6 historia y perspectivas de desarrollo de los sistemas operativos. Tendencias de desarrollo del sistema operativo. Nuevas tendencias en el desarrollo de sistemas operativos

Ministerio de Educación de la Federación de Rusia

Técnico del Estado de Vologda

Universidad

Departamento: ATPI

Disciplina: una introducción a

especialidad.

abstracto

sobre el tema: "La historia del desarrollo de sistemas operativos".

Lo hace un estudiante

Sokolov A.S.

Grupo: EM-11

Comprobado: cabeza. Departamento de ATCI

Serdyukov N.A.

Introducción. 3

1. Finalidad de los sistemas operativos 3

2. Tipos de sistemas operativos. 4

2.1 Sistemas operativos por lotes 4

2.2 Sistemas operativos de tiempo compartido 5

2.3 Sistemas operativos en tiempo real 5

2.4 Sistemas operativos conversacionales 6

3. Características de los algoritmos de gestión de recursos 6

3.1 Soporte multitarea 6

3.2 Soporte para el modo multijugador 6

3.3 Multitarea preventiva y no preventiva 6

3.4 Soporte de subprocesos múltiples 7

3.5 Multiprocesamiento 7

4. Historia del desarrollo de SO 7

4.1 Desarrollo de los primeros sistemas operativos 8

4.2 Sistemas operativos y redes globales. 10

4.3 Sistemas operativos de miniordenadores y

primeras redes de área local 11

4.4 Desarrollo de sistemas operativos en los años 80. 13

4.5 Características de la etapa actual de desarrollo de los sistemas operativos. 17

4.6 Cronología de los eventos previos a Windows 98 20

4.7 La evolución de Windows NT 25

Conclusión 26

Bibliografía. 27

Introducción

Entre todos los programas de sistema con los que tienen que lidiar los usuarios de computadoras, los sistemas operativos ocupan un lugar especial. El sistema operativo controla la computadora, lanza programas, brinda protección de datos y realiza varias funciones de servicio a solicitud del usuario y los programas. Cada programa utiliza los servicios del sistema operativo y, por lo tanto, solo puede funcionar bajo el control del sistema operativo que le proporciona estos servicios.

1. Finalidad de los sistemas operativos.

El sistema operativo determina en gran medida la apariencia de todo el sistema informático en su conjunto. A pesar de esto, los usuarios que utilizan activamente la tecnología informática a menudo tienen dificultades para definir un sistema operativo. Esto se debe en parte al hecho de que el sistema operativo realiza dos funciones esencialmente pequeñas relacionadas: brindar comodidad al usuario-programador proporcionándole una máquina extendida y aumentar la eficiencia de uso de la computadora a través de la administración racional de sus recursos.

El sistema operativo (SO) es un conjunto de programas que brindan control del hardware de la computadora, planificando el uso efectivo de sus recursos y resolviendo problemas de acuerdo con las tareas del usuario.

El propósito del sistema operativo.

El propósito principal del SO, que asegura el funcionamiento de una computadora en cualquiera de los modos descritos, es la asignación dinámica de recursos y su gestión de acuerdo con los requisitos de los procesos computacionales (tareas).

Un recurso es cualquier objeto que puede ser distribuido por un sistema operativo entre procesos informáticos en una computadora. Distinga entre los recursos de hardware y software de una computadora. Los recursos de hardware incluyen un microprocesador (tiempo de procesador), RAM y periféricos; a los recursos de software: herramientas de software disponibles para el usuario para la gestión de datos y procesos informáticos. Los recursos de software más importantes son los programas incluidos en el sistema de programación; herramientas de control de software para dispositivos periféricos y archivos; bibliotecas de sistemas y programas de aplicación; significa proporcionar control e interacción de los procesos informáticos (tareas).

El sistema operativo asigna recursos de acuerdo con las solicitudes de los usuarios y las capacidades de la computadora y teniendo en cuenta la interacción de los procesos informáticos. Las funciones del SO también se implementan mediante una serie de procesos computacionales que consumen recursos en sí mismos (memoria, tiempo de procesador, etc.). Procesos computacionales relacionados con los procesos computacionales de control del SO creados a solicitud de los usuarios.

Se considera que un recurso opera en modo compartido si cada uno de los procesos computacionales lo ocupa durante un determinado intervalo de tiempo. Por ejemplo, dos procesos pueden compartir el tiempo del procesador por igual si a cada proceso se le permite usar el procesador durante un segundo de cada dos segundos. La división de todos los recursos de hardware ocurre de manera similar, pero los intervalos de uso de recursos por parte de los procesos pueden no ser los mismos. Por ejemplo, un proceso puede tener a su disposición una parte de la RAM durante todo el período de su existencia, pero el microprocesador puede estar disponible para el proceso solo durante un segundo de cada cuatro.

El sistema operativo es un intermediario entre la computadora y su usuario. Facilita el trabajo con computadoras, liberando al usuario de la responsabilidad de asignar y administrar recursos. El sistema operativo analiza las solicitudes del usuario y se asegura de que se cumplan. La solicitud refleja los recursos necesarios y las acciones requeridas de la computadora y está representada por una secuencia de comandos en un lenguaje especial de directivas del sistema operativo. Esta secuencia de comandos se llama trabajo.

2. Tipos de sistemas operativos.

El sistema operativo puede ejecutar solicitudes de usuario en modo por lotes o interactivo, o controlar dispositivos en tiempo real. De acuerdo con esto, se hace una distinción entre procesamiento por lotes, tiempo compartido y sistemas operativos interactivos (Tabla 1).

Cuadro 2.1.

Sistemas operativos	Características del sistema operativo
	La naturaleza de la interacción del usuario con la tarea.	Número de usuarios atendidos simultáneamente	Modo de funcionamiento proporcionado de la computadora
Procesamiento por lotes	La interacción es imposible o limitada	Uno o mas	Programa único o multiprograma
Tiempo compartido	Diálogo	Algunos	Programa múltiple
Tiempo real	Operacional		Tarea múltiple
Diálogo	Diálogo	Uno	Programa único

2.1 Sistemas operativos de procesamiento por lotes.

Un sistema operativo por lotes es un sistema que procesa un lote de trabajos, es decir, varios trabajos preparados por el mismo o diferentes usuarios. La interacción entre el usuario y su trabajo durante el procesamiento es imposible o extremadamente limitada. Bajo el control del sistema operativo de procesamiento por lotes, la computadora puede operar en modos de programa único y multiprograma.

2.2 Sistemas operativos de tiempo compartido.

Dichos sistemas brindan un servicio simultáneo a muchos usuarios, lo que permite que cada usuario interactúe con su tarea en un modo de diálogo. El efecto del servicio concurrente se logra dividiendo el tiempo del procesador y otros recursos entre varios procesos computacionales que corresponden a las tareas de los usuarios individuales. El sistema operativo proporciona una computadora a cada proceso computacional dentro de un corto intervalo de tiempo; si el proceso computacional no ha terminado al final del siguiente intervalo, se interrumpe y se coloca en la cola de espera, lo que deja la computadora a otro proceso computacional. La computadora en estos sistemas funciona en modo multiprograma.

El sistema operativo de tiempo compartido se puede utilizar no solo para dar servicio a los usuarios, sino también para controlar equipos tecnológicos. En este caso, los “usuarios” son unidades de control separadas de los actuadores que forman parte del equipo tecnológico: cada unidad interactúa con un determinado proceso informático durante un intervalo de tiempo suficiente para transmitir acciones de control al actuador o recibir información de los sensores.

2.3 Sistemas operativos en tiempo real.

Estos sistemas garantizan la pronta ejecución de las solicitudes dentro de un intervalo de tiempo especificado. Las solicitudes pueden provenir de usuarios o de dispositivos externos a la computadora, con los cuales los sistemas están conectados por canales de transmisión de datos. En este caso, la velocidad de los procesos informáticos en una computadora debe ser consistente con la velocidad de los procesos que ocurren fuera de la computadora, es decir, debe ser consistente con el curso del tiempo real. Estos sistemas organizan la gestión de los procesos informáticos de tal forma que el tiempo de respuesta a una solicitud no supere los valores especificados. El tiempo de respuesta requerido está determinado por las propiedades de los objetos (usuarios, dispositivos externos) servidos por el sistema. Los sistemas operativos en tiempo real se utilizan en sistemas de recuperación de información y sistemas de control de equipos de proceso. La computadora en tales sistemas funciona más a menudo en modo multitarea.

2.4 Sistemas operativos de diálogo.

Estos sistemas operativos se utilizan ampliamente en computadoras personales. Estos sistemas proporcionan una forma conveniente de diálogo con el usuario a través de la pantalla al ingresar y ejecutar comandos. Para ejecutar secuencias de comandos de uso frecuente, es decir, tareas, el sistema operativo interactivo proporciona una capacidad de procesamiento por lotes. Bajo el control de un sistema operativo de diálogo, una computadora generalmente opera en un modo de programa único.

3. Características de los algoritmos de gestión de recursos.

3.1 Soporte para multitarea.

Los sistemas operativos se pueden dividir en dos clases según la cantidad de tareas ejecutadas simultáneamente:

de una sola tarea (por ejemplo, MS-DOS, MSX) y

multitarea (OC EC, OS / 2, UNIX, Windows 95).

Los sistemas operativos de una sola tarea realizan principalmente la función de proporcionar al usuario una máquina virtual, lo que hace que sea más fácil y conveniente para el usuario interactuar con la computadora. Los sistemas operativos de una sola tarea incluyen herramientas para controlar dispositivos periféricos, herramientas para administrar archivos, herramientas para comunicarse con el usuario.

Un sistema operativo multitarea, además de las funciones anteriores, gestiona el uso compartido de recursos compartidos como procesador, RAM, archivos y dispositivos externos.

3.2 Soporte para el modo multijugador.

Por el número de usuarios simultáneos, el sistema operativo se divide en:

usuario único (MS-DOS, Windows 3.x, versiones anteriores de OS / 2);

multiusuario (UNIX, Windows NT).

La principal diferencia entre los sistemas multiusuario y los sistemas monousuario es la disponibilidad de medios para proteger la información de cada usuario del acceso no autorizado de otros usuarios. Cabe señalar que no todos los sistemas multitarea son multiusuario, y no todos los sistemas operativos de un solo usuario lo son.

3.3 Multitarea preventiva y no preventiva.

El recurso compartido más importante es el tiempo de la CPU. La forma en que el tiempo de la CPU se distribuye entre varios procesos (o subprocesos) que existen simultáneamente en el sistema determina en gran medida las características específicas del sistema operativo. Entre las muchas opciones existentes para implementar la multitarea, se pueden distinguir dos grupos de algoritmos:

multitarea no preventiva (NetWare, Windows 3.x);

multitarea preventiva (Windows NT, OS / 2, UNIX).

La principal diferencia entre la multitarea preventiva y no preventiva es el grado de centralización del motor de programación de procesos. En el primer caso, el mecanismo de programación de procesos está completamente concentrado en el sistema operativo, y en el segundo, se distribuye entre el sistema y los programas de aplicación. En la multitarea no preventiva, el proceso activo se ejecuta hasta que, por iniciativa propia, cede el control al sistema operativo para que seleccione otro proceso listo para ejecutarse desde la cola. En la multitarea preventiva, la decisión de cambiar el procesador de un proceso a otro la toma el sistema operativo, no el proceso activo en sí.

3.4 Soporte para subprocesos múltiples.

Una característica importante de los sistemas operativos es la capacidad de paralelizar los cálculos dentro de una sola tarea. Un sistema operativo de subprocesos múltiples no comparte el tiempo del procesador entre tareas, sino entre sus ramas separadas (subprocesos).

3.5 Multiprocesamiento.

Otra característica importante del sistema operativo es la ausencia o presencia de soporte de multiprocesamiento: multiprocesamiento. El multiprocesamiento conduce a la complicación de todos los algoritmos de gestión de recursos.

Hoy en día, se acepta generalmente la introducción de funciones de soporte de multiprocesamiento en el sistema operativo. Estas funciones están disponibles en Solaris 2.x de Sun, Open Server 3.x de Santa Crus Operations, OS / 2 de IBM, Windows NT de Microsoft y NetWare 4.1 de Novell.

Los sistemas operativos multiprocesador se pueden clasificar según la forma en que se organiza el proceso informático en un sistema con una arquitectura multiprocesador: sistemas operativos asimétricos y sistemas operativos simétricos. Un SO asimétrico se ejecuta completamente en solo uno de los procesadores del sistema, distribuyendo las tareas de la aplicación entre el resto de procesadores. Un sistema operativo simétrico está completamente descentralizado y utiliza todo el grupo de procesadores, dividiéndolos entre las tareas del sistema y de la aplicación.

4. Historia del desarrollo de SO.

4.1 Desarrollo del primer SO.

Un período importante en el desarrollo del sistema operativo se remonta a 1965-1975. En este momento, en la base técnica de las computadoras, hubo una transición de elementos semiconductores individuales como transistores a circuitos integrados, lo que abrió el camino al surgimiento de la próxima generación de computadoras. Durante este período se implementaron casi todos los mecanismos básicos presentes en los sistemas operativos modernos: multiprogramación, multiprocesamiento, soporte para modo multiusuario multiterminal, memoria virtual, sistemas de archivos, control de acceso y operación en red. Durante estos años, comienza el apogeo de la programación de sistemas. El acontecimiento revolucionario de esta etapa fue la implementación industrial de la multiprogramación. Bajo las condiciones de las capacidades dramáticamente incrementadas de la computadora para procesar y almacenar datos, la ejecución de un solo programa a la vez resultó ser extremadamente ineficaz. La solución fue la multiprogramación, un método para organizar un proceso informático en el que varios programas estaban simultáneamente en la memoria de la computadora, ejecutándose alternativamente en un procesador. Estas mejoras han mejorado enormemente la eficiencia del sistema informático. La multiprogramación se implementó en dos versiones: en el procesamiento por lotes y en los sistemas de tiempo compartido. Los sistemas de procesamiento por lotes multiprogramados, como sus predecesores de un solo programa, tenían como objetivo maximizar la carga en el hardware de la computadora, pero resolvieron este problema de manera más eficiente. En el modo por lotes multiprogramado, el procesador no estaba inactivo mientras un programa realizaba E / S (como lo hacía en la ejecución secuencial de programas en los primeros sistemas de procesamiento por lotes), sino que cambiaba a otro programa listo para ejecutarse. Como resultado, se logró una carga equilibrada de todos los dispositivos informáticos y, en consecuencia, se incrementó el número de tareas resueltas por unidad de tiempo.

En los sistemas de procesamiento por lotes multiprogramados, el usuario todavía se veía privado de la capacidad de interactuar con sus programas. Para devolver a los usuarios, al menos parcialmente, la sensación de interacción directa con una computadora, se desarrolló otra versión de los sistemas de multiprogramación: un sistema de tiempo compartido. Esta opción está diseñada para sistemas de terminales múltiples, cuando cada usuario trabaja en su propio terminal. Los primeros sistemas operativos de tiempo compartido desarrollados a mediados de la década de 1960 fueron TSS / 360 (IBM), CTSS y MULTICS (Instituto de Tecnología de Massachusetts con Bell Labs y General Electric). La variante de multiprogramación utilizada en los sistemas de tiempo compartido tenía como objetivo crear para cada usuario individual la ilusión de ser propietario exclusivo de una computadora al asignar periódicamente su parte del tiempo de procesador a cada programa. En los sistemas de tiempo compartido, la utilización del equipo es menos eficiente que en los sistemas por lotes, a costa de la experiencia del usuario. El modo multiterminal se ha utilizado no solo en sistemas de tiempo compartido, sino también en sistemas de procesamiento por lotes. Al mismo tiempo, no solo el operador, sino también todos los usuarios pudieron configurar sus tareas y controlar su ejecución desde su terminal. Estos sistemas operativos se denominan sistemas de entrada de trabajos remotos. Los complejos de terminales podrían ubicarse a una gran distancia de los racks de procesadores, conectándose con ellos mediante varias conexiones globales: conexiones de módem de redes telefónicas o canales dedicados. Para respaldar la operación remota de terminales, aparecieron módulos de software especiales en los sistemas operativos que implementan varios protocolos de comunicación (en ese momento, generalmente no estándar). Dichos sistemas informáticos con terminales remotos, aunque conservaban la naturaleza centralizada del procesamiento de datos, eran en cierta medida el prototipo de las redes modernas, y el software del sistema correspondiente era el prototipo de los sistemas operativos de red.

En las computadoras de los años 60, el sistema operativo se hizo cargo de la mayor parte de las actividades de organización del proceso informático. La implementación de la multiprogramación requirió la introducción de cambios muy importantes en el hardware de la computadora, directamente orientados a apoyar una nueva forma de organizar el proceso computacional. Al dividir los recursos de la computadora entre programas, es necesario garantizar un cambio rápido del procesador de un programa a otro, así como proteger de manera confiable los códigos y datos de un programa de daños involuntarios o deliberados a otro programa. Los procesadores ahora tienen un modo de operación privilegiado y de usuario, registros especiales para cambiar rápidamente de un programa a otro, medios para proteger áreas de memoria, así como un avanzado sistema de interrupciones.

En el modo privilegiado, destinado al funcionamiento de los módulos de software del sistema operativo, el procesador podía ejecutar todos los comandos, incluidos los que permitían distribuir y proteger los recursos informáticos. Algunos comandos del procesador no estaban disponibles para los programas que se ejecutaban en modo de usuario. Por lo tanto, solo el sistema operativo podía controlar el hardware y actuar como árbitro para los programas de usuario que se ejecutaban en modo de usuario sin privilegios.

El sistema de interrupción permitió sincronizar el funcionamiento de varios dispositivos informáticos que operan en paralelo y asincrónicamente, como canales de E / S, discos, impresoras, etc.

Otra tendencia importante de este período es la creación de familias de máquinas compatibles con software y sistemas operativos para ellas. Ejemplos de familias de máquinas compatibles con software construidas en circuitos integrados son las series de máquinas IBM / 360, IBM / 370 y PDP-11.

La compatibilidad del software también requería compatibilidad con el sistema operativo. Sin embargo, esta compatibilidad implica la capacidad de trabajar en sistemas informáticos grandes y pequeños, con una variedad grande y pequeña de periféricos, en el campo comercial y en el campo de la investigación científica. Los sistemas operativos creados con la intención de cumplir con todos estos requisitos en conflicto han demostrado ser extremadamente complejos. Consistían en muchos millones de líneas de ensamblaje, escritas por miles de programadores, y contenían miles de errores, lo que provocaba un flujo interminable de correcciones. Los sistemas operativos de esta generación eran muy caros. Por ejemplo, el desarrollo de OS / 360, cuya cantidad de código era de 8 MB, le costó a IBM 80 millones de dólares.

Sin embargo, a pesar de su inmenso tamaño y muchos problemas, OS / 3600 y otros sistemas operativos similares de esta generación realmente satisfacen la mayoría de las necesidades de los consumidores. Durante esta década, se ha dado un gran paso adelante y se ha sentado una base sólida para la creación de sistemas operativos modernos.

4.2 Sistemas operativos y redes globales.

A principios de los 70, aparecieron los primeros sistemas operativos de red que, a diferencia de los sistemas operativos multiterminal, permitieron no solo dispersar a los usuarios, sino también organizar el almacenamiento distribuido y el procesamiento de datos entre varias computadoras conectadas por conexiones eléctricas. Cualquier sistema operativo de red, por un lado, realiza todas las funciones de un sistema operativo local, y por otro lado, tiene algunas herramientas adicionales que le permiten interactuar a través de la red con los sistemas operativos de otras computadoras. Los módulos de software que implementan funciones de red aparecieron en los sistemas operativos gradualmente, con el desarrollo de tecnologías de red, la base de hardware de las computadoras y la aparición de nuevas tareas que requieren procesamiento de red.

Si bien el trabajo teórico sobre la creación de conceptos de interacción en red se ha realizado casi desde la aparición misma de las computadoras, a finales de los años 60 se obtuvieron importantes resultados prácticos sobre la interconexión de computadoras en una red, cuando se utilizó la tecnología de comunicaciones globales y conmutación de paquetes. , fue posible implementar la interacción de mainframe y supercomputadoras. Estas costosas computadoras a menudo almacenaban datos y programas únicos, a los que debían acceder una amplia gama de usuarios ubicados en varias ciudades a una distancia considerable de los centros de computación.

En 1969, el Departamento de Defensa de EE. UU. Inició el trabajo para unir las supercomputadoras de los centros de investigación y defensa en una sola red. Esta red se llamó ARPANET y fue el punto de partida para la creación de la red mundial más famosa en la actualidad: Internet. La red ARPANET unió computadoras de diferentes tipos que ejecutan diferentes sistemas operativos con módulos agregados que implementan protocolos de comunicación comunes a todas las computadoras en la red.

En 1974, IBM anunció su propia arquitectura de red para sus mainframes, llamada SNA (System Network Architecture). Esta arquitectura en capas, al igual que el modelo OSI estándar que apareció algo más tarde, proporcionó comunicaciones globales de terminal a terminal, terminal a computadora y computadora a computadora. Las capas inferiores de la arquitectura se implementaron con hardware especializado, el más importante de los cuales es el procesador de teleprocesamiento. Las funciones de las capas superiores del SNA fueron realizadas por módulos de software. Uno de ellos formó la base del software del procesador de teleprocesamiento. Otros módulos se ejecutaban en una unidad de procesamiento central como parte del sistema operativo estándar de mainframe de IBM.

Al mismo tiempo, se estaba trabajando activamente en Europa para crear y estandarizar redes X.25. Estas redes de conmutación de paquetes no estaban vinculadas a ningún sistema operativo en particular. Desde que se convirtió en un estándar internacional en 1974, los protocolos X.25 han sido compatibles con muchos sistemas operativos. Desde 1980, IBM ha incorporado el soporte X.25 en la arquitectura SNA y en sus sistemas operativos.

4.3 Sistemas operativos de minicomputadoras y primeras redes de área local.

A mediados de los 70, las miniordenadores como PDP-11, Nova, HP se generalizaron. Las minicomputadoras fueron las primeras en aprovechar los circuitos integrados a gran escala, lo que hizo posible implementar funciones lo suficientemente potentes a un costo relativamente bajo de una computadora.

Muchas de las características de los sistemas operativos multiprogramación multiusuario se han reducido debido a los recursos limitados de las minicomputadoras. Los sistemas operativos de las mini computadoras a menudo comenzaron a especializarse, por ejemplo, solo para el control en tiempo real (OS RT-11 para las mini computadoras PDP-11) o solo para admitir el modo de tiempo compartido (RSX-11M para las mismas computadoras). Estos sistemas operativos no siempre fueron multiusuario, lo que en muchos casos se justificó por el bajo costo de las computadoras.

Un hito importante en la historia de los sistemas operativos fue la creación del sistema operativo UNIX. Este sistema operativo se diseñó originalmente para admitir el tiempo compartido en la mini computadora PDP-7. Desde mediados de los 70 se inició el uso masivo del sistema operativo UNIX. En ese momento, el código del programa para UNIX estaba escrito en un 90% en el lenguaje de alto nivel C. El uso generalizado de compiladores de C eficientes hizo de UNIX un sistema operativo único para ese momento, con la capacidad de ser relativamente fácil de migrar a varios tipos de ordenadores. Dado que este sistema operativo se envió con códigos fuente, se convirtió en el primer sistema operativo de código abierto que los usuarios entusiastas comunes podían mejorar. Aunque UNIX fue diseñado originalmente para miniordenadores, su flexibilidad, elegancia, poderosa funcionalidad y apertura lo han colocado firmemente en todas las clases de computadoras: supercomputadoras, mainframes, minicomputadoras, servidores y estaciones de trabajo basados ​​en RISC y computadoras personales.

Independientemente de la versión, las características comunes de UNIX son:

modo multiusuario con medios para proteger los datos del acceso no autorizado,

implementación de procesamiento multiprograma en modo de tiempo compartido basado en el uso de algoritmos preventivos multitarea,

el uso de memoria virtual y mecanismos de intercambio para aumentar el nivel de multiprogramación,

unificación de operaciones de entrada-salida basada en el uso extendido del concepto de "archivo",

un sistema de archivos jerárquico que forma un único árbol de directorios independientemente del número de dispositivos físicos utilizados para alojar los archivos,

portabilidad del sistema escribiendo su parte principal en C,

varios medios de interacción de procesos, incluso a través de una red,

almacenamiento en caché de disco para reducir el tiempo medio de acceso a archivos.

La disponibilidad de minicomputadoras y, como resultado, su predominio en las empresas, sirvió como un poderoso incentivo para la creación de redes locales. La empresa podía permitirse el lujo de tener varios miniordenadores ubicados en el mismo edificio o incluso en la misma habitación. Naturalmente, era necesario el intercambio de información entre ellos y el uso conjunto de costosos equipos periféricos.

Las primeras redes de área local se construyeron utilizando equipos de comunicación no estándar, en el caso más simple, conectando directamente los puertos serie de las computadoras. El software tampoco era estándar y se implementó como aplicaciones personalizadas. La primera aplicación de red para el sistema operativo UNIX, el UUCP (programa de copia de UNIX a UNIX), apareció en 1976 y comenzó a distribuirse con la versión 7 de AT&T UNIX en 1978. Este programa hizo posible copiar archivos de una computadora a otra dentro de la red local a través de varias interfaces de hardware: RS-232, bucle de corriente, etc., y además, podría funcionar a través de conexiones globales, por ejemplo, módem.

4.4 Desarrollo de sistemas operativos en los años 80.

Los eventos más importantes de esta década incluyen el desarrollo de la pila TCP / IP, la aparición de Internet, la estandarización de las tecnologías de redes de área local, la aparición de computadoras personales y sistemas operativos para ellas.

A finales de los 70 se creó una versión funcional de la pila de protocolos TCP / IP. Esta pila era un conjunto de protocolos comunes para un entorno informático heterogéneo y estaba destinado a conectar el ARPANET experimental a otras redes "satelitales". En 1983, el Departamento de Defensa de EE. UU. Adoptó la pila de protocolos TCP / IP como estándar militar. La transición de las computadoras ARPANET a la pila TCP / IP aceleró su implementación para el sistema operativo BSD UNIX. Desde ese momento, comenzó la coexistencia de UNIX y los protocolos TCP / IP, y casi todas las numerosas versiones de Unix se conectaron en red.

Internet se ha convertido en un excelente campo de pruebas para muchos sistemas operativos de red, lo que hizo posible probar su interoperabilidad, el grado de escalabilidad y la capacidad de trabajar bajo cargas extremas creadas por cientos y miles de usuarios en condiciones reales. La independencia, flexibilidad y eficiencia de los proveedores han hecho de los protocolos TCP / IP no solo el principal mecanismo de transporte de Internet, sino también la pila principal de la mayoría de los sistemas operativos de red.

Toda la década ha estado marcada por la aparición constante de versiones nuevas y cada vez más avanzadas del sistema operativo UNIX. Entre ellas se encontraban las versiones de marca de UNIX: SunOS, HP-UX, Irix, AIX y muchas otras, en las que los fabricantes de computadoras adaptaron el kernel y el código de las utilidades del sistema para su hardware. La variedad de versiones dio lugar al problema de su compatibilidad, que varias organizaciones intentaron resolver periódicamente. Como resultado, se adoptaron los estándares POSIX y XPG para definir las interfaces del sistema operativo para las aplicaciones, y una división especial de AT&T lanzó varias versiones de UNIX System III y UNIX System V, diseñadas para consolidar a los desarrolladores a nivel de código del kernel.

También se utilizan ampliamente los sistemas operativos MS-DOS de Microsoft, PC DOS de IBM, Novell DOS de Novell y otros. El primer sistema operativo DOS para una computadora personal se creó en 1981 se llamó MS-DOS 1.0. Microsoft adquirió los derechos de 86-DOS de Seattle Computer Products, adaptó el sistema operativo para el entonces secreto PC IBM y lo renombró MS-DOS. En agosto de 1981, DOS 1.0 se ejecuta en un solo disquete de una cara de 160K. Los archivos del sistema ocupan hasta 13K: requiere 8K de RAM. Mayo de 1982 DOS 1.1 le permite trabajar con disquetes de doble cara. Los archivos del sistema tardan hasta 14K. Marzo de 1983 DOS 2.0 llega con IBM PC XT. Esta versión recreada tiene casi tres veces más comandos que DOS 1.1. Ahora le permite utilizar un disco duro de 10 MB. Un sistema de archivos en forma de árbol y disquetes de 360 ​​K. El nuevo formato de disco de 9 sectores aumenta la capacidad en un 20% con respecto al formato de 8 sectores. Los archivos del sistema tardan hasta 41 K para que el sistema se ejecute y requiere 24 K de RAM. Diciembre de 1983 Junto con PCjr, apareció el sistema PC-DOS 2.1 de IBM.

Agosto de 1984. Junto con el primer IBM PC AT basado en 286, aparece DOS 3.0. Tiene como objetivo disquetes de 1,2 MB y discos duros más grandes que antes. Los archivos del sistema son de hasta 60 Kb. Noviembre de 1984. DOS 3.1 admite archivos de sistema de red de Microsoft de hasta 62K. Noviembre de 1985. La aparición de Microsoft Windows. Diciembre de 1985. DOS 3.2 funciona con disquetes de 89 mm 720K. Puede direccionar hasta 32 MB en un disco duro independiente. Los archivos del sistema tardan hasta 72K. Abril de 1986. Se presenta IBM PC Convertihle. Septiembre de 1986. Compaq lanza la primera PC de clase 386. Abril de 1987. Junto con el PS / 2, aparece el primer PC de clase IBM 386 con DOS 3.3. Funciona con los nuevos disquetes de 1,44 MB y varios tipos de particiones de disco duro de hasta 32 MB cada uno, lo que permite utilizar discos duros de gran tamaño. Los archivos del sistema necesitan hasta 76K para que el sistema funcione, se requieren 85K de RAM. MS-DOS fue el más popular y duró de 3 a 4 años. Al mismo tiempo, IBM anunció el lanzamiento de OS / 2. Noviembre de 1987. Inicio de la entrega de Microsoft Windows 2.0 y OS / 2. Julio de 1988 Aparece Microsoft Windows 2.1 (Windows / 286 Windows / 386). Noviembre de 1988. DOS 4.01 incluye una interfaz, menús de shell y particiones del disco duro en particiones mayores de 32 MB. Los archivos del sistema ocupan hasta 108K; el sistema requiere 75K de RAM. Mayo de 1990. Aparecen Microsoft Windows 3.0 y DR DOS 5.0. Junio ​​de 1991. MS-DOS 5.0 tiene sus propias características, ya que le permite utilizar el OP de manera eficaz. DOS 5.0 tiene interfaces de menú de shell mejoradas, un editor de pantalla completa, utilidades de disco y la capacidad de cambiar tareas. Los archivos del sistema ocupan hasta 118 K: el sistema requiere 60 K de RAM y 45 K se pueden cargar en un área de memoria con direcciones de más de 1 MB, lo que libera espacio en la memoria ordinaria para ejecutar programas de aplicación MS-DOS 6.0 además del estándar. conjunto de programas. Incluye software de respaldo, software antivirus y otras mejoras para MS-DOS 6.21 y MS-DOS 6.22.

El comienzo de los 80 está asociado con otro evento significativo para la historia de los sistemas operativos: la aparición de las computadoras personales. En términos de arquitectura, las computadoras personales no diferían de ninguna manera de la clase de mini-computadoras como PDP-11, pero su costo fue significativamente menor. Las computadoras personales han servido como un poderoso catalizador para el crecimiento explosivo de las redes de área local. Como resultado, la compatibilidad con las funciones de red se ha convertido en un requisito previo para el sistema operativo de las computadoras personales.

Sin embargo, las funciones de red no aparecieron inmediatamente en los sistemas operativos de las computadoras personales. La primera versión del primer sistema operativo de computadora personal más popular, MS-DOS de Microsoft, carecía de estas capacidades. Era un sistema operativo de un solo programa y un solo usuario con una interfaz de línea de comandos, capaz de comenzar desde un disquete. Las principales tareas para ella eran administrar archivos ubicados en disquetes y discos duros en UNIX, un sistema de archivos jerárquico similar, así como el lanzamiento secuencial de programas. MS-DOS no estaba protegido de los programas de usuario porque el procesador Intel 8088 no admitía el modo privilegiado. Los desarrolladores de las primeras computadoras personales creían que con el uso individual de la computadora y las capacidades limitadas del hardware, no tenía sentido admitir la multiprogramación; por lo tanto, el procesador no proporcionaba el modo privilegiado y otros mecanismos para admitir sistemas de multiprogramación.

Las funciones faltantes para MS-DOS y sistemas operativos similares se compensaron con programas externos que proporcionaron al usuario una interfaz gráfica conveniente (por ejemplo, Norton Commander) o herramientas de administración de discos finos (por ejemplo, PC Tools). La mayor influencia en el desarrollo de software para computadoras personales fue ejercida por el entorno operativo Windows de Microsoft, que era un complemento de MS-DOS.

Las funciones de red también se implementaron principalmente mediante shells de red que se ejecutaban en la parte superior del sistema operativo. Cuando se trabaja en una red, siempre es necesario mantener el modo multiusuario, en el que un usuario es interactivo y el resto obtiene acceso a los recursos informáticos a través de la red. En este caso, el sistema operativo requiere al menos un mínimo de soporte funcional para el modo multiusuario. La historia de las redes MS-DOS comenzó con la versión 3.1. Esta versión de MS-DOS agregó el archivo necesario y las funciones de bloqueo de escritura al sistema de archivos para permitir que más de un usuario acceda al archivo. Aprovechando estas características, los shells de red podrían permitir el intercambio de archivos entre los usuarios de la red.

Junto con el lanzamiento de MS-DOS 3.1 en 1984, Microsoft también lanzó un producto llamado Microsoft Networks, comúnmente conocido informalmente como MS-NET. Algunos conceptos inherentes a MS-NET, como una introducción a la estructura de los componentes básicos de la red: un redirector y un servidor de red, migraron con éxito a productos de red de Microsoft posteriores: LAN Manager, Windows para trabajo en grupo y luego a Windows NT.

Las carcasas de red para computadoras personales también fueron producidas por otras compañías: IBM, Artisoft, Performance Technology y otras.

Novell eligió un camino diferente. Inicialmente se centró en desarrollar un sistema operativo con funcionalidad de red incorporada y ha logrado avances notables en el camino. Sus sistemas operativos de red NetWare se han convertido durante mucho tiempo en el punto de referencia en cuanto a rendimiento, confiabilidad y seguridad para las redes de área local.

El primer sistema operativo de red de Novell llegó al mercado en 1983 y se llamó OS-Net. Este SO estaba destinado a redes con topología en estrella, cuyo elemento central era una computadora especializada basada en el microprocesador Motorola 68000. Un poco más tarde, cuando IBM lanzó las computadoras personales PC XT, Novell desarrolló un nuevo producto: NetWare 86, diseñado para la arquitectura de la familia de microprocesadores Intel 8088. ...

Desde la primera versión del sistema operativo NetWare, se distribuyó como un sistema operativo para un servidor central de una red local, que, debido a la especialización en realizar las funciones de un servidor de archivos, proporciona la mayor velocidad posible de acceso remoto a archivos para una clase determinada de ordenadores y una mayor seguridad de los datos. Los usuarios de redes Novell NetWare pagaron por un alto rendimiento con un costo: un servidor de archivos dedicado no se puede usar como estación de trabajo, y su sistema operativo especializado tiene una interfaz de programación de aplicaciones (API) muy específica, que requiere conocimientos especiales, experiencia especial y esfuerzos significativos por parte de desarrolladores de aplicaciones.

A diferencia de Novell, la mayoría de las otras empresas han desarrollado redes para computadoras personales como parte de sistemas operativos de propósito general. Con el desarrollo de plataformas de hardware para computadoras personales, dichos sistemas han adquirido cada vez más las características de los sistemas operativos de mini computadoras.

En 1987, como resultado de los esfuerzos conjuntos de Microsoft e IBM, apareció el primer sistema multitarea para computadoras personales con el procesador Intel 80286, aprovechando al máximo el modo protegido - OS / 2. Este sistema estaba bien pensado. Admitía multitarea preventiva, memoria virtual, una interfaz gráfica de usuario (no de la primera versión) y una máquina virtual para ejecutar aplicaciones DOS. De hecho, fue más allá de la simple multitarea con su concepto de paralelizar procesos individuales, llamado multiproceso.

OS / 2 con sus funciones multitarea avanzadas y el sistema de archivos HPFS con protección multiusuario incorporada ha demostrado ser una buena plataforma para construir redes de área local de computadoras personales. Los shells de red más utilizados son LAN Manager de Microsoft y LAN Server de IBM, desarrollados por estas empresas sobre la base de un código base único. Estos shells eran inferiores en rendimiento al servidor de archivos NetWare y consumían más recursos de hardware, pero tenían ventajas importantes: permitían, en primer lugar, ejecutar cualquier programa desarrollado para OS / 2, MS-DOS y Windows en el servidor y, en segundo lugar, para usar la computadora en la que estaban trabajando como estación de trabajo.

Los desarrollos de redes de Microsoft e IBM han llevado a la aparición de NetBIOS, un protocolo de transporte muy popular y, al mismo tiempo, una interfaz de programación de aplicaciones para redes de área local, que se utiliza en casi todos los sistemas operativos de red para computadoras personales. Este protocolo todavía se utiliza hoy en día para crear pequeñas redes de área local.

El destino de mercado no muy exitoso de OS / 2 no permitió que los sistemas LAN Manager y LAN Server capturaran una participación de mercado significativa, pero los principios de operación de estos sistemas de red se plasmaron en gran medida en el sistema operativo más exitoso de los años 90: Microsoft Windows. NT, que contiene componentes de red integrados, algunos de los cuales tienen un prefijo LM, de LAN Manager ..

En los años 80, se adoptaron los principales estándares para las tecnologías de comunicación para redes locales: en 1980 - Ethernet, en 1985 - Token Ring, a finales de los 80 - FDDI. Esto hizo posible garantizar la compatibilidad de los sistemas operativos de red en los niveles inferiores, así como estandarizar la interfaz del sistema operativo con controladores de adaptadores de red.

Para las computadoras personales, no solo se utilizaron sistemas operativos especialmente diseñados, como MS-DOS, NetWare y OS / 2, sino que también se adaptaron los sistemas operativos existentes. La llegada de Intel 80286 y especialmente de los procesadores 80386 con soporte de multiprogramación hizo posible transferir el sistema operativo UNIX a la plataforma de computadora personal. El sistema más famoso de este tipo fue la versión de UNIX de la Operación Santa Cruz (SCO UNIX).

4.5 Características de la etapa actual de desarrollo de los sistemas operativos.

En la década de los 90 se conectaron en red casi todos los sistemas operativos que ocupan un lugar destacado en el mercado. Las funciones de red ahora están integradas en el kernel del sistema operativo, siendo una parte integral del mismo. Los sistemas operativos recibieron herramientas para trabajar con las principales tecnologías de redes locales (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) y globales (X.25, frame relay, ISDN, ATM), así como herramientas para crear redes compuestas (IP, IPX, AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP). Los sistemas operativos utilizan medios para multiplexar múltiples pilas de protocolos, por lo que las computadoras pueden admitir operaciones de red simultáneas con clientes y servidores heterogéneos. Han aparecido sistemas operativos especializados que están diseñados exclusivamente para realizar tareas de comunicación. Por ejemplo, el sistema operativo de red IOS de Cisco Systems que se ejecuta en enrutadores organiza en modo multiprogramación la ejecución de un conjunto de programas, cada uno de los cuales implementa uno de los protocolos de comunicación.

En la segunda mitad de los 90, todos los proveedores de sistemas operativos aumentaron drásticamente su soporte para trabajar con Internet (excepto los proveedores de sistemas UNIX, en los que este soporte siempre ha sido esencial). Además de la propia pila de TCP / IP, el paquete comenzó a incluir utilidades que implementan servicios de Internet tan populares como telnet, ftp, DNS y Web. La influencia de Internet también se manifestó en el hecho de que la computadora pasó de ser un dispositivo puramente informático a una herramienta de comunicación con capacidades informáticas avanzadas.

Los sistemas operativos de redes corporativas han recibido especial atención durante la última década. Su mayor desarrollo es una de las tareas más importantes en el futuro previsible. El sistema operativo corporativo se distingue por su capacidad para funcionar bien y de manera constante en grandes redes, que son típicas de la mayoría de las empresas con sucursales en decenas de ciudades y, posiblemente, en diferentes países. Estas redes son orgánicamente inherentes a un alto grado de heterogeneidad de software y hardware, por lo que el sistema operativo corporativo debe interactuar sin problemas con sistemas operativos de diferentes tipos y ejecutarse en diferentes plataformas de hardware. A estas alturas, los tres líderes en la clase de SO corporativos han sido claramente identificados - son Novell NetWare 4.xy 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 y Windows 2000, así como UNIX - sistemas de varios fabricantes de plataformas de hardware.

Es muy importante para un SO corporativo contar con herramientas de administración y gestión centralizadas que permitan almacenar cuentas de decenas de miles de usuarios, computadoras, dispositivos de comunicación y módulos de software en una red corporativa en una sola base de datos. En los sistemas operativos modernos, las herramientas de administración centralizada generalmente se basan en una única mesa de ayuda. La primera implementación exitosa de una mesa de ayuda corporativa fue el sistema Street Talk de Banyan. Hasta la fecha, el NDS de Novell ha sido el más reconocido, lanzado por primera vez en 1993 para la primera versión empresarial de NetWare 4.0. La función de la mesa de ayuda centralizada es tan importante que es la calidad de la mesa de ayuda la que evalúa la idoneidad del sistema operativo para el trabajo a escala corporativa. El largo retraso en el lanzamiento de Windows NT 2000 se debió en gran parte a la creación de un servicio de ayuda de Active Directory escalable para este sistema operativo, sin el cual era difícil para esta familia de sistemas operativos pretender ser un verdadero sistema operativo corporativo.

La creación de una mesa de ayuda escalable rica en funciones es una dirección estratégica en la evolución del sistema operativo. El mayor desarrollo de Internet depende en gran medida del éxito de esta área. Este servicio es necesario para convertir Internet en un sistema predecible y manejable, por ejemplo, para proporcionar la calidad de servicio requerida para el tráfico de usuarios, soportar grandes aplicaciones distribuidas, construir un sistema de correo eficaz, etc.

En la etapa actual del desarrollo del sistema operativo, las herramientas de seguridad han pasado a primer plano. Esto se debe al mayor valor de la información procesada por las computadoras, así como al mayor nivel de amenazas que existen al transferir datos a través de redes, especialmente públicas, como Internet. Hoy en día, muchos sistemas operativos cuentan con herramientas avanzadas de seguridad de la información basadas en el cifrado, la autenticación y la autorización de datos.

Los sistemas operativos modernos son inherentes a la multiplataforma, es decir, la capacidad de trabajar en tipos de computadoras completamente diferentes. Muchos sistemas operativos tienen versiones especiales para admitir arquitecturas de clúster para un alto rendimiento y tolerancia a fallas. La única excepción hasta ahora es Netware, cuyas versiones están desarrolladas para la plataforma Intel, y la implementación de funciones NetWare en forma de shell para otros sistemas operativos, por ejemplo, NetWare para AIX, no ha tenido éxito.

En los últimos años, se ha desarrollado aún más la tendencia a largo plazo de mejorar la comodidad de una persona con una computadora. La eficiencia del trabajo de una persona se convierte en el factor principal que determina la eficiencia de un sistema informático en su conjunto. Los esfuerzos humanos no deben dedicarse a ajustar los parámetros del proceso computacional, como fue el caso en los sistemas operativos de generaciones anteriores. Por ejemplo, en los sistemas de procesamiento por lotes, cada usuario tenía que utilizar un lenguaje de control de trabajos para definir una gran cantidad de parámetros relacionados con la organización de los procesos informáticos en una computadora. Entonces, para el sistema OS / 360, el lenguaje de control de trabajos JCL proporcionó al usuario para definir más de 40 parámetros, entre los cuales estaban la prioridad del trabajo, los requisitos para la memoria principal, el límite de tiempo para el trabajo, la lista de los dispositivos de E / S utilizados y sus modos de funcionamiento.

Un sistema operativo moderno asume la tarea de elegir los parámetros del entorno operativo, utilizando varios algoritmos adaptativos para este propósito. Por ejemplo, los tiempos de espera en los protocolos de comunicación a menudo se determinan en función de las condiciones de la red. La distribución de RAM entre procesos se realiza de forma automática mediante mecanismos de memoria virtual, en función de la actividad de estos procesos y de la información sobre la frecuencia de su uso de una página determinada. Las prioridades instantáneas del proceso se determinan dinámicamente en función del historial, incluido, por ejemplo, el tiempo que el proceso estuvo en la cola, el porcentaje de uso del segmento asignado (intervalo) de tiempo, la intensidad de E / S, etc. Incluso durante el proceso de instalación , la mayoría de los sistemas operativos ofrecen un modo de selección predeterminado, lo que garantiza, aunque no óptima, pero siempre una calidad aceptable de los sistemas.

La conveniencia del trabajo interactivo con una computadora aumenta constantemente al incluir interfaces gráficas avanzadas en el sistema operativo que usan sonido y video junto con gráficos. Esto es especialmente importante para convertir un ordenador en un terminal de una nueva red pública, que poco a poco se está convirtiendo en Internet, ya que para un usuario masivo el terminal debe ser tan claro y cómodo como un teléfono. La interfaz de usuario del sistema operativo se está volviendo cada vez más inteligente, dirigiendo las acciones humanas en situaciones típicas y tomando decisiones de rutina por él.

Los sistemas operativos del futuro deben brindar un alto nivel de transparencia de los recursos de la red, asumiendo la tarea de organizar la computación distribuida, convirtiendo la red en una computadora virtual. Este es el significado que los especialistas de Sun le dan al lacónico lema "La red es una computadora", pero los desarrolladores de sistemas operativos aún tienen un largo camino por recorrer para convertir el lema en realidad.

4.6 Cronología de los eventos previos a Windows 98

Octubre de 1981. PS-DOS 1.0 se envía a todos los que tengan una nueva PC IBM. Poco después, Microsoft lanza MS-DOS y otorga licencias de MS-DOS para todos.

Enero de 1983. Apple lanza Lisa, una de las primeras microcomputadoras de interfaz gráfica de usuario. Falta de fiabilidad del hardware y precio medio de 10t. Los dólares presagiaron el fracaso del Lisa, pero allanaron el camino para el Macintosh más asequible, que llegó un año después. Las características distintivas de Lisa y Mac eran que los partidarios de DOS llamaban burlonamente WIMD - interfaz, (debilucho - aburrido; WIMP - Windows, iconos, ratones, punteros - ventanas, iconos, mouse, punteros), y así sucesivamente. carpetas y nombres largos de archivos: estos componentes comenzaron a aparecer en Windows desde la versión 2.0. Algunos de ellos solo se implementaron completamente en Windows 95.

Marzo de 1983. En MS-DOS 2.0, se realizaron cambios significativos, hubo funciones para trabajar con discos duros y hubo grandes programas, controladores de dispositivos instalados y un nuevo sistema de archivos jerárquico similar a UNIX. Aún se utilizan los oscuros nombres de archivo de ocho caracteres y la interfaz basada en texto.

Octubre de 1983. Visi Corp es una subsidiaria de Microsoft Corporation que creó una increíble hoja de cálculo de DOS. VisiCorp: lanza el “marco VisiOn”, la primera interfaz gráfica de usuario (GUI) para PC. Requiere 512 KB de RAM y un disco duro, luego un conjunto avanzado de hardware.

10 de noviembre de 1983. Microsoft se complace en anunciar el lanzamiento de Windows, un complemento gráfico del entorno DOS.

Septiembre de 1984. Digital Research anuncia GEM (Gestor de entornos gráficos). Introducido a principios de 1985, el entorno GEM resulta inutilizable para programas DOS, lo que dificulta su uso en la práctica. Tanto GEM como VisiON salieron al mercado antes que Windows, pero sufren el mismo defecto. Así como las primeras versiones de Windows, consistente en la escasez de programas diseñados para estas plataformas.

Febrero de 1985. IBM lanza Top View, un entorno multitarea basado en texto para DOS. En el entorno de Vista superior, que intercepta casi todas las interrupciones de DOS, solo se pueden usar unos pocos comandos de DOS y no se pueden usar archivos por lotes de DOS. La promesa de IBM de agregar una interfaz gráfica de usuario a TopView nunca se ha cumplido.

Julio de 1985. Quarterdeck Office Systems lanza DESQview, otro entorno de texto multitarea para DOS. Tiene un éxito temporal con una audiencia limitada de usuarios. La compañía ha hecho muchos intentos para llamar la atención de los desarrolladores sobre la plataforma DESQview, pero todos terminaron en fracaso. Qvarterdeck finalmente abandona sus intentos después de que Windows 3.0 se convierta en el estándar.

20 de noviembre de 1985. Los usuarios de Windows 1.0 Released Version 1.0 pueden trabajar con varios programas al mismo tiempo, cambiando fácilmente entre ellos, sin tener que cerrar y reiniciar programas individuales. Pero no se permite la superposición de ventanas, lo que reduce drásticamente la usabilidad del entorno. No hay suficientes programas para Wind®ws 1.0 y no se distribuye en el mercado.

Enero de 1987... Junto con el entorno y el tiempo de ejecución, Windows 1.0 incluye el paquete Aldus Page - Maker 1.0, el primer programa de publicación de Windows que llega al mercado de las computadoras de escritorio.

Abril de 1987. IBM y Microsoft anuncian OS / 2 1.0 - The Big Blue Hope para sistemas operativos. Microsoft continúa trabajando en Windows, pero se centra en el sistema operativo de próxima generación. OS / 2 1.0 finalmente falla debido a un soporte insuficiente por parte de los desarrolladores de software y hardware, una mala compatibilidad con los programas de DOS y una falta de claridad en cuanto a si se puede usar con computadoras que no sean PS / 2.

6 de octubre de 1987. Excel para Windows 2.0 es la primera hoja de cálculo de PC viable basada en GUI que se comercializa para desafiar la hegemonía de Lotus 1-2-3. Excel le da a Windows una respetabilidad, pero altos requisitos de recursos y la necesidad de usar sus propios controladores de dispositivo. No dejes que sea una competidora digna en esta etapa.

9 de diciembre de 1987. Lanzamiento de Windows 2.0. En lugar de la colocación de ventanas de varios valores como en versiones anteriores. Implementa un sistema de ventanas superpuestas. Además, aprovecha el modo protegido del 80286 y mejores procesadores, lo que permite a los programas ir más allá de los 640KB de la memoria principal de DOS.

Junio ​​de 1988. Se lanza la versión 2.1, renombrada como Windows 286.

9 de diciembre de 1987. Se lanza Windows 386, una revisión de Windows 2.0 optimizada para la última CPU Intel. Tiene cierto impacto en el mercado, pero principalmente debido a la capacidad de ejecutar múltiples programas DOS en "máquinas virtuales" en la CPU 386; sienta las bases para la mayoría de las características futuras de Windows 3.0

Junio ​​de 1988. Digital Research publica DR-DOS, que según la prensa es superior a MS-DOS por sus potentes utilidades. Sin embargo, el desarrollo posterior del sistema operativo se vio obstaculizado por la necesidad de realizar cambios para garantizar la compatibilidad con Windows y DR-DOS nunca ganó una participación de mercado significativa.

31 de octubre de 1988. El lanzamiento de OS / 2 1.1 de IBM con el shell gráfico de Presentation Manager. OS / 2 1.1, una actualización significativa de OS / 2 1.0, todavía carece de compatibilidad con los programas de DOS convencionales y el hardware existente. Las dificultades de OS / 2 están obligando a Microsoft a seguir trabajando en Windows, mientras que IBM sigue desarrollando OS / 2. Después de algún tiempo, los representantes de IBM se quejan de que Microsoft está cambiando su enfoque a Windows y los caminos de las dos corporaciones finalmente divergen.

Diciembre de 1988. Se lanza SammaAmi, el primer procesador de texto para Windows. Los usuarios pueden editar con fuentes similares a las escritas y mostrar los campos como realmente son. Word Perfect sigue siendo el procesador de texto más ubicuo, pero aunque Ami tuvo un impacto notable, su impacto en el mercado fue necesario. Microsoft Word para Windows llegará pronto.

22 de mayo de 1990. Lanzamiento de Windows 3.0; el sistema se ha vuelto mucho más conveniente. El administrador de programas y los iconos funcionan significativamente mejor que el antiguo componente ejecutivo de MS-DOS de Windows2. Otra innovación es el Administrador de archivos. Las mejoras centradas en el programador han provocado una explosión en el mercado de software de Windows. La estabilidad del sistema operativo es pobre, pero Windows 3.0 se convierte inmediatamente en el producto dominante en el mercado gracias a la preinstalación en computadoras nuevas y al amplio soporte de proveedores independientes de hardware y software. El implacable impulso de Microsoft para hacer de Windows un sistema operativo funcional finalmente está dando sus frutos.

Noviembre de 1990. Aparece otra GUI de DOS: GEOS 1.0, que nunca se ha convertido en un competidor real de Windows. A pesar de los grandes elogios por los méritos técnicos de GEOS, otorgados por PC Magazine y varias otras publicaciones, el software para desarrolladores se lanza al mercado solo seis meses después del lanzamiento del sistema operativo.

Marzo de 1992. Inicio de envíos de OS / 2 2.0. Proporciona una buena compatibilidad con los programas DOS / Windows3.x, pero el sistema operativo tiene la carga de un complejo shell de lugar de trabajo orientado a objetos orientado a objetos, y los requisitos de recursos son demasiado altos para ese momento. OS / 2 todavía carece de controladores para dispositivos y herramientas convencionales que sean compatibles con software de terceros; como resultado, Windows tiene una posición dominante en el mercado.

6 de abril de 1992. Lanzamiento de Windows 3.1. Corrige muchos errores, mejora la estabilidad y agrega algunas características nuevas, incluidas las fuentes TrueType escalables. Windows 3.x se está convirtiendo en el entorno operativo más popular para PC en los Estados Unidos (por número de instalaciones) y permaneció así hasta 1997.

4 de julio de 1992. Microsoft anuncia Win 32 - ADI de próxima generación para Windows NT de 32 bits. Aparecen las primeras menciones públicas de "Chicago" (el nombre en clave del sistema operativo que luego se convertiría en Windows 95), y se habla de cómo NT eventualmente suplantará la arquitectura de Windows existente.

27 de octubre de 1992. Salga de Windows para trabajo en grupo 3.1. Integra funciones enfocadas en servir a los usuarios de la red y grupos de trabajo, incluida la entrega de correo electrónico, el uso compartido de archivos e impresoras y la programación. La versión 3.1 presagió el pequeño boom de las LAN, pero fracasó comercialmente con el infame apodo de 'Windows for Warehouse'.

Abril de 1993. A partir de la versión 6.0, IBM comenzó a comercializar PS-DOS por separado de Microsoft. PC-DOS 6.0 incluye un administrador de memoria diferente del que obtuvo la licencia de Microsoft en 1981 para el primer modelo de IBM PC. Novell adquiere DR-DOS y agrega funciones de red más avanzadas en diciembre de 1993. volver a comercializar como Novell DOS 7.0. Ambos intentos fueron demasiado pequeños y demasiado tarde ya que el conocimiento de DOS estaba disminuyendo. Toda la verdadera innovación de PC proviene de sistemas operativos Windows y que no son de Microsoft.

24 de mayo de 1993. El lanzamiento de Windows NT (abreviatura de New Technology). Para el funcionamiento de la primera versión 3.1, inicialmente dirigida a una audiencia de usuarios exigentes y al mercado de servidores, se requiere una PC de alta gama; Además, el producto no está exento de rugosidades. Sin embargo, Windows NT es bien recibido por los desarrolladores por su seguridad mejorada, estabilidad y API Win32 avanzada que facilita la escritura de programas poderosos. El proyecto comienza como OS / 2 3.0, pero finalmente se rediseñó por completo el código fuente del producto.

8 de noviembre de 1993. Versión de Windows for Workgrounds 3.11. Proporciona una compatibilidad más completa con NetWare y Windows NT; Además, se realizaron muchos cambios en la arquitectura del sistema operativo con el objetivo de mejorar el rendimiento y la estabilidad, y más tarde encontraron uso en Windows 95. El producto fue recibido mucho más favorablemente por las empresas estadounidenses.

Marzo de 1994. Linux 1.0 está disponible, un nuevo sistema operativo UNIX multiusuario que comenzó como un proyecto amateur. Sirvió como el comienzo del movimiento para el paquete de código abierto, que puede ser cambiado por cualquier persona, contribuyendo a la mejora del producto principal. El nuevo software y hardware se pueden migrar rápidamente al entorno Linux, a menudo antes de que estén disponibles en el entorno Windows. Linux nunca ha sido un gran éxito comercial, pero ha atraído un interés continuo (incluso Netscape estaba considerando integrar Linux y Communicator para desafiar a Windows NT). De hecho, Linux se ha convertido en el tema dominante del sistema PC UNIX, gracias en gran parte a su popularidad entre sus defensores.

24 de agosto de 1995. Después de numerosos retrasos y sin un despliegue publicitario sin precedentes para un producto de software, se lanza al mercado Windows 95. Habiendo perdido la cabeza, incluso las personas que no tienen una computadora hacen fila para aceptarlo. Windows 95 es la versión más fácil de usar de Windows que no requiere la instalación de Dos; su apariencia hace que la PC sea más accesible para el consumidor masivo. Gracias a una interfaz significativamente mejorada, el retraso con respecto a la plataforma Mac finalmente se elimina y las computadoras Mac finalmente se empujan a un nicho estrecho del mercado. Windows 95 tiene un conjunto integrado de protocolos TCP / IP, una utilidad de acceso telefónico a redes y se permiten nombres de archivo largos.

31 de julio de 1996. Microsoft Corporation lanza Windows NT 4.0. Esta versión se ha mejorado significativamente en comparación con la versión 3.51; presenta la interfaz de usuario de Windows 95, funciones avanzadas de hardware y numerosos procesos de servidor integrados, como el servidor web de Internet Information Server. Con el lanzamiento de NT4.0, los productos de Microsoft están firmemente establecidos en las instituciones. El comienzo de este SO, destinado a reemplazar a UNIX, fue pequeño en el mercado corporativo de Estados Unidos, pero con el tiempo se convierte en una plataforma para intranets y sitios públicos de Internet.

Octubre de 1996. Microsoft lanza OEM Service Release 2 (OSR 2) para Windows 95 para ayudar a los fabricantes de PC a instalar esta versión del sistema operativo en máquinas nuevas. Corrige errores conocidos y mejora muchas de las funciones integradas y los subprogramas en el Panel de control de Windows 95. Varias "innovaciones" de Windows 98 aparecieron por primera vez en OSR2, incluido el sistema de archivos Fat32 para un uso más eficiente del espacio del disco duro y mejoras en el Utilidad de acceso telefónico a redes. OSR2 incluye Internet Explorer 3.0, el primer navegador exitoso de Microsoft.

23 de septiembre de 1997. La primera versión beta de Windows NT 5.0 se presenta en la Conferencia de Programadores. La nueva versión fundamental proporcionará compatibilidad con las próximas generaciones de hardware, además de contar con funciones mejoradas de gestión y protección de datos. Fecha estimada 1999

25 de julio de 1998. Microsoft está lanzando Windows 98, la última versión de Windows basada en el antiguo kernel de Dos. Windows 98 está integrado con Internet Explorer 4 y es compatible con una variedad de especificaciones de administración de energía de USB a ACPI. Las versiones posteriores de Windows para el usuario medio se basarán en el kernel de NT.

4.7 Evolución de Windows NT

Windows NT no es un desarrollo posterior de productos preexistentes. Su arquitectura fue creada desde cero, teniendo en cuenta los requisitos de un sistema operativo moderno. Las características del nuevo sistema, desarrollado en base a estos requisitos, se enumeran a continuación.

En un esfuerzo por asegurar la compatibilidad del nuevo sistema operativo, los desarrolladores de Windows NT conservaron la interfaz familiar de Windows e implementaron soporte para sistemas de archivos existentes (como FAT) y varias aplicaciones (escritas para MS - DOS, OS / 2 1.x , Windows 3.xy POSIX). Los desarrolladores también han incluido varias herramientas de red en Windows NT.

Se logró la portabilidad del sistema que ahora puede funcionar en procesadores СISC y RISC. СISC incluye procesadores Intel 80386 y superiores; Los RISC están representados por sistemas con procesadores MIPS R4000, Digital Alpha AXP y Pentium P54 y superiores.

La escalabilidad significa que Windows NT no está vinculado a una arquitectura de computadora de un solo procesador, sino que puede aprovechar al máximo las capacidades proporcionadas por los sistemas multiprocesador simétricos. Windows NT ahora se puede ejecutar en computadoras con 1 a 32 procesadores. Además, a medida que las tareas de los usuarios se vuelven más complejas y sus requisitos informáticos se expanden, Windows NT facilita la adición de servidores y estaciones de trabajo más potentes y eficientes a la empresa. proporcionado mediante el uso de un único entorno de desarrollo para servidores y estaciones de trabajo.

Windows NT tiene un sistema de seguridad homogéneo que cumple con las especificaciones del gobierno de EE. UU. Y cumple con el estándar de seguridad B2. En un entorno corporativo, las aplicaciones críticas se proporcionan con un entorno completamente aislado.

El procesamiento distribuido significa que Windows NT tiene capacidades de red integradas en el sistema. Windows NT también permite la comunicación con diferentes tipos de equipos host al admitir una variedad de protocolos de transporte y características de cliente / servidor de alto nivel, incluidas las canalizaciones de llamada a procedimiento remoto (RPC) con nombre y los sockets de Windows.

La confiabilidad y la tolerancia a fallas son proporcionadas por características arquitectónicas que protegen los programas de aplicación de daños entre sí y por el sistema operativo. Windows NT utiliza un manejo de excepciones estructurado tolerante a fallas en todos los niveles arquitectónicos que incluye NTFS recuperable y brinda protección con seguridad incorporada y técnicas avanzadas de administración de memoria.

Las capacidades de localización representan el medio para trabajar en muchos países del mundo en idiomas nacionales, lo que se logra mediante el uso de la norma ISO Unicod (desarrollada por la organización internacional para la estandarización).

Debido a la estructura modular del sistema, se proporciona la extensibilidad de Windows NT, lo que permite agregar de manera flexible nuevos módulos a diferentes niveles del sistema operativo.

Conclusión

La historia del sistema operativo se remonta aproximadamente a medio siglo. Fue determinado y determinado en gran medida por el desarrollo de la base del elemento y el equipo informático. En este momento, la industria informática mundial se está desarrollando muy rápidamente. El rendimiento de los sistemas está aumentando y, por lo tanto, la capacidad de procesar grandes cantidades de datos está aumentando. Los sistemas operativos de la clase MS-DOS ya no pueden hacer frente a tal flujo de datos y no pueden utilizar completamente los recursos de las computadoras modernas. Por lo tanto, recientemente ha habido una transición a los sistemas operativos más potentes y avanzados de la clase UNIX, un ejemplo de que es Windows NT, lanzado por Microsoft Corporation.

Literatura

1. V. E. Figurnov IВМ RS para los usuarios. Ed. 7, rev. y añadir. - M.: INFRA-M, 2000 .-- 640 p .: Ill.-

2. Akhmetov K.S. Curso de joven luchador. Ed. 5to, rev. y añadir. - M.: Computer Press, 1998. - 365p.: Ill.

3.Software del sistema. / V.M. Ilyushechkin, A.E. Kostin Ed. 2do, rev. y añadir. - M.: Más alto. shk., 1991.-128 p.: ill.

4. Olifer V.G. Sistemas operativos de red. SPb .: Peter, 2002.-538s.

5. Sistemas operativos: [Colección / Ed.B.M. Vasiliev] .- M.: Conocimiento, 1990-47 p.: Enfermo.

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Institución Educativa Autónoma del Estado Federal de Educación Superior Profesional "UNIVERSIDAD FEDERAL SIBERIANA" Instituto de Petróleo y Gas Departamento de Geofísica RESUMEN Sistemas operativos modernos. Nombramientos, composición y funciones. Perspectivas de desarrollo. El maestro E.D. Firma de Agafonov, fecha Estudiante NG15-04 081509919 I.O. Firma de Starostin, fecha Krasnoyarsk 2016

CONTENIDO Introducción 1 Propósito de los sistemas operativos 1.1 Concepto del sistema operativo 1.2 Interacción del usuario con una computadora 1.3 Uso de recursos 1.4 Facilitación de los procesos del sistema informático 1.5 Capacidad para desarrollar 2 Funciones del sistema operativo 2.1 Gestión de procesos 2.2 Gestión de la memoria 2.3 Protección de la memoria 2.4 Gestión de archivos 2.5 Externo gestión de dispositivos 2.6 Protección y administración de datos 2.7 Interfaz de programación de aplicaciones 2.8 Interfaz de usuario 3 Composición del sistema operativo 3.1 Kernel 3.2 Procesador de comandos 3.3 Controladores de dispositivos 3.4 Utilidades 3.5 Sistema de ayuda 4 Perspectivas de desarrollo Conclusión Lista de abreviaturas Lista de fuentes utilizadas 2 3 4 4 4 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 11 12 13 14

INTRODUCCIÓN En la era del rápido desarrollo de la tecnología informática, descubrimientos asombrosos, transmisión instantánea de información a cualquier parte del planeta, no sentimos ninguna incomodidad en absoluto a la hora de "comunicarnos" con la tecnología. ¿Qué nos hace tan fácil lidiar con una tecnología que es un misterio para la mayoría de las personas? ¿Existen limitaciones o, por el contrario, grandes perspectivas? El objetivo del trabajo es familiarizarse con los conceptos básicos que describen el principio de funcionamiento de los dispositivos informáticos modernos a través de los sistemas operativos. Tareas de trabajo: - familiarizarse con el propósito de los sistemas operativos; - explorar las capacidades y la funcionalidad de los sistemas operativos modernos; - estudiar en detalle la estructura de los sistemas operativos; - dar una estimación aproximada de las perspectivas de desarrollo de la industria. 3

1 Propósito de los sistemas operativos En la actualidad, existen muchos tipos de sistemas operativos con diferentes áreas de aplicación. En tales condiciones, se pueden distinguir cuatro criterios principales que describen el propósito del SO. 1.1 Concepto de sistema operativo Un sistema operativo (SO) es un complejo de programas interrelacionados diseñados para administrar los recursos de un dispositivo informático. Gracias a estos programas se lleva a cabo la organización de la interacción con el usuario. La gestión de la memoria, los procesos y todo el software y hardware elimina la necesidad de trabajar directamente con discos y proporciona una interfaz sencilla orientada a archivos que oculta una gran cantidad de trabajo molesto con interrupciones, contadores de tiempo, organización de la memoria y otros componentes. 1.2 Interacción del usuario con la computadora Organización de una cómoda interfaz que permite al usuario interactuar con el hardware de la computadora debido a alguna máquina virtual extendida, con la que es más conveniente trabajar y más fácil de programar. A continuación, se muestra una lista de los principales servicios que brindan los sistemas operativos típicos. Desarrollo de programas, donde el SO presenta una variedad de herramientas de desarrollo de aplicaciones al programador: editores, depuradores, etc. No necesita saber cómo funcionan varios componentes y dispositivos electrónicos y electromecánicos de una computadora. A menudo, el usuario solo puede arreglárselas con las potentes funciones de alto nivel que presenta el sistema operativo. Además, para iniciar el programa, debe realizar una serie de acciones: cargar el programa y los datos en la memoria principal, inicializar los dispositivos y archivos de E / S, preparar otros recursos. El sistema operativo hace todo este trabajo para el usuario. El sistema operativo da acceso a los dispositivos de E / S. Cada dispositivo requiere un conjunto diferente de comandos para iniciarse. El sistema operativo proporciona al usuario una interfaz coherente que omite todos los detalles y le da al programador acceso a los dispositivos de E / S a través de los comandos de lectura y escritura más simples. Cuando se trabaja con archivos, el control desde el lado del sistema operativo implica no solo una consideración profunda de la naturaleza del dispositivo de E / S, sino también el conocimiento de las estructuras de datos registradas en los archivos. Los sistemas operativos multiusuario también proporcionan un mecanismo de seguridad para acceder a los archivos. El SO controla el acceso al sistema informático público o compartido en su conjunto, así como a los recursos individuales del sistema. Protege los recursos y los datos del uso no autorizado y resuelve situaciones de conflicto. 4

La detección y el manejo de errores es otro punto muy importante en la designación del sistema operativo. Durante el funcionamiento de un sistema informático, pueden ocurrir diversas fallas debido a errores internos y externos en el hardware, diversos tipos de errores de software (desbordamiento, intento de acceder a una celda de memoria, acceso a la cual está prohibido, etc.). En cada caso, el SO realiza acciones que minimizan el impacto del error en el funcionamiento de la aplicación (desde un simple mensaje de error hasta una parada de emergencia del programa). Y finalmente, contabilizar el uso de recursos. El sistema operativo tiene un medio para contabilizar el uso de varios recursos y mostrar los parámetros de rendimiento del sistema informático. Esta información es importante para ajustar (optimizar) un sistema informático con el fin de mejorar su rendimiento. 1.3 Aprovechamiento de los recursos Organización del uso eficiente de los recursos informáticos. El sistema operativo también es una especie de administrador de recursos informáticos. Los principales recursos de los sistemas informáticos modernos incluyen la memoria principal, procesadores, temporizadores, conjuntos de datos, discos, unidades en ML, impresoras, dispositivos de red, etc. Los recursos enumerados están determinados por el sistema operativo entre programas ejecutables. A diferencia de un programa, que es un objeto estático, un programa ejecutable es un objeto dinámico llamado proceso y es un concepto básico en los sistemas operativos modernos. La gestión de los recursos del sistema informático para el uso más eficiente de ellos es el segundo propósito del sistema operativo. Los criterios de rendimiento, según los cuales el sistema operativo organiza la gestión de los recursos informáticos, pueden ser diferentes. Por ejemplo, en un caso, el más importante es el rendimiento de los sistemas informáticos, en el otro, su tiempo de respuesta. A menudo, el sistema operativo debe cumplir con varios criterios en conflicto, lo que presenta a los desarrolladores con serias dificultades. La gestión de recursos implica resolver una serie de tareas generales que no dependen del tipo de recurso. Programación de recursos: definición del proceso para el que desea asignar un recurso. Aquí está predeterminado cuándo y en qué capacidad debe asignarse un recurso determinado. Satisfacer las solicitudes de recursos: asignar recursos a los procesos; monitorear el estado y la contabilidad del uso de recursos - mantener información operativa sobre el uso del recurso y el uso de su parte. Resolución de conflictos entre procesos que reclaman el mismo recurso. Para abordar estos problemas comunes de administración de recursos, los diferentes sistemas operativos utilizan diferentes algoritmos, que en última instancia determinan la apariencia general del sistema operativo, incluidas las características de rendimiento, el alcance e incluso la interfaz de usuario. 1.4 Facilitación de los procesos del sistema informático 5

Facilitar el funcionamiento de hardware y software de un sistema informático. Varios sistemas operativos incluyen un conjunto de utilidades que brindan respaldo, archivo de datos, verificación, limpieza y desfragmentación de dispositivos de disco, etc. Además, los sistemas operativos modernos tienen un conjunto bastante grande de herramientas y métodos para diagnosticar y restaurar el rendimiento del sistema. Estos incluyen: - programas de diagnóstico para detectar errores en la configuración del sistema operativo; - medios para restaurar la última configuración de trabajo; - herramientas para recuperar archivos del sistema dañados o perdidos, etc. 1.5 Posibilidad de desarrollo Los sistemas operativos modernos están organizados de tal manera que permiten el desarrollo, prueba e implementación efectivos de nuevas funciones del sistema sin interrumpir el funcionamiento normal del sistema informático. La mayoría de los sistemas operativos evolucionan constantemente (el ejemplo de Windows es ilustrativo). Esto sucede por las siguientes razones. Para satisfacer a los usuarios o las necesidades de los administradores de sistemas, los sistemas operativos deben proporcionar continuamente nuevas capacidades. Por ejemplo, es posible que deba agregar nuevas herramientas para monitorear o evaluar el desempeño, nueva entrada / salida de datos (entrada de voz). Otro ejemplo es la compatibilidad con nuevas aplicaciones que utilizan ventanas en la pantalla. Todos los sistemas operativos tienen errores. De vez en cuando se descubren y corrigen. De ahí la aparición constante de nuevas versiones y ediciones del SO. La necesidad de cambios regulares impone ciertos requisitos en la organización de los sistemas operativos. Obviamente, estos sistemas deben tener una estructura modular con conexiones entre módulos bien definidas. Es esencial una buena y completa documentación del sistema. 2 Funciones del sistema operativo Las funciones del sistema operativo suelen agruparse según los tipos de recursos locales que gestiona el sistema operativo o según las tareas específicas que se aplican a todos los recursos. Los agregados de módulos que realizan tales grupos de funciones forman los subsistemas del sistema operativo. Los subsistemas más importantes para la gestión de recursos son los subsistemas para gestionar procesos, memoria, archivos y dispositivos externos, y los subsistemas comunes a todos los recursos son los subsistemas de interfaz de usuario, protección de datos y administración. 6

2.1 Control de procesos El subsistema de control de procesos afecta directamente el funcionamiento del sistema informático. Para cada programa ejecutado, el SO organiza uno o más procesos. Cada uno de estos procesos está representado en el sistema operativo por una estructura de información (tabla, descriptor, contexto del procesador) que contiene datos sobre los requisitos de recursos del proceso, así como sobre los recursos realmente asignados (área de RAM, cantidad de tiempo de procesador, archivos, datos de entrada). -dispositivos de salida, etc.). En el SO multiprogramado moderno, pueden existir varios procesos simultáneamente, generados por iniciativa de los usuarios y sus aplicaciones, así como iniciados por el SO para realizar sus funciones (procesos del sistema). Dado que los procesos pueden reclamar simultáneamente los mismos recursos, el subsistema de control de procesos planifica el orden de ejecución de los procesos, les proporciona los recursos necesarios, asegura la interacción y sincronización de los procesos. 2.2 Gestión de la memoria El subsistema de gestión de la memoria distribuye la memoria física entre todos los procesos existentes en el sistema, carga y elimina códigos de programa y datos de proceso en las áreas de memoria asignadas y también protege las áreas de memoria de cada proceso. La estrategia de administración de memoria consiste en estrategias para buscar, colocar y reemplazar un bloque de programa o datos en la memoria principal. En consecuencia, se utilizan varios algoritmos que determinan cuándo cargar el siguiente bloque en la memoria, dónde colocarlo en la memoria y qué bloque de programa o datos eliminar de la memoria principal para dejar espacio para nuevos bloques. Una de las formas más populares de administrar la memoria en los sistemas operativos modernos es la memoria virtual. La implementación del mecanismo de memoria virtual permite al programador asumir que tiene a su disposición una memoria de acceso aleatorio homogénea, cuyo volumen está limitado únicamente por las capacidades de direccionamiento proporcionadas por el sistema de programación. 2.3 Protección de la memoria Las violaciones de la protección de la memoria están asociadas con llamadas de procesos a áreas de memoria asignadas a otros procesos de programas de aplicación o programas del propio sistema operativo. Los protectores de memoria deben evitar tales intentos de acceso al terminar anormalmente el programa infractor. 2.4 Gestión de archivos Las funciones de gestión de archivos se concentran en el sistema de archivos del SO. El sistema operativo virtualiza un conjunto separado de datos almacenados en un dispositivo de almacenamiento externo como un archivo: un 7

una secuencia de bytes que tiene un nombre simbólico. Para la conveniencia de trabajar con datos, los archivos se agrupan en directorios que, a su vez, forman grupos, directorios de un nivel superior. El sistema de archivos convierte los nombres simbólicos de los archivos con los que trabaja un usuario o programador en direcciones físicas de datos en discos, organiza el acceso conjunto a los archivos y los protege del acceso no autorizado. 2.5 Control de dispositivos externos Las funciones de control de dispositivos externos se asignan al subsistema para controlar dispositivos externos, también llamado subsistema de E / S. Es la interfaz entre el núcleo de la computadora y todos los dispositivos conectados a ella. La gama de estos dispositivos es muy extensa (impresoras, escáneres, monitores, módems, manipuladores, adaptadores de red, ADC de varios tipos, etc.), cientos de modelos de estos dispositivos difieren en el conjunto y secuencia de comandos utilizados para intercambiar información con el procesador y otros detalles. Un programa que controla un modelo específico de un dispositivo externo y tiene en cuenta todas sus características se llama controlador. La disponibilidad de una gran cantidad de controladores adecuados determina en gran medida el éxito del sistema operativo en el mercado. Los controladores son creados tanto por desarrolladores de sistemas operativos como por empresas que producen dispositivos externos. El sistema operativo debe mantener una interfaz bien definida entre los controladores y el resto del sistema operativo. Entonces, los desarrolladores de los fabricantes de dispositivos de E / S pueden proporcionar controladores para un sistema operativo específico con sus dispositivos. 2.6 Protección y administración de datos La seguridad de los datos de un sistema informático está garantizada por medio de la tolerancia a fallas del sistema operativo destinada a proteger contra fallas y fallas de hardware y errores de software, así como por medio de protección contra el acceso no autorizado. Para cada usuario del sistema, se requiere un procedimiento de inicio de sesión lógico, durante el cual el sistema operativo se asegura de que un usuario autorizado por el servicio administrativo inicie sesión en el sistema. Microsoft, por ejemplo, en su último producto de Windows 10 solicita al usuario que inicie sesión a través del reconocimiento facial. Esto debería mejorar la seguridad y acelerar el inicio de sesión. Pero Google nos promete en la nueva versión de su SO para smartphones Android 6.0 acceso al dispositivo y confirmación de compras a través de un escáner de huellas dactilares, si el dispositivo es apto para eso. El administrador del sistema informático determina y limita la capacidad de los usuarios para realizar ciertas acciones, es decir, define sus derechos para manejar y usar los recursos del sistema. Un medio importante de protección son las funciones de auditoría del sistema operativo, que consiste en arreglar todos los eventos de los que depende la seguridad del sistema. El soporte de tolerancia a fallos del sistema informático se implementa sobre la base de 8

redundancia (matrices RAID de disco, impresoras de repuesto y otros dispositivos, a veces redundancia de procesadores centrales, en los primeros sistemas operativos: sistemas duales y dúplex, sistemas con un cuerpo mayoritario, etc.). En general, garantizar la tolerancia a fallos del sistema es una de las tareas más importantes del administrador del sistema, que utiliza una serie de herramientas y herramientas especiales para ello. 2.7 Interfaz de programación de aplicaciones Los programadores de aplicaciones utilizan llamadas al sistema operativo en sus aplicaciones cuando necesitan un estado especial que solo el sistema operativo tiene para realizar determinadas acciones. Las capacidades del sistema operativo están disponibles para el programador como un conjunto de funciones llamadas Interfaz de programación de aplicaciones (API). Las aplicaciones acceden a las funciones de la API mediante llamadas al sistema. La forma en que una aplicación recibe servicios del sistema operativo es muy similar a llamar a subrutinas. La forma en que se implementan las llamadas al sistema depende de la organización estructural del sistema operativo, las características de la plataforma de hardware y el lenguaje de programación. En UNIX, las llamadas al sistema son casi idénticas a los procedimientos de la biblioteca. 2.8 Interfaz de usuario El sistema operativo proporciona una interfaz conveniente no solo para los programas de aplicación, sino también para el usuario (programador, administrador, usuario). Por el momento, los fabricantes nos ofrecen muchas características diseñadas para facilitar nuestro trabajo con dispositivos y ahorrar tiempo. Como ejemplo, quiero citar nuevamente Windows 10. Microsoft ayuda al usuario a garantizar el buen funcionamiento de todos sus dispositivos (de Microsoft, por supuesto) a través de un sistema operativo común. Hay una transferencia instantánea de datos de un dispositivo a otro, y notificaciones generales que no puedes perderte con dicha función. "Trabajo eficaz y organizado" es prácticamente el lema de todos los fabricantes de sistemas operativos. Trabajar con notas directamente en páginas web, nuevos modos de múltiples ventanas, múltiples escritorios: hemos visto todo esto durante varios años y los desarrolladores todavía tienen muchas ideas. 3 Composición del sistema operativo Los sistemas operativos modernos tienen una estructura compleja, formada por muchos elementos, donde cada uno de ellos realiza funciones específicas para la gestión de procesos y la asignación de recursos. 3.1 Núcleo 9

El kernel del SO es la parte central del sistema operativo que proporciona a las aplicaciones un acceso coordinado al sistema de archivos y el intercambio de archivos entre las PU. 3.2 Procesador de comandos Un módulo de programa del sistema operativo responsable de leer comandos individuales o una secuencia de comandos de un archivo de comandos a veces se denomina intérprete de comandos. 3.3 Controladores de dispositivos Varios dispositivos (unidades de disquete, monitor, teclado, mouse, impresora, etc.) están conectados a la red troncal de la computadora. Cada dispositivo realiza una función específica, mientras que la implementación técnica de los dispositivos varía significativamente. El sistema operativo incluye controladores de dispositivos, programas especiales que controlan el funcionamiento de los dispositivos y coordinan el intercambio de información con otros dispositivos, y también le permiten configurar algunos parámetros del dispositivo. Cada dispositivo tiene su propio controlador. 3.4 Utilidades Los programas de servicios adicionales (utilidades) son programas informáticos auxiliares como parte del software general que hacen que el proceso de comunicación entre el usuario y la computadora sea conveniente y versátil. 3.5 Sistema de ayuda Para comodidad del usuario, el sistema operativo generalmente también incluye un sistema de ayuda. El sistema de ayuda le permite obtener rápidamente la información necesaria tanto sobre el funcionamiento del sistema operativo en su conjunto como sobre el trabajo de sus módulos individuales. 4 Perspectivas de desarrollo Actualmente, hay un aumento significativo en la confiabilidad, seguridad y tolerancia a fallas del SO; convergencia en las capacidades del SO de escritorio y del SO móvil. La tendencia hacia proyectos de SO de código abierto es una dirección muy rentable en el desarrollo de SO, ya que las empresas de desarrollo necesitan nuevas ideas que los programadores jóvenes puedan ofrecerles. 10

La demanda de sistemas operativos corporativos, que se caracterizan por un alto grado de escalabilidad, soporte para redes, herramientas de seguridad avanzadas, la capacidad de trabajar en un entorno heterogéneo y la disponibilidad de herramientas de administración y gestión centralizadas, es de gran importancia. Aquí es donde se requiere la capacidad de procesar una gran cantidad de datos. Alguien apuesta por el almacenamiento en la nube y predice la "extinción" del sistema operativo por completo. Aunque estamos usando las nubes, tal perspectiva no parece posible en los próximos años. Veo que los desarrolladores se esfuerzan por mejorar el rendimiento mediante un uso más inteligente de los recursos (Windows 10 comienza un 28% más rápido que Windows 7), confiabilidad y facilidad de uso. Ya sea control por voz o varias innovaciones de interfaz únicas para una interacción más amigable. once

CONCLUSIÓN Como pudimos entender, los sistemas operativos juegan un papel colosal en la relación entre el usuario y el hardware. Lo más importante es que el progreso no se detiene, cada día se desarrollan más y más máquinas potentes, el volumen de datos procesados ​​crece, junto con esto, el SO también se desarrolla y mejora, aparecen nuevas ideas para una mayor comodidad y aplicación efectiva de los conocimientos acumulados. En términos de su funcionalidad, el sistema operativo se está moviendo hacia una interacción intuitiva entre el usuario y el dispositivo. 12

ABREVIATURAS ADC - convertidor de analógico a digital; SO - sistema operativo; PU - dispositivo periférico. 13

LISTA DE FUENTES UTILIZADAS 1 Nazarov, S. V. Sistemas operativos modernos: un tutorial / S. V. Nazarov, A. I. Shirokov. - Moscú: Universidad Nacional Abierta "INTUIT", 2012. - 367 p. 2 Groshev, S. Conceptos básicos de OS [recurso electrónico]: ciencia y educación / MSTU im. NORDESTE. Bauman - Electrón. zhurn. - Moscú: FGBOU VPO "Universidad Técnica Estatal Bauman de Moscú" 2015. - Modo de acceso: http://technomag.bmstu.ru/doc/48639.html 3 Perspectivas de sistemas operativos y redes [Recurso electrónico]: universidad nacional abierta "INTUIT ". - Moscú: 2015 - Modo de acceso: http://www.intuit.ru/studies/courses/641/497/lecture/11328 4 Arquitectura, propósito y funciones de los sistemas operativos [Recurso electrónico]: Conferencia 1 / Universidad Nacional Abierta " INTUIT "- Moscú, 2015. - Modo de acceso: http://www.intuit.ru/studies/courses/631/487/lecture/11048 5 Darovsky, NN Perspectivas para el desarrollo de sistemas operativos [recurso electrónico] / N. N Darovsky // Portal de Internet Web-3. - 2015. - Modo de acceso: http://system.web-3.ru/windows/?act=full&id_article=12055 6 Componentes de Windows 10 [recurso electrónico]: sitio web oficial del desarrollador / Microsoft Corporation - 2016. - Modo de acceso : https: //www.microsoft.com/ru-ru/windows/features? section = familiar 7 Android 6.0 Marshmallow [recurso electrónico]: sitio oficial del desarrollador / Google Corp. - 2016. - Modo de acceso: https://www.android.com/intl/ru_ru/versions/marshmallow-6-0/ 14

La tendencia hacia la integración del sistema operativo (no solo en el gráfico

conchas, sino también a nivel del núcleo común); desarrollo familiar

SO basado en módulos de código común

· Fiabilidad, seguridad y

tolerancia a fallos del sistema operativo; Desarrollo de SO en código administrado

o sus análogos

Mayor tendencia hacia proyectos de SO de código abierto

(se necesitan nuevas ideas - gran oportunidad para

jóvenes programadores)

Desarrollo de la virtualización: es necesario asegurar

la capacidad de ejecutar o emular cualquier

aplicación en el entorno de cualquier sistema operativo moderno

Mayor convergencia en las capacidades del sistema operativo para

computadoras de escritorio y sistemas operativos móviles

Mayor integración de sistemas operativos y redes

Portar SO y herramientas básicas a entornos para

computación en la nube

Los sistemas operativos siguen siendo un área en desarrollo activo,

uno de los más interesantes en el campo del sistema

programación

Fin del trabajo -

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Concepto de sistema operativo. Cita. Principales características y clasificación

El concepto de propósito del sistema operativo, características principales y clasificación .. arquitectura ms dos sistema central carga del sistema y controladores adicionales .. modelo de estado de procesos en unix svr ..

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Después del desastroso Windows Vista, los rumores se difundieron muy rápidamente en Internet de que los sistemas operativos estaban comenzando a extinguirse y desaparecerían por completo en un futuro próximo. Algunos predijeron que Vista se convertiría en el último sistema operativo al que estamos acostumbrados, otros apostaron Win8, dándose cuenta de que si fallaba, la existencia de los "sistemas operativos" clásicos realmente podría llegar a su fin. También se opinó que los sistemas operativos modernos han alcanzado su punto máximo de desarrollo y luego todo irá a las tecnologías en la nube. Es decir, ya no será necesario instalar software en una PC, habría acceso a Internet y un monitor.
El lenguaje no se atreve a calificar tales juicios como adecuados. No entiendo qué tipo de "expertos" escriben tales artículos, y más aún no entiendo a quienes les creen o piensan que los autores de los artículos son verdaderos analistas. Por varias razones, las "nubes" no pueden volverse populares en el futuro previsible. Estas tecnologías son demasiado caras hoy en día y no son necesarias de forma urgente, al menos para la inmensa mayoría de los usuarios.

Por supuesto, la Web ya se usa ampliamente y su participación solo crecerá, pero ahora la gente está lista para llevar solo aplicaciones simples a Internet. Todavía no se habla de transferir los programas de consumo masivo a las nubes, y es poco probable que sea necesario otros 3-4 años. Además, dado el ritmo de desarrollo de la tecnología, es difícil mirar. Pero con todo esto, el sistema operativo, que ahora nos resulta familiar, vivirá. Y no un año o dos, sino mucho más.
Entonces surge una pregunta lógica: ¿en qué dirección se desarrollará el sistema operativo habitual? Después del lanzamiento de Windows 7, muchos no tenían idea de cuál sería el próximo movimiento de Microsoft. Pero en la presentación del G8, los desarrolladores demostraron que todavía hay espacio para el desarrollo. Y, en mi opinión, este desarrollo va para mejor.
La interfaz de versiones posteriores de Windows cambiará en la dirección del vector. Las tecnologías 3D en rápido desarrollo encontrarán aplicación en la interfaz de escritorio y más allá. Además, hay un énfasis cada vez mayor en el control por voz.

Tampoco se puede ignorar la disminución en el uso de la PC como plataforma de juegos. En los países desarrollados, casi todas las familias tienen ahora una consola o varias diferentes para elegir. En Rusia, esta tendencia también está presente, pero en menores volúmenes. Personalmente, hasta ahora solo tengo una Playstation 3, y muchos de mis compañeros tienen varias consolas diferentes. Pero es demasiado pronto para decir que las computadoras pronto dejarán de usarse para el entretenimiento por completo.
Aparte de los juegos, eche un vistazo al software instalado en su computadora. Incluso si no instaló ningún programa usted mismo, su sistema operativo contenía los más populares de forma predeterminada. Por ejemplo, aplicaciones de oficina, reproductores de música, programas sencillos para ver y editar fotografías. ¿Puede imaginarse a Windows como un sustrato del navegador y que todos los programas anteriores abandonen la Web? Yo no. Y esto a pesar de que no me centré en un software especializado potente, por ejemplo, para el procesamiento de vídeo HD profesional.

Si hablamos de un retiro parcial a la nube, cuando parte de los programas que necesita están almacenados en el disco duro y parte en la red, esto es bastante adecuado y, además, ya está ocurriendo ahora. No es necesario tener siete pulgadas de frente para comprender esto. Sin embargo, la salida parcial a la Web no hace que los sistemas operativos convencionales sean innecesarios y, ciertamente, no los reemplaza por completo. Por eso no vale la pena esperar su desaparición como clase en los próximos años.

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