриалното внедряване на мултипрограмиране. В условията на рязко увеличените възможности на компютъра при обработка и съхранение на данни, изпълнението само на една програма в даден момент се оказа изключително неефективно. Решението беше мултипрограмирането – метод за организиране на изчислителен процес, при който няколко програми бяха едновременно в паметта на компютъра, като се изпълняваха последователно на един и същ процесор. Тези подобрения значително подобриха ефективността на изчислителната система. Мултипрограмирането беше реализирано в две версии – в пакетна обработка и системи за споделяне на време. Многопрограмните системи за пакетна обработка, точно както техните еднопрограмни предшественици, бяха насочени към осигуряване на максимално натоварване на компютърния хардуер, но решиха този проблем по-ефективно. В многопрограмен пакетен режим процесорът не е бездействал, докато една програма изпълняваше I/O операция (както се случи, когато програмите се изпълняваха последователно в ранните системи за пакетна обработка), а превключва към друга програма, която беше готова за изпълнение. В резултат на това беше постигнато балансирано натоварване на всички компютърни устройства и следователно броят на решените задачи за единица време се увеличи.
В системите за многопрограмна пакетна обработка, потребителят все още не можеше да взаимодейства интерактивно със своите програми. За да се върне поне частично на потребителите усещането за директно взаимодействие с компютър, беше разработена друга версия на мултипрограмни системи - системи за споделяне на време. Тази опция е предназначена за многотерминални системи, когато всеки потребител работи на собствен терминал. Ранните операционни системи за споделяне на времето, разработени в средата на 60-те, включват TSS/360 (IBM), CTSS и MULTICS (MIT с Bell Labs и General Electric). Вариантът на мултипрограмиране, използван в системите за споделяне на време, имаше за цел да създаде за всеки отделен потребител илюзията за едноличен собственик на компютър чрез периодично разпределяне на своя дял от процесорното време за всяка програма. При системите за споделяне на времето ефективността на използването на оборудването е по-ниска, отколкото при системите за пакетна обработка, което е цена за удобство на потребителите. Многотерминалният режим се използва не само в системите за споделяне на време, но и в системите за пакетна обработка. В същото време не само операторът, но и всички потребители получиха възможността да създават свои собствени задачи и да управляват изпълнението им от своя терминал. Такива операционни системи се наричат системи за дистанционно въвеждане на работа. Терминалните комплекси могат да бъдат разположени на голямо разстояние от процесорни стелажи, свързвайки се с тях чрез различни глобални връзки - модемни връзки на телефонни мрежи или специални канали. За да поддържат отдалечената работа на терминалите, в операционните системи се появиха специални софтуерни модули, които реализират различни (по това време, като правило, нестандартни) комуникационни протоколи. Такива изчислителни системи с отдалечени терминали, като запазват централизирания характер на обработката на данни, до известна степен бяха прототипът на съвременните мрежи, а съответният системен софтуер беше прототипът на мрежовите операционни системи.
В компютрите от 60-те години операционната система поема по-голямата част от организацията на изчислителния процес. Внедряването на мултипрограмирането изисква въвеждането на много важни промени в хардуера на компютъра, пряко насочени към подкрепа на нов начин на организация на изчислителния процес. При разделяне на компютърните ресурси между програми е необходимо да се осигури бързо превключване на процесора от една програма към друга, както и надеждна защита на кодовете и данните на една програма от неволно или умишлено увреждане на друга програма. Процесорите вече имат привилегировани и потребителски режими на работа, специални регистри за бързо превключване от една програма към друга, средства за защита на паметта и усъвършенствана система за прекъсване.
В привилегирован режим, предназначен за работа с програмни модули на операционната система, процесорът може да изпълнява всички команди, включително тези, които позволяват разпределението и защитата на компютърните ресурси. Някои команди на процесора не бяха достъпни за програми, работещи в потребителски режим. По този начин само ОС може да контролира хардуера и да действа като арбитър за потребителски програми, които се изпълняват в непривилегирован потребителски режим.
Системата за прекъсване позволява да се синхронизира работата на различни компютърни устройства, работещи паралелно и асинхронно, като входно-изходни канали, дискове, принтери и др.
Друга важна тенденция от този период е създаването на семейства от софтуерно съвместими машини и операционни системи за тях. Примери за семейства софтуерно съвместими машини, изградени върху интегрални схеми, са серията машини IBM/360, IBM/370 и PDP-11.
Софтуерната съвместимост изисква и съвместимост на операционните системи. Такава съвместимост обаче предполага способност за работа на големи и малки изчислителни системи, с голям и малък брой различни периферни устройства, в търговската област и в областта на научните изследвания. Операционните системи, създадени с намерението да задоволят всички тези противоречиви изисквания, се оказаха изключително сложни. Те се състояха от много милиони редове на сглобяване, написани от хиляди програмисти, и съдържаха хиляди грешки, причиняващи безкраен поток от поправки. Операционните системи от това поколение бяха много скъпи. Така например разработването на OS / 360, размерът на кода за който е 8 MB, струва на IBM 80 милиона долара.
Въпреки огромния си размер и многото проблеми обаче, OS / 3600 и други операционни системи от това поколение като нея удовлетвориха повечето от изискванията на потребителите. През това десетилетие беше направена огромна крачка напред и беше положена солидна основа за създаването на модерни операционни системи.
4.2 Операционни системи и глобални мрежи.
В началото на 70-те години се появиха първите мрежови операционни системи, които, за разлика от многотерминалните операционни системи, направиха възможно не само разпръскването на потребителите, но и организирането на разпределено съхранение и обработка на данни между няколко компютъра, свързани чрез електрически връзки. Всяка мрежова операционна система, от една страна, изпълнява всички функции на локалната операционна система, а от друга страна, има някои допълнителни инструменти, които й позволяват да взаимодейства по мрежата с операционните системи на други компютри. Софтуерните модули, които реализират мрежови функции, се появяват в операционните системи постепенно, тъй като мрежовите технологии, компютърния хардуер се развиват и се появяват нови задачи, изискващи мрежова обработка.
Въпреки че теоретичната работа по създаването на мрежови концепции се извършва почти от появата на компютрите, значителни практически резултати при свързването на компютри в мрежа са получени в края на 60-те години, когато се използват глобални връзки и техники за превключване на пакети, е възможно да се реализират взаимодействие на машини от клас мейнфрейм и суперкомпютри. Тези скъпи компютри често съхраняват уникални данни и програми, които трябва да бъдат достъпни от широк кръг потребители, разположени в различни градове на значително разстояние от компютърните центрове.
През 1969 г. Министерството на отбраната на САЩ започва работа за обединяване на суперкомпютрите на отбранителните и изследователските центрове в единна мрежа. Тази мрежа се наричаше ARPANET и беше отправна точка за създаването на най-известната глобална мрежа днес – Интернет. Мрежата ARPANET обединява компютри от различни типове, работещи с различни операционни системи с добавени модули, които реализират комуникационни протоколи, общи за всички компютри в мрежата.
През 1974 г. IBM обяви създаването на собствена мрежова архитектура за своите мейнфрейми, наречена SNA (System Network Architecture). Тази многослойна архитектура, в много отношения подобна на стандартния OSI модел, който се появи малко по-късно, осигурява взаимодействия между терминал, терминал и компютър и компютър към компютър през глобални връзки. По-ниските нива на архитектурата бяха реализирани от специализиран хардуер, най-важният от които е процесорът за телеобработка. Функциите на горните слоеве на SNA се изпълняват от софтуерни модули. Един от тях е в основата на софтуера на процесора за телеобработка. Други модули работеха на централния процесор като част от стандартната IBM мейнфрейм операционна система.
В същото време в Европа се провеждаше активна работа за създаване и стандартизиране на мрежи X.25. Тези мрежи с комутиране на пакети не бяха обвързани с никаква конкретна операционна система. Откакто станаха международен стандарт през 1974 г., протоколите X.25 се поддържат от много операционни системи. От 1980 г. IBM включва поддръжка за X.25 протоколите в архитектурата на SNA и в своите операционни системи.
4.3 Операционни системи на миникомпютрите и първите локални мрежи.
До средата на 70-те години широко се използват мини-компютри като PDP-11, Nova, HP. Миникомпютрите бяха първите, които се възползваха от мащабните интегрални схеми, които направиха възможно реализирането на достатъчно мощни функции при сравнително ниска цена на компютър.
Много функции на многопрограмни многопотребителски операционни системи бяха съкратени предвид ограничените ресурси на миникомпютрите. Операционните системи на миникомпютрите често стават специализирани, като например управление само в реално време (RT-11 OS за PDP-11 миникомпютри) или само споделяне на време (RSX-11M за същите компютри). Тези операционни системи не винаги са били многопотребителски, което в много случаи е оправдано от ниската цена на компютрите.
Важен крайъгълен камък в историята на операционните системи е създаването на операционната система UNIX. Тази операционна система първоначално е била предназначена да поддържа споделяне на време на миникомпютъра PDP-7. От средата на 70-те години започва масовото използване на операционната система UNIX. По това време кодът за UNIX е 90% написан на езика от високо ниво C. Широкото използване на ефективни компилатори на C направи UNIX уникална операционна система за това време, със способността за относително лесно пренасяне към различни типове компютри. Тъй като тази ОС беше снабдена с изходни кодове, тя стана първата отворена ОС, която обикновените ентусиазирани потребители биха могли да подобрят. Въпреки че UNIX първоначално е проектиран за миникомпютри, неговата гъвкавост, елегантност, мощна функционалност и отвореност му спечелват силна позиция във всички класове компютри: суперкомпютри, мейнфреймове, миникомпютри, RISC-базирани сървъри и работни станции и персонални компютри.
Независимо от версията, общите функции за UNIX са:
многопотребителски режим със средства за защита на данните от неоторизиран достъп,
внедряване на многопрограмна обработка в режим на споделяне на време, базиран на използването на алгоритми за изпреварваща многозадачност,
използване на виртуална памет и механизми за размяна за повишаване на нивото на мултипрограмиране,
обединяване на I / O операции въз основа на разширеното използване на концепцията за "файл",
йерархична файлова система, която образува едно дърво на директории, независимо от броя на физическите устройства, използвани за поставяне на файлове,
преносимост на системата чрез записване на основната й част на C,
различни средства за взаимодействие между процесите, включително чрез мрежата,
дисково кеширане за намаляване на средното време за достъп до файлове.
Наличието на миникомпютри и следователно тяхното разпространение в предприятията послужиха като мощен стимул за създаването на локални мрежи. Предприятието може да си позволи да разполага с няколко мини-компютъра, разположени в една и съща сграда или дори в една и съща стая. Естествено имаше нужда от обмен на информация между тях и споделяне на скъпо периферно оборудване.
Първите локални мрежи са изградени с помощта на нестандартно комуникационно оборудване, в най-простия случай - чрез директно свързване на серийните портове на компютрите. Софтуерът също беше нестандартен и беше реализиран като персонализирани приложения. Първото UNIX мрежово приложение, UNIX-to-UNIX Copy Program (UUCP), се появява през 1976 г. и започва да се разпространява с версия 7 на AT&T UNIX през 1978 г. Тази програма направи възможно копирането на файлове от един компютър на друг в рамките на локалната мрежа чрез различни хардуерни интерфейси - RS-232, токов контур и т.н., а освен това можеше да работи чрез глобални връзки, като модемни.
4.4 Развитие на операционни системи през 80-те години.
Най-важните събития от това десетилетие включват развитието на TCP/IP стека, появата на Интернет, стандартизирането на технологиите за локална мрежа, появата на персонални компютри и операционни системи за тях.
Работна версия на стека на протоколите TCP / IP е създадена в края на 70-те години. Този стек беше набор от общи протоколи за хетерогенна изчислителна среда и беше предназначен да свърже експерименталната мрежа ARPANET с други „сателитни“ мрежи. През 1983 г. стекът от протоколи TCP/IP е приет от Министерството на отбраната на САЩ като военен стандарт. Преминаването на компютрите в ARPANET към TCP/IP стека ускори внедряването му за операционната система BSD UNIX. Оттогава започва съвместното съществуване на UNIX и TCP/IP протоколи и почти всички многобройни версии на Unix се свързват в мрежа.
Интернет се превърна в отлична тестова площадка за много мрежови операционни системи, което даде възможност да се тества в реални условия възможността за тяхното взаимодействие, степента на мащабируемост, способността за работа при екстремно натоварване, създадена от стотици и хиляди потребители. Независимостта на производителя, гъвкавостта и ефективността направиха протоколите TCP/IP не само основният транспортен механизъм на Интернет, но и основния стек на повечето мрежови операционни системи.
Цялото десетилетие беше белязано от постоянната поява на нови, все по-усъвършенствани версии на операционната система UNIX. Сред тях бяха маркови версии на UNIX: SunOS, HP-UX, Irix, AIX и много други, в които производителите на компютри адаптираха кода на ядрото и системните помощни програми за своя хардуер. Разнообразието от версии породи проблема с тяхната съвместимост, който различни организации периодично се опитваха да разрешат. В резултат на това бяха приети стандартите POSIX и XPG, определящи интерфейсите на ОС за приложения, а специално подразделение на AT&T пусна няколко версии на UNIX System III и UNIX System V, предназначени да консолидират разработчиците на ниво код на ядрото.
Също така широко използвани операционни системи MS-DOS от Microsoft, PC DOS от IBM, Novell DOS от Novell и др. Първата DOS операционна система за персонален компютър е създадена в 1981 беше наречен MS-DOS 1.0. Microsoft закупи правата за 86-DOS от Seattle Computer Products, адаптира операционната система за тогавашните тайни компютри на IBM и я преименува на MS-DOS. През август 1981 г. DOS 1.0 работи на единична 160K едностранна дискета. Системните файлове заемат до 13K: изисква 8K RAM. май 1982г DOS 1.1 ви позволява да работите с двустранни дискети. Системните файлове заемат до 14K. март 1983гПоявата на DOS 2.0 заедно с IBM PC XT. Пресъздадена тази версия има почти три пъти повече команди от DOS 1.1. Сега става възможно използването на 10 MB твърд диск. Дървовидна структура на файловата система и 360-K дискети. Новият 9-секторен дисков формат увеличава капацитета с 20% в сравнение с 8-секторния формат. Системните файлове отнемат до 41K, за да работят системата изисква 24K RAM. декември 1983 гС PCjr дойде системата PC-DOS 2.1 от IBM.
август 1984г.Заедно с първите IBM PC AT, базирани на процесора 286, се появява и DOS 3.0. Той се фокусира върху 1,2 MB флопи дискове и твърди дискове с по-голям капацитет от преди. Системните файлове заемат до 60Kb. ноември 1984 г DOS 3.1 поддържа мрежови системни файлове на Microsoft, които заемат до 62K. ноември 1985гПоявата на Microsoft Windows. декември 1985г DOS 3.2 работи с 89 мм флопи дискове при 720K. Може да адресира до 32MB на един твърд диск. Системните файлове заемат до 72K. април 1986 гПоявата на IBM PC Convertihle. септември 1986 г Compaq пуска първия компютър от клас 386. април 1987 гС PS/2, първият компютър от клас 386 на IBM дойде с DOS 3.3. Работи с новите 1,44 MB дискети и няколко типа разделяне на твърди дискове до 32 MB всеки, което ви позволява да използвате твърди дискове с голям капацитет. Системните файлове отнемат до 76K, за да стартират системата изисква 85K RAM. MS-DOS беше най-популярен и продължи 3-4 години. В същото време IBM обяви пускането на OS/2. ноември 1987 гСтарт на доставката на Microsoft Windows 2.0 и OS/2. Юли 1988 г. Появява се Microsoft Windows 2.1 (Windows/286 Windows/386). Ноември 1988 DOS 4.01 включва интерфейс, шел меню и разделя твърдия диск на дялове, по-големи от 32 MB. Системните файлове заемат до 108K; Системата изисква 75K RAM за работа. май 1990гПоявяват се Microsoft Windows 3.0 и DR DOS 5.0. юни 1991г MS-DOS 5.0 има свои собствени характеристики, тъй като позволява ефективно използване на OP. DOS 5.0 разполага с подобрени интерфейси на менюто на обвивката, редактор на цял екран, помощни програми на диска и възможност за промяна на задачи. Системните файлове заемат до 118K: системата изисква 60K RAM, а 45K могат да бъдат заредени в зона на паметта с адреси, по-големи от 1 MB, което освобождава редовно място в паметта за изпълнение на приложни програми MS-DOS 6.0 в допълнение към стандартния набор на програми. Включва софтуер за архивиране, антивирусен софтуер и други подобрения в MS-DOS 6.21 и MS-DOS 6.22.
Началото на 80-те години се свързва с друго значимо събитие в историята на операционните системи - появата на персонални компютри. От гледна точка на архитектурата персоналните компютри не се различаваха от класа миникомпютри като PDP-11, но цената им беше значително по-ниска. Персоналните компютри послужиха като мощен катализатор за експлозивния растеж на локалните мрежи. В резултат на това поддръжката на мрежови функции се превърна в предпоставка за операционната система на персоналните компютри.
Мрежовите функции обаче не се появиха веднага в операционните системи за персонални компютри. Първата версия на най-популярната ранна операционна система за персонален компютър на Microsoft, MS-DOS на Microsoft, нямаше тези функции. Това беше еднопрограмна, еднопотребителска ОС с интерфейс на командния ред, способен да стартира от флопи диск. Основните задачи за нея бяха управлението на файлове, разположени на флопи и твърди дискове в UNIX - подобна йерархична файлова система, както и последователното стартиране на програми. MS-DOS не беше защитен от потребителски програми, тъй като процесорът Intel 8088 не поддържаше привилегирован режим. Разработчиците на първите персонални компютри вярваха, че при индивидуално използване на компютър и ограничени хардуерни възможности няма смисъл да се поддържа мултипрограмиране, така че процесорът не предоставя привилегирован режим и други механизми за поддръжка на мултипрограмни системи.
Липсващите функции за MS-DOS и подобни операционни системи бяха компенсирани от външни програми, които предоставиха на потребителя удобен графичен интерфейс (например Norton Commander) или фини инструменти за управление на дискове (например PC Tools). Операционната среда на Microsoft на Microsoft, която беше добавка към MS-DOS, имаше най-голямо влияние върху разработването на софтуер за персонални компютри.
Мрежовите функции също бяха реализирани главно чрез мрежови обвивки, работещи върху операционната система. Когато работите в мрежа, винаги е необходимо да се поддържа многопотребителски режим, в който един потребител е интерактивен, а останалите получават достъп до компютърни ресурси през мрежата. В този случай се изисква операционната система да има поне някаква минимална функционална поддръжка за многопотребителски режим. Историята на MS-DOS мрежата започва с версия 3.1. Тази версия на MS-DOS добави необходимите заключване на файлове и запис към файловата система, което позволи на повече от един потребител да имат достъп до файл. Използвайки тези функции, мрежовите обвивки могат да осигурят споделяне на файлове между потребителите на мрежата.
Заедно с пускането на MS-DOS 3.1 през 1984 г., Microsoft пусна и продукт, наречен Microsoft Networks, обикновено наричан неофициално MS-NET. Някои от концепциите, въплътени в MS-NET, като въвеждането на основните мрежови компоненти – пренасочване и мрежов сървър, бяха успешно прехвърлени в по-късните мрежови продукти на Microsoft: LAN Manager, Windows за работни групи и след това в Windows NT.
Мрежови обвивки за персонални компютри са произведени от други компании: IBM, Artisoft, Performance Technology и други.
Novell избра различен път. Първоначално тя разчита на разработването на операционна система с вградени мрежови функции и постига изключителен успех по пътя. Неговите мрежови операционни системи NetWare отдавна са се превърнали в еталон за производителност, надеждност и сигурност за локални мрежи.
Първата мрежова операционна система на Novell излиза на пазара през 1983 г. и се нарича OS-Net. Тази ОС беше предназначена за мрежи, които имат топология на звездата, централният елемент на която беше специализиран компютър, базиран на микропроцесора Motorola 68000. Малко по-късно, когато IBM пусна персоналните компютри PC XT, Novell разработи нов продукт - NetWare 86, проектирани за семейството Intel 8088.
Още от първата версия на NetWare OS тя се разпространява като операционна система за централния сървър на локалната мрежа, която поради своята специализация в изпълнението на функциите на файлов сървър осигурява възможно най-високата скорост за отдалечен достъп до файлове за този клас компютри и повишена сигурност на данните. Потребителите на мрежи Novell NetWare плащат цена за висока производителност - специален файлов сървър не може да се използва като работна станция, а неговата специализирана ОС има много специфичен интерфейс за програмиране на приложения (API), който изисква специални познания, специален опит и значителни усилия от приложението разработчици.
За разлика от Novell, повечето други компании разработиха мрежи за персонални компютри в рамките на операционни системи с общо предназначение. Подобни системи, с развитието на хардуерните платформи на персоналните компютри, започнаха все повече да придобиват характеристиките на миникомпютърни операционни системи.
През 1987 г., в резултат на съвместните усилия на Microsoft и IBM, се появява първата многозадачна система за персонални компютри с процесор Intel 80286, използвайки напълно предимствата на защитения режим - OS / 2. Тази система беше добре обмислена. Той поддържаше превантивна многозадачност, виртуална памет, графичен потребителски интерфейс (не от първата версия) и виртуална машина за стартиране на DOS приложения. Всъщност тя надхвърли обикновената многозадачност със своята концепция за паралелизиране на отделни процеси, наречена многонишковост.
OS / 2 със своите разширени функции за многозадачност и файловата система HPFS с вградена многопотребителска защита се оказа добра платформа за изграждане на локални мрежи от персонални компютри. Най-широко използваните мрежови обвивки са LAN Manager на Microsoft и LAN сървър на IBM, разработени от тези компании на базата на същия основен код. Тези обвивки бяха по-ниски по производителност от файловия сървър NetWare и консумираха повече хардуерни ресурси, но имаха важни предимства - те позволяваха, първо, да стартират всякакви програми, разработени за OS / 2, MS-DOS и Windows на сървъра, и второ, да използват компютъра, на който са работили, като работна станция.
Развитието на мрежата от Microsoft и IBM доведе до появата на NetBIOS, много популярен транспортен протокол и в същото време интерфейс за програмиране на приложения за локални мрежи, който се използва в почти всички мрежови операционни системи за персонални компютри. Този протокол все още се използва днес за създаване на малки локални мрежи.
Не особено успешната пазарна съдба на OS / 2 не позволи на LAN Manager и LAN сървърните системи да завземат значителен пазарен дял, но принципите на работа на тези мрежови системи до голяма степен бяха въплътени в по-успешната операционна система от 90-те - Microsoft Windows NT, който съдържа вградени мрежови компоненти, някои от които имат префикс LM - от LAN Manager..
През 80-те години бяха приети основните стандарти за комуникационни технологии за локални мрежи: през 1980 г. - Ethernet, през 1985 г. - Token Ring, в края на 80-те - FDDI. Това даде възможност да се гарантира съвместимостта на мрежовите операционни системи на по-ниските нива, както и да се стандартизира интерфейсът на ОС с драйвери за мрежови адаптери.
За персонални компютри са използвани не само ОС, специално разработени за тях, като MS-DOS, NetWare и OS / 2, но и вече съществуващи операционни системи са адаптирани. Появата на процесорите Intel 80286 и особено 80386 с поддръжка на мултипрограмиране направи възможно прехвърлянето на UNIX OS към платформата на персоналния компютър. Най-известната система от този тип беше версията на UNIX Operation Santa Cruz (SCO UNIX).
4.5 Характеристики на настоящия етап на развитие на операционните системи.
През 90-те години почти всички операционни системи, които заемат видно място на пазара, станаха мрежови. Мрежовите функции вече са вградени в ядрото на операционната система, като неразделна част. Операционните системи получиха инструменти за работа с всички основни технологии на локални (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) и глобални (X.25, frame relay, ISDN, ATM) мрежи, както и инструменти за създаване композитни мрежи (IP, IPX, AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP). Операционните системи използват средствата за мултиплексиране на няколко протоколни стека, поради което компютрите могат да поддържат едновременна работа в мрежа с хетерогенни клиенти и сървъри. Появиха се специализирани операционни системи, които са предназначени изключително за изпълнение на комуникационни задачи. Например, мрежовата операционна система Cisco Systems IOS, работеща в рутери, организира изпълнението на набор от програми в мултипрограмен режим, всяка от които реализира един от комуникационните протоколи.
През втората половина на 90-те всички доставчици на ОС рязко увеличиха поддръжката си за работа с Интернет (с изключение на доставчиците на UNIX системи, при които тази поддръжка винаги е била значителна). В допълнение към самия TCP / IP стек, пакетът започна да включва помощни програми, които внедряват такива популярни интернет услуги като telnet, ftp, DNS и Web. Влиянието на Интернет се прояви и във факта, че компютърът се превърна от чисто изчислително устройство в средство за комуникация с усъвършенствани изчислителни възможности.
През последното десетилетие специално внимание беше отделено на корпоративните мрежови операционни системи. По-нататъшното им развитие е една от най-важните задачи в обозримо бъдеще. Корпоративна ОС се отличава със способността си да работи добре и стабилно в големи мрежи, които са характерни за повечето предприятия с клонове в десетки градове и, вероятно, в различни страни. Такива мрежи органично се характеризират с висока степен на софтуерна и хардуерна хетерогенност, така че корпоративната ОС трябва безпроблемно да взаимодейства с различни типове операционни системи и да работи на различни хардуерни платформи. Към днешна дата трите лидери в класа на корпоративните операционни системи ясно са идентифицирани - това са Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, както и UNIX - системи от различни производители на хардуерни платформи.
За корпоративната операционна система е много важно да имате централизирани инструменти за администриране и управление, които ви позволяват да съхранявате акаунти на десетки хиляди потребители, компютри, комуникационни устройства и софтуерни модули, налични в корпоративната мрежа, в една база данни. В съвременните операционни системи инструментите за централизирано администриране обикновено се основават на едно бюро за помощ. Системата на Banyan Street Talk беше първата успешна реализация на бюрото за помощ в корпоративен мащаб. Към днешна дата услугата NDS на Novell, пусната за първи път през 1993 г. за първата корпоративна версия на NetWare 4.0, е получила най-голямо признание. Ролята на централизираното бюро за помощ е толкова голяма, че качеството на помощното бюро оценява пригодността на ОС за работа в корпоративен мащаб. Дългото забавяне на пускането на Windows NT 2000 до голяма степен се дължи на създаването на мащабируема Active Directory за тази операционна система, без която беше трудно за това семейство ОС да претендира за титлата на истинска корпоративна ОС.
Създаването на многофункционално мащабируемо бюро за помощ е стратегическа посока в еволюцията на ОС. По-нататъшното развитие на Интернет до голяма степен зависи от успеха на тази посока. Такава услуга е необходима, за да превърне Интернет в предсказуема и управляема система, например за осигуряване на необходимото качество на услугата за потребителски трафик, поддръжка на големи разпределени приложения, изграждане на ефективна пощенска система и т.н.
На настоящия етап от развитието на ОС инструментите за сигурност излязоха на преден план. Това се дължи на повишената стойност на информацията, обработвана от компютрите, както и на повишеното ниво на заплахи, които съществуват при предаване на данни през мрежи, особено обществени като Интернет. Много операционни системи днес имат усъвършенствани инструменти за информационна сигурност, базирани на криптиране на данни, удостоверяване и оторизация.
Съвременните операционни системи са присъщи на мултиплатформата, тоест способността да се работи на напълно различни видове компютри. Много операционни системи имат специални версии за поддръжка на клъстерни архитектури, които осигуряват висока производителност и толерантност към грешки. Изключение засега е операционната система Netware, всички версии на която са разработени за платформата Intel, а внедряването на функциите на NetWare като обвивка за други операционни системи, като NetWare за AIX, не е било успешно.
През последните години дългосрочната тенденция за повишаване на удобството на човешката работа с компютър се доразвива. Ефективността на човешкия труд става основният фактор, определящ ефективността на изчислителната система като цяло. Човешките усилия не трябва да се изразходват за настройка на параметрите на изчислителния процес, както се случи в ОС от предишни поколения. Например в системите за пакетна обработка всеки потребител трябваше да дефинира голям брой параметри, свързани с организацията на изчислителните процеси в компютър, използвайки език за управление на заданията. Например, за системата OS/360, езикът за управление на заданията JCL предоставя на потребителя да дефинира повече от 40 параметъра, сред които са приоритетът на заданието, изискванията за основната памет, времевият лимит за заданието, списък на използваните входно-изходни устройства и техните режими на работа.
Съвременната ОС се заема със задачата да избира параметрите на операционната среда, като за целта използва различни адаптивни алгоритми. Например, изчакванията в комуникационните протоколи често се дефинират въз основа на мрежовите условия. Разпределението на RAM между процесите се извършва автоматично с помощта на механизми за виртуална памет, в зависимост от активността на тези процеси и информацията за честотата на използване на определена страница от тях. Моменталните приоритети на процесите се определят динамично въз основа на историята, включително например времето, когато процесът е бил в опашката, процента на използвания разпределен отрязък от време (интервал), интензитет на I/O и т.н. Дори по време на инсталационния процес повечето операционните системи предлагат режим за избор на опции по подразбиране, който гарантира, макар и не оптимално, но винаги приемливо качество на системите.
Удобството на интерактивната работа с компютър непрекъснато се увеличава чрез включването на усъвършенствани графични интерфейси в ОС, които използват звук и видео изображения заедно с графики. Това е особено важно за превръщането на компютъра в терминал на нова обществена мрежа, в която постепенно се превръща Интернет, тъй като за масовия потребител терминалът трябва да бъде толкова ясен и удобен, колкото телефонния апарат. Потребителският интерфейс на ОС става все по-интелигентен, насочвайки човешките действия в типични ситуации и вземайки рутинни решения вместо него.
Операционните системи на бъдещето трябва да осигуряват високо ниво на прозрачност на мрежовите ресурси, поемайки задачата да организират разпределени изчисления, превръщайки мрежата във виртуален компютър. Точно това е смисълът, който специалистите на Sun влагат в лаконичния слоган „Мрежата е компютър“, но разработчиците на ОС имат още дълъг път, преди да превърнат слогана в реалност.
4.6 Хронология на събитията, водещи до Windows 98
октомври 1981 г PS-DOS 1.0 се доставя на всички с новия IBM PC. Малко след това Microsoft пуска MS-DOS и лицензира MS-DOS за обществеността.
януари 1983г Apple пуска Lisa, един от първите микрокомпютри с графичен потребителски интерфейс. Ненадеждността на хардуера и средната цена от 10т. долара означаваше провал на Lisa, но проправи пътя за по-достъпния модел Macintosh, който излезе година по-късно. Отличителна черта на Lisa и Mac беше, че поддръжниците на DOS подигравателно наричаха WIMD - интерфейс, (wimp - скучен; WIMP - Windows, икони, мишки, указатели - прозорци, икони, мишка, указатели) и т.н. папки и дълги имена на файлове - тези компоненти започнаха да се появяват в Windows, започвайки с версия 2.0. Някои от тях бяха напълно внедрени само в Windows 95.
март 1983г MS-DOS 2.0 донесе значителни промени, добави функционалност на твърдия диск и големи програми, инсталируеми драйвери на устройства и нова йерархична файлова система, подобна на UNIX. Все още се използват неясни имена на файлове от осем знака и текстов интерфейс.
октомври 1983 г Visi Corp, дъщерно дружество на Microsoft Corporation, създаде невероятна електронна таблица за DOS. VisiCorp - пуска "интегрираната среда VisiOn, която е първият графичен потребителски интерфейс (GUI) за компютър. Изисква 512-Kbytes RAM и твърд диск, по това време усъвършенстван хардуер.
10 ноември 1983 г. Microsoft Corporation обявява пускането на Windows - среда, която допълва DOS с графичен интерфейс.
септември 1984г Digital Research обявява GEM (Graphics Environment Manager). Появилата се в началото на 1985 г. среда GEM се оказва неподходяща за използване на DOS програми, което затруднява практическото й приложение. И GEM, и VisiON излизат на пазара преди Windows, но страдат от същия недостатък. Както и първите версии на Windows, състоящи се в малкия брой програми, предназначени за тези платформи.
февруари 1985г IBM пуска Top View, многозадачна текстова среда за DOS. В средата на изглед отгоре, която улавя почти всички прекъсвания на DOS, могат да се използват само няколко DOS команди и DOS пакетни файлове не могат да се използват. Обещанието на IBM да добави графичен потребителски интерфейс към TopView никога не беше изпълнено.
юли 1985г Quarterdeck Office Systems пуска DESQview, друга многозадачна текстова среда за DOS. Има временен успех с ограничена аудитория от потребители. Компанията направи много опити да привлече вниманието на разработчиците към платформата DESQview, но всички те завършиха с неуспех. Qvarterdeck най-накрая се отказва, след като Windows 3.0 става стандарт.
20 ноември 1985г.Излизането на Windows 1.0 Версия 1.0 потребителите могат да работят с няколко програми едновременно, като лесно превключват между тях, без да се налага да затварят и рестартират отделни програми. Но припокриването на прозорците не е позволено, което драстично намалява удобството на околната среда. Windows 1.0 не е написан достатъчно и не навлиза на пазара.
януари 1987г. Заедно със средата и времето за изпълнение, Windows 1.0 доставя Aldus Page - Maker 1.0, първата програма за публикуване на Windows, която навлезе на пазара за настолни компютри.
април 1987 г IBM и Microsoft обявяват пускането на OS/2 1.0, Голямата синя надежда за операционни системи. Microsoft продължава да работи върху Windows, но прави основния залог на следващото поколение операционна система. OS/2 1.0 в крайна сметка се проваля поради липса на поддръжка от разработчиците на софтуер и хардуер, лоша съвместимост с DOS програми и липса на яснота относно това дали може да се използва с компютри, различни от PS/2.
6 октомври 1987 г. Excel за Windows 2.0 е първата жизнеспособна компютърна електронна таблица с GUI, която се предлага на пазара, за да оспори хегемонията на пакета Lotus 1-2-3. С Excel системата на Windows придобива респектиране, но високи изисквания към ресурсите и необходимостта от използване на собствени драйвери на устройства. Не й позволявайте да бъде достоен конкурент на този етап.
9 декември 1987 г.Излизането на Windows 2.0. Вместо многозначно разположение на прозореца, както в предишните версии. Има система от припокриващи се прозорци. Той също така се възползва от защитения режим на 80286 и по-добрите процесори, позволявайки на програмите да надхвърлят 640 KB DOS основна памет.
През юни 1988г.Излиза версия 2.1, преименувана на Windows 286.
9 декември 1987 г.Излиза Windows 386, издание на Windows 2.0, оптимизирано за най-новия процесор на Intel. Има известно влияние върху пазара, но главно поради възможността за стартиране на множество DOS програми във "виртуалните машини" на 386 CPU; той полага основата за повечето от бъдещите функции на Windows 3.0
юни 1988г Digital Research пуска DR-DOS, който според пресата превъзхожда MS-DOS поради мощните си помощни програми. По-нататъшното развитие на операционната система обаче беше възпрепятствано от необходимостта да се направят промени, за да се гарантира съвместимост с Windows и DR-DOS никога не спечели значителен пазарен дял.
31 октомври 1988 г.Излизането на OS / 2 1.1 от IBM с графичната обвивка Presentation Manager. OS/2 1.1, значителен ъпгрейд от OS/2 1.0, все още не е достатъчно съвместим с широко разпространените DOS програми и съществуващия хардуер. Трудностите на OS/2 принуждават Microsoft да продължи да работи върху Windows, докато IBM продължава да разработва OS/2. След известно време представители на IBM изразяват недоволство, че Microsoft измества фокуса си към Windows и пътищата на двете корпорации накрая се разминават.
декември 1988гИзлизането на SammaAmi, първият текстообработващ процесор за Windows. Потребителите могат да използват шрифтове, подобни на печат, докато редактират и показват полетата такива, каквито са в действителност. Word Perfect остава най-широко използваният текстообработващ процесор, но въпреки че Ami имаше забележимо влияние, неговото въздействие върху пазара беше необходимо. Microsoft Word за Windows идва скоро.
22 май 1990г.Издание на Windows 3.0; системата стана много по-удобна. Програмният мениджър и иконите работят много по-добре от стария MS-DOS Executive от Windows2. Друга иновация е File Manager. Подобренията, фокусирани върху програмиста, доведоха до експлозия на активността на пазара на софтуер за Windows. Стабилността на операционната система оставя много да се желае, но Windows 3.0 веднага се превръща в доминиращ продукт на пазара благодарение на предварителната си инсталация на нови компютри и обширната поддръжка от независими доставчици на хардуер и софтуер. Неумолимият стремеж на Microsoft да направи Windows работеща ОС най-накрая дава плод.
ноември 1990 гПоявява се друг GUI за DOS - GEOS 1.0, който никога не се е превърнал в конкурент на Windows. Въпреки високата оценка за техническите достойнства на GEOS от PC Magazine и няколко други публикации, софтуерът за разработчици се пуска на пазара едва шест месеца след пускането на операционната система.
март 1992гНачало на доставката OS/2 2.0. Той осигуряваше добра съвместимост с програмите на DOS/Windows3.x, но операционната система беше натоварена със сложна обектно-ориентирана обвивка Object-Oriented Workplace Shell и изискванията за ресурси бяха твърде високи за това време. OS/2 все още няма драйвери за обичайни устройства и съвместими инструменти на трети страни; в резултат на това Windows доминира на пазара.
6 април 1992 г.Излизане на Windows 3.1. Той коригира много грешки, подобрява стабилността и добавя някои нови функции, включително мащабируеми шрифтове TrueType. Windows 3.x става най-популярната операционна среда за компютър в САЩ (по брой инсталации) и остава такава до 1997 г.
4 юли 1992г. Microsoft обявява пускането на Win 32, следващото поколение ADI за 32-битов Windows NT. Има първи публични препратки към „Чикаго“ (кодовото име на ОС, която по-късно ще стане Windows 95), а също така се говори за това как NT евентуално ще измести съществуващата архитектура на Windows.
27 октомври 1992г.Издание на Windows за работни групи 3.1. Той интегрира функции, фокусирани върху обслужването на мрежови потребители и работни групи, включително доставка на имейли, споделяне на файлове и принтери и планиране. Версия 3.1 беше предвестникът на бума на малката локална мрежа, но беше търговски провал, спечелвайки унизителния прякор „Windows for Warehouse“.
април 1993 гЗапочвайки с версия 6.0, IBM започна да предлага PS-DOS отделно от Microsoft. PC-DOS 6.0 включва различен мениджър на паметта от този, лицензиран от Microsoft през 1981 г. за първия модел на IBM PC. Novell придобива DR-DOS и, допълвайки го с по-усъвършенствани мрежови функции, през декември 1993 г. пуска отново на пазара като Novell DOS 7.0. И двата опита бяха твърде малки и твърде късно, тъй като познанията за DOS намаляха. Всички истински иновации в компютърната индустрия идват от Windows и операционни системи, различни от Microsoft.
24 май 1993г.Излизането на Windows NT (съкратено от Нова технология). Първата версия 3.1, първоначално насочена към взискателния пазар на потребители и сървъри, изисква компютър от висок клас, за да функционира; освен това продуктът не е лишен от грапавост. Въпреки това, Windows NT е добре приет от разработчиците поради повишената си сигурност, стабилност и усъвършенстван API - интерфейсът Win32, който опростява създаването на мощни програми. Проектът започва като OS/2 3.0, но завърши с пълно пренаписване на изходния код за продукта.
8 ноември 1993г.Излизане на Windows за Workgrounds 3.11. Той осигурява по-пълна съвместимост с NetWare и Windows NT; освен това бяха направени много промени в архитектурата на ОС, насочени към подобряване на производителността и стабилността и по-късно намериха приложение в Windows 95. Продуктът беше много по-благоприятно приет от корпоративната Америка.
март 1994гИздаването на Linux 1.0 е нова многопотребителска операционна система от семейството UNIX, която възниква като любителски проект. Започна движение за отваряне на изходния пакет, който може да бъде модифициран от всеки, допринасяйки за подобряването на основния продукт. Новите програми и хардуер могат бързо да бъдат пренесени в средата на Linux, често преди да са налични в средата на Windows. Linux никога не е имал голям търговски успех, но продължава да привлича интерес (дори Netscape обмисля интегрирането на Linux и Communicator, за да предизвика Windows NT). Всъщност Linux се превърна в доминиращ проблем на PC UNIX системата, до голяма степен поради популярността му сред неговите поддръжници.
24 август 1995г.След многобройни забавяния и без безпрецедентен рекламен шум за софтуерен продукт, на пазара излиза Windows 95. Дори хора, които нямат компютър, стоят на опашка за него, губейки главите си. Windows 95 е най-удобната версия на Windows за инсталиране, която не изисква предварителна инсталация на Dos; външният му вид прави компютъра по-достъпен за масовия потребител. Благодарение на значително подобрения интерфейс, разликата с платформата Mac най-накрая е елиминирана и Mac компютрите най-накрая са избутани в тясна пазарна ниша. Windows 95 има вграден пакет TCP/IP протоколи, помощна програма за Dial-Up Networking и позволява дълги имена на файлове.
31 юли 1996 г. Microsoft пуска Windows NT 4.0. Тази версия е значително подобрение спрямо версия 3.51; той въведе потребителския интерфейс на Windows 95, разширени функции за работа с хардуерни устройства и множество вградени сървърни процеси, като уеб сървъра на Internet Information Server. С пускането на NT4.0 продуктите на Microsoft са твърдо установени в институциите. Първоначално тази операционна система, предназначена да замени UNIX, беше малка на корпоративния пазар в Съединените щати, но с течение на времето се превърна в платформа за интранет и публични интернет възли.
октомври 1996 г. Microsoft пуска OEM Service Release 2 (OSR 2) за Windows 95, който е предназначен за производителите на компютри, които инсталират тази версия на операционната система на нови машини. Той коригира грешки и подобрява много от вградените функции и аплети на контролния панел в Windows 95. Някои от "новите неща" в Windows 98 за първи път се появиха в OSR2, включително файловата система Fat32, която осигурява по-ефективно използване на пространството на твърдия диск и подобрения в помощната програма Dial-Up. OSR2 включва Internet Explorer 3.0, първият успешен браузър на Microsoft.
23 септември 1997 г.Първата бета версия на Windows NT 5.0 е представена на конференцията на програмистите. Основната нова версия ще осигури съвместимост със следващото поколение хардуер, както и подобрени функции за управление и защита на данните. Приблизителна дата 1999г.
25 юли 1998г. Microsoft пуска Windows 98, най-новата версия на Windows, базирана на старото ядро, базирано на Dos. Windows 98 е интегриран с Internet Explorer 4 и е съвместим с всичко от USB до ACPI спецификации за управление на захранването. Бъдещите версии на Windows за обикновения потребител ще се базират на NT ядрото.
4.7 Разработка на Windows NT
Windows NT не е по-нататъшно развитие на вече съществуващи продукти. Архитектурата му е създадена от нулата, като се вземат предвид изискванията за съвременна операционна система. Характеристиките на новата система, разработена въз основа на тези изисквания, са изброени по-долу.
В опит да осигурят съвместимост с новата операционна система, разработчиците на Windows NT запазиха познатия интерфейс на Windows и внедриха поддръжка за съществуващи файлови системи (като FAT) и различни приложения (написани за MS - DOS, OS / 2 1.x , Windows 3.x и POSIX). Разработчиците също така включиха инструменти за работа с различни мрежови инструменти в Windows NT.
Постигната преносимост на системата, която вече може да работи както на CISC, така и на RISC - процесори CISC включва Intel - съвместими процесори 80386 и по-нови; RISC системите са представени от системи с MIPS R4000, Digital Alpha AXP и Pentium P54 и по-високи процесори.
Мащабируемостта означава, че Windows NT не е обвързана с еднопроцесорна компютърна архитектура, но е в състояние да се възползва напълно от възможностите, предоставени от симетричните многопроцесорни системи. Понастоящем Windows NT може да работи на компютри с процесори, вариращи от 1 до 32. Освен това, тъй като задачите на потребителите стават все по-сложни и изискванията към компютърната среда се разширяват, Windows NT улеснява добавянето на по-мощни и продуктивни сървъри и работни станции към корпоративните Допълнителни предимства се осигуряват от използването на единна среда за разработка както за сървъри, така и за работни станции.
Windows NT има единна система за сигурност, която отговаря на спецификациите на правителството на САЩ и отговаря на стандарта за сигурност B2. В корпоративна среда критичните приложения са снабдени с напълно изолирана среда.
Разпределената обработка означава, че Windows NT има мрежови възможности, вградени в системата. Windows NT също така позволява комуникация с различни типове хост компютри чрез поддръжка за различни транспортни протоколи и използване на средства клиент-сървър от високо ниво, включително канали за извикване на отдалечени процедури (RPC – отдалечено извикване на процедури) и сокети на Windows.
Надеждността и отказоустойчивостта се осигуряват от архитектурни характеристики, които защитават приложните програми от повреди една от друга и от операционната система. Windows NT използва устойчива на грешки структурирана обработка на изключения на всички архитектурни нива, която включва възстановима файлова система NTFS и осигурява защита чрез вградена сигурност и усъвършенствани техники за управление на паметта.
Възможностите за локализация осигуряват средства за работа в много страни по света на национални езици, което се постига чрез използване на стандарта ISO Unicode (разработен от Международната организация по стандартизация).
Благодарение на модулния дизайн на системата, Windows NT е разширяема, което позволява гъвкавостта за добавяне на нови модули към различни нива на операционната система.
Заключение
Историята на ОС има около половин век. Тя до голяма степен се определя и се определя от развитието на елементната база и изчислителната техника. В момента световната компютърна индустрия се развива много бързо, производителността на системите се увеличава, а следователно и възможностите за обработка на големи количества данни. Операционните системи от класа MS-DOS вече не могат да се справят с такъв поток от данни и не могат да използват пълноценно ресурсите на съвременните компютри, поради което напоследък има преход към по-мощни и най-модерни операционни системи от класа UNIX, пример за което е Windows NT, издаден от Microsoft Corporation.
литература
1. В. Е. Фигурнов IBM RS за потребители. Изд. 7-мо, преработено. и допълнителни - М.: ИНФРА-М, 2000. - 640 с.: ил.-
2. Ахметов К.С. Курс за млади бойци. Изд. 5-то, преработено. и допълнителни - М.: Компютърна преса, 1998. - 365 с.: ил.
3.Системен софтуер./V.M. Илюшечкин, A.E. Костин Ед. 2-ро, преработено. и допълнителни - М .: По-високо. училище, 1991.-128 с.: ил.
4. Olifer V.G. мрежови операционни системи. Петербург: Петър, 2002.-538с.
5. Операционни системи: [Сборник / Изд.Б.М. Василиев].-М.: Знание, 1990-47 с.: ил.
Миниатюри. Прикачени файлове
Предишен Следващ
Режим на презентация Отворете Печат Изтегляне Отидете на първа страница Отидете на последна страница Завъртете по часовниковата стрелка Завъртете обратно на часовниковата стрелка Активирайте ръчния инструмент Повече информация По-малко информация
Въведете паролата, за да отворите този PDF файл:
Отмяна OK
име на файл:
размер на файла:
Заглавие:
Предмет:
ключови думи:
Дата на създаване:
Дата на промяна:
създател:
PDF производител:
PDF версия:
Брой страници:
близо
Подготвя се документ за печат...
Федерална държавна автономна образователна институция за висше професионално образование "СИБИРСКИ ФЕДЕРАЛЕН УНИВЕРСИТЕТ" Институт по нефт и газ Катедра по геофизика РЕЗЮМЕ Съвременни операционни системи. Назначения, състав и функции. Перспективи за развитие. Учителят Е.Д. Агафонов подпис, дата Студент NG15-04 081509919 И.О. Подпис на Старостин, дата Красноярск 2016 г
СЪДЪРЖАНИЕ Въведение 1 Предназначение на операционните системи 1.1 Разбиране на операционната система 1.2 Взаимодействие потребител-компютър 1.3 Използване на ресурсите 1.4 Улесняване на процесите на изчислителната система 1.5 Развиваемост 2 Функции на операционната система 2.1 Управление на процесите 2.2 Управление на паметта 2.3 Управление на паметта 2.3 Управление на файловете Защита на паметта 2.25 Външно устройство за управление на паметта 2.26 и администриране 2.7 Интерфейс за програмиране на приложения 2.8 Потребителски интерфейс 3 Състав на операционната система 3.1 Ядро 3.2 Команден процесор 3.3 Драйвери на устройства 3.4 Помощни програми 3.5 Помощна система 4 Перспективи на развитие Заключение Списък на съкращенията Списък на препратките 2 3 4 4 4 5 7 6 7 6 8 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 11 12 13 14
ВЪВЕДЕНИЕ В ерата на бурното развитие на компютърните технологии, невероятните открития, мигновеното предаване на информация до всяка точка на света, ние не изпитваме никакъв дискомфорт при „общуване“ с технологиите. Какво ни прави толкова лесно да се справяме с технологии, които са загадка за повечето хора? Има ли някакви ограничения или обратно, огромни перспективи? Целта на работата е запознаване с основните понятия, които описват принципа на действие на съвременните изчислителни устройства за сметка на операционните системи. Задачи на работата: - да се запознаят с предназначението на операционните системи; - да проучи възможностите и функционалността на съвременните операционни системи; - изучаване в детайли на структурата на операционните системи; - дайте приблизителна оценка на перспективите за развитие на индустрията. 3
1 Предназначение на операционните системи В днешно време съществува огромно разнообразие от типове операционни системи с различни области на приложение. При такива условия могат да се разграничат четири основни критерия, които описват предназначението на ОС. 1.1 Концепцията за операционната система Операционна система (ОС) - набор от взаимосвързани програми, предназначени да управляват ресурсите на изчислително устройство. Благодарение на тези програми се организира взаимодействието с потребителя. Управлението на паметта, процесите и целия софтуер и хардуер елиминира необходимостта от директна работа с дискове и осигурява прост, файлово-ориентиран интерфейс, криещ много досадна работа с прекъсвания, броячи на времето, организация на паметта и други компоненти. 1.2 Взаимодействие на потребителя с компютър Организация на удобен за потребителя интерфейс, който позволява на потребителя да взаимодейства с компютърния хардуер чрез някакъв вид разширена виртуална машина, която е по-удобна за работа и по-лесна за програмиране. Ето списък на основните услуги, предоставяни от типичните операционни системи. Разработване на програми, където ОС представя на програмиста различни инструменти за разработка на приложения: редактори, дебъгери и др. Той не трябва да знае как функционират различните електронни и електромеханични компоненти и устройства на компютъра. Често потребителят може да се справи само с мощните функции на високо ниво, които ОС предоставя. Освен това, за да стартирате програмата, трябва да извършите редица действия: да заредите програмата и данните в главната памет, да инициализирате I/O устройства и файлове и да подготвите други ресурси. Операционната система върши цялата тази работа за потребителя. Операционната система дава достъп до I/O устройства. Всяко устройство изисква свой собствен набор от команди за изпълнение. ОС предоставя на потребителя единен интерфейс, който пропуска всички подробности и дава на програмиста достъп до I/O устройства чрез прости команди за четене и запис. Когато работите с файлове, управлението на ОС включва не само дълбоко разбиране на естеството на I/O устройството, но и познаване на структурите от данни, записани във файловете. Многопотребителските операционни системи също предоставят механизъм за сигурност за достъп до файлове. Операционната система контролира достъпа до споделената или публичната компютърна система като цяло, както и до отделни системни ресурси. Той защитава ресурси и данни от неоторизирано използване и разрешава конфликти. 4
Откриването и обработката на грешки е друг много важен момент в обозначаването на ОС. По време на работа на компютърна система могат да възникнат различни повреди поради вътрешни и външни грешки в хардуера, различни видове софтуерни грешки (препълване, опит за достъп до клетка на паметта, достъпът до която е забранен и др.). Във всеки случай ОС извършва действия, които минимизират въздействието на грешката върху работата на приложението (от обикновено съобщение за грешка до аварийно спиране на програмата). И накрая, отчитане на използването на ресурсите. ОС има средства за отчитане на използването на различни ресурси и показване на параметрите на производителността на изчислителната система. Тази информация е важна за настройка (оптимизиране) на изчислителната система с цел подобряване на нейната производителност. 1.3 Използване на ресурси Организация на ефективно използване на компютърните ресурси. Операционната система също е вид мениджър на компютърни ресурси. Основните ресурси на съвременните изчислителни системи включват основна памет, процесори, таймери, набори от данни, дискове, ML устройства, принтери, мрежови устройства и др. Изброените ресурси се определят от операционната система между изпълними програми. За разлика от програмата, която е статичен обект, изпълнимата програма е динамичен обект, който се нарича процес и е основната концепция на съвременните операционни системи. Управлението на ресурсите на изчислителната система с цел най-ефективното им използване е втората цел на операционната система. Критериите за ефективност, според които ОС организира управлението на компютърните ресурси, могат да бъдат различни. Например, в единия случай най-важна е пропускателната способност на изчислителните системи, а в другия – времето за реакция. Често операционните системи трябва да отговарят на няколко противоречиви критерия, което създава сериозни затруднения за разработчиците. Управлението на ресурсите включва решаването на редица общи задачи, които не зависят от вида на ресурса. Планирането на ресурсите е дефиницията на процес, за който трябва да бъде разпределен ресурс. Тук е предварително определено кога и в какво качество трябва да бъде разпределен даден ресурс. Удовлетворяване на заявки за ресурси - разпределяне на ресурси към процеси; наблюдение на състоянието и отчитане на използването на ресурса - поддържане на оперативна информация за използването на ресурса и използването на неговия дял. Разрешаване на конфликти между процеси, претендиращи за един и същ ресурс. За да решат тези общи задачи за управление на ресурсите, различните ОС използват различни алгоритми, които в крайна сметка определят външния вид на ОС като цяло, включително характеристики на производителност, обхват и дори потребителски интерфейс. 1.4 Улесняване на процесите на компютърната система 5
Улесняване на работата на хардуера и софтуера на компютърна система. Редица операционни системи включват набори от помощни програми, които осигуряват архивиране, архивиране на данни, проверка, почистване и дефрагментиране на дискови устройства и др. Освен това съвременните операционни системи разполагат с доста голям набор от инструменти и методи за диагностика и възстановяване на производителността на системата. Те включват: - диагностични програми за откриване на грешки в конфигурацията на операционната система; - средства за възстановяване на последната работна конфигурация; - средства за възстановяване на повредени и липсващи системни файлове и др. 1.5 Възможност за развитие Съвременните операционни системи са организирани по такъв начин, че позволяват ефективно разработване, тестване и внедряване на нови системни функции, без да се нарушава нормалното функциониране на компютърната система. Повечето операционни системи непрекъснато се развиват (Windows е добър пример). Това се случва поради следните причини. За да задоволят потребителите или нуждите на системните администратори, операционните системи трябва постоянно да предоставят нови функции. Например, може да се наложи да добавите нови инструменти за наблюдение или оценка на производителността, нови средства за въвеждане/извеждане на данни (въвеждане на реч). Друг пример е поддръжката на нови приложения, които използват прозорци на екрана на дисплея. Всяка ОС има грешки. От време на време те се откриват и коригират. Оттук и постоянната поява на нови версии и издания на ОС. Необходимостта от редовни промени налага определени изисквания към организацията на операционните системи. Очевидно е, че тези системи трябва да имат модулна структура с добре дефинирани междумодулни връзки. Важна роля играе добрата и пълна документация на системата. 2 Функции на операционната система Функциите на операционната система обикновено се групират или според видовете локални ресурси, управлявани от ОС, или според специфични задачи, които се отнасят за всички ресурси. Набори от модули, които изпълняват такива групи функции, образуват подсистеми на операционната система. Най-важните подсистеми за управление на ресурси са подсистемите за управление на процесите, паметта, файловете и външните устройства, докато подсистемите, общи за всички ресурси, са подсистемите за потребителски интерфейс, защита на данните и администриране. 6
2.1 Контрол на процеса Подсистемата за управление на процеса влияе пряко върху функционирането на компютърната система. За всяка изпълнима програма ОС организира един или повече процеси. Всеки такъв процес е представен в ОС от информационна структура (таблица, дескриптор, контекст на процесора), съдържаща данни за нуждите от ресурси на процеса, както и за ресурсите, които действително са разпределени за него (RAM област, количество процесорно време, файлове , входно-изходни устройства и др.). ). В съвременната многопрограмна ОС няколко процеса могат да съществуват едновременно, генерирани по инициатива на потребителите и техните приложения, както и инициирани от ОС за изпълнение на техните функции (системни процеси). Тъй като процесите могат едновременно да изискват едни и същи ресурси, подсистемата за управление на процесите планира реда, в който ще се изпълняват процесите, осигурява им необходимите ресурси и осигурява взаимодействието и синхронизирането на процесите. 2.2 Управление на паметта Подсистемата за управление на паметта разпределя физическата памет между всички процеси, съществуващи в системата, зарежда и изтрива програмни кодове и данни от процеса в разпределените им области на паметта и също така защитава областите на паметта на всеки процес. Стратегията за управление на паметта се състои от стратегии за извличане, поставяне и замяна на блок програма или данни в основната памет. Съответно се използват различни алгоритми, за да се определи кога да се зареди следващият блок в паметта, къде да се постави в паметта и кой блок от програма или данни да се премахне от основната памет, за да се освободи място за нови блокове. Един от най-популярните начини за управление на паметта в съвременните операционни системи е виртуалната памет. Внедряването на механизма на виртуалната памет позволява на програмиста да приеме, че разполага с хомогенна RAM памет, чийто обем е ограничен само от възможностите за адресиране, предоставени от системата за програмиране. 2.3 Защита на паметта Нарушенията на защитата на паметта са свързани с достъпа на процесите до областите на паметта, разпределени на други процеси от приложни програми или програми на самата ОС. Защитите на паметта трябва да спрат такива опити за достъп чрез срив на програмата-нарушител. 2.4 Управление на файлове Функциите за управление на файлове са съсредоточени във файловата система на ОС. Операционната система виртуализира отделен набор от данни, съхранявани на външно устройство като файл - обикновен неструктуриран 7
поредици от байтове, които имат символно име. За удобство на работа с данни файловете се групират в директории, които от своя страна образуват групи - директории от по-високо ниво. Файловата система преобразува символните имена на файлове, с които работи потребителят или програмистът, във физически адреси на данни на дискове, организира споделен достъп до файловете и ги защитава от неоторизиран достъп. 2.5 Управление на външно устройство Функциите за управление на външни устройства се присвояват на подсистемата за управление на външни устройства, наричана още подсистема за вход/изход. Това е интерфейсът между ядрото на компютъра и всички свързани към него устройства. Обхватът на тези устройства е много широк (принтери, скенери, монитори, модеми, манипулатори, мрежови адаптери, ADC от различни видове и др.), стотици модели на тези устройства се различават по набора и последователността от команди, използвани за обмен на информация с процесора и други подробности. Програма, която управлява конкретен модел на външно устройство и взема предвид всички негови характеристики, се нарича драйвер. Наличието на голям брой подходящи драйвери до голяма степен определя успеха на ОС на пазара. Драйверите се създават както от разработчици на ОС, така и от компании, които произвеждат външни устройства. Операционната система трябва да поддържа добре дефиниран интерфейс между драйверите и останалата част от операционната система. Тогава разработчиците на производителите на I/O устройства могат да доставят драйвери за конкретна операционна система със своите устройства. 2.6 Защита и администриране на данните Сигурността на данните в компютърната система се осигурява чрез отказоустойчивост на ОС, насочена към защита срещу повреди и повреди на хардуерни и софтуерни грешки, както и чрез защита срещу неоторизиран достъп. За всеки потребител на системата е необходима процедура за логическо влизане, по време на която ОС се уверява, че потребител, оторизиран от административната услуга, влиза в системата. Microsoft Corporation, например, в най-новия си продукт Windows 10 предлага на потребителя влизане чрез разпознаване на външен вид. Това трябва да подобри сигурността и да направи влизането по-бързо. Но Google ни обещава в новата версия на своята ОС за смартфони с Android 6.0 достъп до устройството и потвърждение на покупките чрез скенер за пръстови отпечатъци, ако устройството е подходящо за това. Администраторът на компютърната система определя и ограничава възможността на потребителите да извършват определени действия, т.е. определя техните права за достъп и използване на ресурсите на системата. Важно средство за защита са функциите на одита на ОС, който се състои във фиксиране на всички събития, от които зависи сигурността на системата. Поддръжката на отказоустойчивостта на изчислителната система е реализирана на базата на 8
резервиране (дискови RAID масиви, резервни принтери и други устройства, понякога резервиране на централни процесори, в ранните операционни системи - двойни и дуплексни системи, системи с мажоритарен орган и др.). Като цяло осигуряването на отказоустойчивост на системата е едно от най-важните задължения на системния администратор, който използва редица специални инструменти и инструменти за това. 2.7 Интерфейс за програмиране на приложения Приложните програмисти използват извиквания на операционна система в своите приложения, когато се нуждаят от специално състояние, което само ОС трябва да извършва определени действия. Възможностите на операционната система са достъпни за програмиста под формата на набор от функции, наречени Application Programming Interface (API). Приложенията имат достъп до функциите на API чрез системни повиквания. Начинът, по който приложението получава услуги от операционната система, е много подобен на извикването на подпрограми. Методът за реализиране на системни извиквания зависи от структурната организация на ОС, характеристиките на хардуерната платформа и езика за програмиране. В UNIX системните повиквания са почти идентични с библиотечните процедури. 2.8 Потребителски интерфейс OS предоставя удобен интерфейс не само за приложните програми, но и за потребителя (програмист, администратор, потребител). В момента производителите ни предлагат много функции, предназначени да улеснят работата ни с устройства и да спестят време. Като пример отново искам да цитирам Windows 10. Microsoft помага на потребителя да осигури безпроблемната работа на всичките си устройства (естествено от Microsoft), поради обща ОС. Тук и моментално прехвърляне на данни от едно устройство на друго и общи известия, които не можете да пропуснете с такава функция. „Ефективна, организирана работа“ е практически лозунгът на всеки доставчик на ОС. Работа с бележки директно в уеб страници, нови режими с няколко прозореца, множество настолни компютри - виждаме всичко това от няколко години и разработчиците все още имат много идеи. 3 Състав на операционната система Съвременните операционни системи имат сложна структура, състояща се от множество елементи, като всеки от тях изпълнява определени функции за управление на процеси и разпределяне на ресурси. 3.1 Ядро 9
Ядрото на ОС е централната част на операционната система, която предоставя на приложенията координиран достъп до файловата система и обмен на файлове между PU. 3.2 Команден процесор Софтуерният модул на ОС, отговорен за четенето на отделни команди или поредица от команди от пакетен файл, понякога се нарича команден интерпретатор. 3.3 Драйвери на устройства Различни устройства (устройства, монитор, клавиатура, мишка, принтер и др.) са свързани към гръбнака на компютъра. Всяко устройство изпълнява специфична функция, като техническото изпълнение на устройствата варира значително. Операционната система включва драйвери на устройства, специални програми, които управляват работата на устройствата и координират обмена на информация с други устройства, а също така ви позволяват да конфигурирате някои параметри на устройството. Всяко устройство има свой собствен драйвер. 3.4 Помощни програми Програмите за допълнителни услуги (помощни програми) са помощни компютърни програми като част от общ софтуер, които правят процеса на комуникация между потребителя и компютъра удобен и гъвкав. 3.5 Помощна система За удобство на потребителя операционната система обикновено включва и помощна система. Помощната система ви позволява бързо да получите необходимата информация както за работата на операционната система като цяло, така и за работата на отделните й модули. 4 Перспективи за развитие В момента се наблюдава значително повишаване на надеждността, сигурността и отказоустойчивостта на ОС; Конвергенция във възможностите на ОС за настолни компютри и ОС за мобилни устройства. Тенденцията към проекти за ОС с отворен код е много печеливша посока в развитието на ОС, тъй като фирмите за разработка се нуждаят от нови идеи, които младите програмисти могат да измислят. 10
От голямо значение е търсенето на корпоративни операционни системи, които се характеризират с висока степен на мащабируемост, мрежова поддръжка, усъвършенствани инструменти за сигурност, способност за работа в хетерогенна среда и наличие на централизирани инструменти за администриране и управление. Това е мястото, където се изисква възможността за обработка на огромно количество данни. Някой залага на облачно съхранение и предрича „изчезването“ на ОС като цяло. Въпреки че използваме облаци, подобна перспектива не изглежда възможна през следващите години. Виждам, че разработчиците настояват за по-добра производителност чрез по-интелигентно използване на ресурсите (Windows 10 се стартира с 28% по-бързо от Windows 7), надеждност и лекота на използване. Независимо дали става дума за гласово управление или различни уникални интерфейсни иновации за по-приятелско взаимодействие. единадесет
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Както успяхме да разберем, операционните системи играят огромна роля във връзката между потребителя и хардуера. Най-важното е, че напредъкът не стои на едно място, всеки ден се разработват все по-мощни машини, количеството обработени данни нараства, заедно с това се развиват и подобряват операционните системи, появяват се нови идеи за по-удобни и ефективно прилагане на натрупаните знания. ОС по отношение на функционалността се движат към осигуряване на интуитивно взаимодействие между потребителя и устройството. 12
СЪКРАЩЕНИЯ ADC - аналогово-цифров преобразувател; OS - операционна система; PU е периферно устройство. тринадесет
СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ИЗТОЧНИЦИ 1 Назаров, С. В. Съвременни операционни системи: учебник / С. В. Назаров, А. И. Широков. - Москва: Национален отворен университет "ИНТУИТ", 2012. - 367 с. 2 Грошев, С. Основни понятия на ОС [Електронен ресурс]: Наука и образование / МГТУ им. N.E. Бауман - Електрон. списание – Москва: Московски държавен технически университет им. Н. Е. Бауман, 2015. – Режим на достъп: http://technomag.bmstu.ru/doc/48639.html 3 Перспективи за операционни системи и мрежи [Електронен ресурс]: Национален отворен университет „ИНТУИТ“. - Москва: 2015 - Режим на достъп: http://www.intuit.ru/studies/courses/641/497/lecture/11328 4 Архитектура, предназначение и функции на операционните системи [Електронен ресурс]: Лекция 1 / Национален отворен университет " INTUIT » - Москва, 2015. - Режим на достъп: http://www.intuit.ru/studies/courses/631/487/lecture/11048 5 Даровски, Н. Н. Перспективи за развитие на операционни системи [Електронен ресурс] / Н. Н Даровски // Интернет портал Web-3. - 2015. - Режим на достъп: http://system.web-3.ru/windows/?act=full&id_article=12055 ://www.microsoft.com/ru-ru/windows/features?section=familiar 7 Android 6.0 Marshmallow [Електронен ресурс] : официален уебсайт на разработчика / Google Corp. - 2016. - Режим на достъп: https://www.android.com/intl/ru_ru/versions/marshmallow-6-0/ 14
Тенденцията към интеграция на ОС (не само на ниво графика
черупки, но и на нивото на общото ядро); развитие на семейството
ОС, базирана на общи кодови модули
Значително подобрение в надеждността, безопасността и
операционна устойчивост на грешки; Разработване на ОС върху управляван код
или негови аналози
Продължава тенденцията към проекти за ОС с отворен код
(необходими са нови идеи - чудесна възможност за
млади програмисти)
Развитие на виртуализация: Необходимо е да се осигури
способността да се изпълнява или емулира което и да е
приложение в средата на всяка съвременна ОС
По-нататъшно сближаване във възможностите на ОС за
настолна и мобилна ОС
По-нататъшна интеграция на ОС и мрежи
· Миграция на ОС и основни инструменти към среди за
облачни изчисления
· ОС остава активно развиваща се посока,
един от най-интересните в областта на системните
програмиране
Край на работата -
Тази тема принадлежи към:
Концепцията за операционна система. Назначаване. Основни характеристики и класификация
Концепцията за целта на операционната система на основните характеристики и класификация.. архитектура ms dos ядрото на системата, зареждащо системата и допълнителни драйвери.. модел на състоянията на процеса в unix svr..
Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запишете на страницата си в социалните мрежи:
| туитвам |
Всички теми в този раздел:
Еволюцията на операционните системи. Начини за развитие на съвременната ОС
Първи период (1945 -1955) Първите лампови компютри. По това време една и съща група хора се занимаваха с проектиране, експлоатация и програмиране.
Концепция за управление на процесите
В многозадачна (многопроцесна) система процесът може да бъде в едно от трите основни състояния: ИЗПЪЛНЕНИЕ - активното състояние на процеса, по време на което процесът има всички
Концепцията за поток. Нишки на ниво потребител и на ниво ядро. Комбинирани подходи
Всеки процес има адресно пространство и един поток от изпълними инструкции. В многопотребителските системи всеки път, когато имате достъп до една и съща услуга, трябва да създадете но
Модел на слоя на операционната система
OSI модел 1. физически слой 2. слой на връзката 3. мрежов слой 4. транспортен слой 5. слой на сесията 6. слой на презентация
Монолитно ядро
Монолитното ядро предоставя богат набор от хардуерни абстракции. Всички части на монолитното ядро работят в едно и също адресно пространство. Това е такава схема на операционната система, в която всички компоненти
микроядро
Микроядрото предоставя само елементарни функции за управление на процеса и минимален набор от абстракции за работа с хардуера. По-голямата част от работата се извършва с помощта на специални
Концепцията за процес. Създаване и завършване. Модел с 3 състояния
Причини за създаване на процеси Причини за прекратяване на процеси
Концепцията за поток. Състояния на нишката
Нишката е единица за изпълнение. Това е обектът в процеса, който трябва да бъде планиран. Това е отделен брояч на команди. Нишката представлява една от възможните много подзадачи на процес. Потокът може да нах
Концепцията за поток. Характеристики на потоците. Многонишковостта като свойство на операционната система
Нишката е единица за изпълнение. Това е обектът в процеса, който трябва да бъде планиран. Това е отделен брояч на команди. Нишката представлява една от възможните много подзадачи на процес. Многонишковост
Концепция на процеса
Процесът е система от действие, която изпълнява специфична функция в изчислителна система. Това е логическата единица на работа за ОС. ОС изпълнява задачи, свързани с процеси, като контрол, мн
Видове адреси и адресни пространства
Използват се различни имена за идентифициране на променливи и команди на различни етапи от жизнения цикъл на програмата: Символните имена се присвояват от потребителя при писане на програма за алгоритъм
Логическа организация
Всъщност винаги основната памет в компютърната система е организирана като линейно (едномерно) адресно пространство, състоящо се от поредица от байтове или думи. СТО е организирана по подобен начин
Характеристики на архитектурата "клиент-сървър" за ОС (системи с микроядро) и за околната среда
До известна степен може да се нарече връщане към модела "хост-компютър + терминали", тъй като ядрото на такава система е сървър на база данни, който е приложение, което реализира
Концепцията за виртуална памет като функция на операционните системи. Организация и принципи на работа
Виртуалната памет е набор от софтуерни и хардуерни инструменти, които позволяват на потребителите да пишат програми, които са по-големи от наличната RAM; за тази виртуална памет
Вход изход
Основната идея за организиране на I/O софтуер е да се раздели на няколко нива, като долните нива осигуряват екраниране на хардуерните функции от горните, а t
Защита на паметта
Защитата на паметта е начин за управление на правата за достъп до отделни региони на паметта. Използва се от повечето многозадачни операционни системи. Основната цел на защитата на паметта е
След катастрофалната Windows Vista, слуховете се разпространиха много бързо в интернет, че операционните системи започват да умират и ще изчезнат напълно в близко бъдеще. Някои пророкуваха, че Vista ще стане последната позната за нас операционна система, други разчитаха на Win8, осъзнавайки, че ако се окаже провал, съществуването на класическите „ОС“ наистина може да приключи. Имаше и мнение, че съвременните операционни системи са достигнали своя връх на развитие и всичко ще отиде по-нататък в облачните технологии. Тоест вече няма да е необходимо да инсталирате софтуер на компютъра, ще има достъп до интернет и монитор.
Да наречем такива преценки адекватен език не се превръща. Не разбирам какви „експерти“ пишат такива статии и още повече не разбирам тези, които им вярват или смятат, че авторите на статиите са истински анализатори. „Облаците“ по няколко причини може да не станат популярни в обозримо бъдеще. Такива технологии днес са твърде скъпи и няма спешна нужда от тях, поне за по-голямата част от потребителите.
Разбира се, мрежата вече е широко използвана и нейният дял само ще расте, но сега хората са готови да вземат само прости приложения в Интернет. Все още не говорим за прехвърляне на програми за масово потребление в облаците и е малко вероятно това да продължи още 3-4 години. Освен това, като се има предвид темпът на технологично развитие, е трудно да се погледне. Но с всичко това познатата ни сега ОС ще живее. И то не година или две, а много повече.
Тогава възниква естествен въпрос: в каква посока ще се развива познатата ни ОС? След пускането на Windows 7 мнозина дори не можеха да си представят каква ще бъде следващата стъпка за Microsoft. Но при представянето на G8 разработчиците показаха, че все още има място за развитие. И според мен това развитие върви в най-добрата посока.
Интерфейсът на по-късните версии на Windows ще се промени във векторна посока. Бързо развиващите се 3D технологии ще намерят приложение в настолния интерфейс и извън него. Освен това все повече и повече се набляга на гласовия контрол.
Също така е невъзможно да се игнорира намаляването на използването на компютрите като игрални платформи. В развитите страни почти всяко семейство вече има конзола, иначе има няколко различни за избор. В Русия тази тенденция също е налице, но в по-малки обеми. Лично аз засега имам само Playstation 3, а много колеги имат няколко различни конзоли. Но да се каже, че скоро компютрите вече няма да се използват за забавление, е твърде рано.
Освен игрите, разгледайте и софтуера, инсталиран на вашия компютър. Дори и да не сте инсталирали никакви програми сами, вашата ОС по подразбиране съдържаше най-популярните. Например офис приложения, музикални плейъри, прости програми за разглеждане и редактиране на снимки. Можете ли да си представите Windows като фон на браузъра и оставяйки всички горепосочени програми в мрежата? Аз не. И това въпреки факта, че не се фокусирах върху мощен специализиран софтуер, например за професионална обработка на HD видео.
Ако говорим за частично преминаване към облака, когато някои от програмите, от които се нуждаете, се съхраняват на твърдия ви диск, а други в мрежата, това е напълно адекватно и освен това вече се осъществява. Не е нужно да имате седем педя в челото, за да разберете това. Едва сега частичното напускане на мрежата не прави конвенционалните операционни системи ненужни и със сигурност не ги замества напълно. Така че очаквайте изчезването им, като класа, през следващите години не си струва.
Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.
Подобни документи
История на създаване и общи характеристики на операционните системи Windows Server 2003 и Red Hat Linux Enterprise 4. Характеристики на инсталацията, файлови системи и мрежови инфраструктури на тези операционни системи. Използване на протокола Kerberos в Windows и Linux.
дисертация, добавена на 23.06.2012г
Основни понятия за операционните системи. Видове съвременни операционни системи. Историята на развитието на операционните системи от семейството на Windows. Характеристики на операционните системи от семейството на Windows. Нова функционалност на операционната система Windows 7.
курсова работа, добавена на 18.02.2012
Предназначение, класификация, състав и предназначение на компонентите на операционната система. Разработване на комплексни информационни системи, софтуерни пакети и индивидуални приложения. Характеристики на операционни системи Windows, Linux, Android, Solaris, Symbian OS и Mac OS.
курсова работа, добавена на 19.11.2014
Предназначение на сървърните операционни системи. Сравнителен анализ на Windows и Linux сървърни операционни системи и сравняването им по важни показатели като: потребителски графичен интерфейс, сигурност, стабилност, възможности и цена.
курсова работа, добавена на 03.07.2012 г
Основни понятия за операционните системи. Съвременна компютърна техника. Предимства и недостатъци на операционната система Linux. Функционалност на операционната система Knoppix. Сравнителни характеристики на операционните системи Linux и Knoppix.
резюме, добавен на 17.12.2014
Акценти в историята на операционните системи, свързващи хардуера и приложните програми. Характеристики на операционната система Microsoft Windows Seven, анализ на операционната система Linux. Предимства и недостатъци на всяка операционна система.
курсова работа, добавена на 05/07/2011
Проучване на еволюцията на операционните системи за персонален компютър от Microsoft. Описание на основните функционални характеристики на Windows XP, Windows Vista и Linux. Предимства и недостатъци на операционните системи, произведени от Apple.
