Операционные системы — всё по этой теме для программистов


Оглавление (нажмите, чтобы открыть):

Лекции по предмету Операционные системы (стр. 1 из 17)

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

ОС как расширенная машина

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи — это, конечно, операционная система. Точно также, как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.

С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

ОС как система управления ресурсами

Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят из процессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевых коммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:

  • планирование ресурса — то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
  • отслеживание состояния ресурса — то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов — какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.

Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.

Эволюция ОС

Первый период (1945 -1955)

Известно, что компьютер был изобретен английским математиком Чарльзом Бэбиджем в конце восемнадцатого века. Его «аналитическая машина» так и не смогла но-настоящему заработать, потому что технологии того времени не удовлетворяли требованиям по изготовлению деталей точной механики, которые были необходимы для вычислительной техники. Известно также, что этот компьютер не имел операционной системы.

Некоторый прогресс в создании цифровых вычислительных машин произошел после второй мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства. В то время одна и та же группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в программировании вычислительной машины. Это была скорее научно-исследовательская работа в области вычислительной техники, а не использование компьютеров в качестве инструмента решения каких-либо практических задач из других прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно на машинном языке. Об операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления. Не было никакого другого системного программного обеспечения, кроме библиотек математических и служебных подпрограмм.

Второй период (1955 — 1965)

С середины 50-х годов начался новый период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы — полупроводниковых элементов. Компьютеры второго поколения стали более надежными, теперь они смогли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных задач. Именно в этот период произошло разделение персонала на программистов и операторов, эксплуатационщиков и разработчиков вычислительных машин.

В эти годы появились первые алгоритмические языки, а следовательно и первые системные программы — компиляторы. Стоимость процессорного времени возросла, что потребовало уменьшения непроизводительных затрат времени между запусками программ. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких заданий, как правило в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий.

Третий период (1965 — 1980)

Следующий важный период развития вычислительных машин относится к 1965-1980 годам. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам, что дало гораздо большие возможности новому, третьему поколению компьютеров.

Для этого периода характерно также создание семейств программно-совместимых машин. Первым семейством программно-совместимых машин, построенных на интегральных микросхемах, явилась серия машин IBM/360. Построенное в начале 60-х годов это семейство значительно превосходило машины второго поколения по критерию цена/произ-водительность. Вскоре идея программно-совместимых машин стала общепризнанной.

Программная совместимость требовала и совместимости операционных систем. Такие операционные системы должны были бы работать и на больших, и на малых вычислительных системах, с большим и с малым количеством разнообразной периферии, в коммерческой области и в области научных исследований. Операционные системы, построенные с намерением удовлетворить всем этим противоречивым требованиям, оказались чрезвычайно сложными «монстрами». Они состояли из многих миллионов ассемблерных строк, написанных тысячами программистов, и содержали тысячи ошибок, вызывающих нескончаемый поток исправлений. В каждой новой версии операционной системы исправлялись одни ошибки и вносились другие.

Однако, несмотря на необозримые размеры и множество проблем, OS/360 и другие ей подобные операционные системы машин третьего поколения действительно удовлетворяли большинству требований потребителей. Важнейшим достижением ОС данного поколения явилась реализация мультипрограммирования. Мультипрограммирование — это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при последовательном выполнении программ (однопрограммный режим), а выполняет другую программу (многопрограммный режим). При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.

Другое нововведение — спулинг (spooling). Спулинг в то время определялся как способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел.

Системный программист

Системный программист почти не занимается прикладными программами, облегчающими жизнь пользователям. Его задача – выстроить многоуровневую структуру, которая объединит отдельные компоненты в модули, а модули – в единый организм компьютера или компьютерную сеть. Профессия подходит тем, кого интересует информатика (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Особенности профессии

Любой компьютер – будь он ПК или мозг робота – это комплекс аппаратов и программ, взаимодействующих друг с другом благодаря единой программной системе. Системный программист почти не занимается прикладными программами, облегчающими жизнь пользователю (этим занимается программист-прикладник). Системщик выстраивает многоуровневую структуру, которая объединяет отдельные компоненты (работу процессора, сетевого оборудования, оперативную память, выполнение прикладных программ и пр.) в модули, а модули – в единый организм компьютера или компьютерную сеть.

Например, текстовые редакторы, позволяющие нам набирать тексты на компьютере, разрабатывают прикладники. А программа дефрагментации жесткого диска – это уже задача программиста-системщика, т.к. подобная программа обеспечивает взаимодействие программ и так называемого железа.

Это не значит, что системный программист не может разработать прикладную программу. Но он мыслит комплексно. Системное программирование (программирование систем) – это, по существу, инженерная деятельность, хотя она и не связана с материальным миром в такой степени, как это бывает в традиционном инженерном деле.

Кроме разработки программных модулей и их интеграции, программист-системщик занимается адаптацией и модификацией программных продуктов под конкретную систему, исходя из её логики и задач. Он же может заниматься разработкой баз данных и их администрированием.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

Профессионалы в области системного программирования весьма востребованы на рынке труда. Это связано с тем, что и в науке, и в промышленности, и в финансовом секторе, и в медицине, и даже в образовании развиваются автоматизация и компьютеризация всех рабочих процессов.

Программирование в компьютерных системах – специальность с очень широкими возможностями. Программист-системщик может продолжить учёбу и получить диплом о высшем образовании в области прикладной информатики, автоматизации технологии промышленных процессов, инноватики и др.

Минусы

К минусам профессии можно отнести то, что она сидячая, а иногда и рутинная, несмотря на творческое начало.

Операционные системы

Частью программного обеспечения, наиболее тесно взаимодействующей с аппаратной частью компьютера, является системное программное обеспечение и, прежде всего операционная система.

Операционная система играет роль посредника между пользователем, программами и оборудованием компьютера. Она обеспечивает возможность запуска программ, поддерживает работоспособность устройств, предоставляет средства проверки и настройки различных компонентов. Чем гибче и многофункциональнее операционная система, тем больше возможностей она предоставляет, тем удобнее работать с компьютером.

Операционная система (ОС) – это комплекс (набор) программ, который обеспечивает взаимодействие всех устройств ЭВМ и позволяет пользователю осуществлять общее управление ЭВМ.

Главное назначение ОС – управление ресурсами, а главные ресурсы, которыми она управляет, – это аппаратура компьютера. ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между процессором, памятью, внешними устройствами.

Поскольку все устройства компьютера работают одновременно, ОС обеспечивает разделение ресурсов, предотвращая тем самым опасность возникновения конфликтных ситуаций между компонентами вычислительной системы, способных привести к сбою в работе, потере или искажении информации.

ОС реализует много различных функций, в том числе:

— создает рабочую среду и поддерживает пользовательский интерфейс;

— обеспечивает выполнение команд пользователя и программных инструкций;

— управляет аппаратными средствами компьютера;

— обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между программами;

— планирует доступ пользователей к общим ресурсам;

— обеспечивает выполнение операций ввода–вывода, хранения информации и управление файловой системой;

— осуществляет восстановление информации в случае аппаратных сбоев и программных ошибок.

Развитие операционных систем всегда следовало за развитием аппаратуры.

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционную систему составляют:

— набор утилит, необходимых для эксплуатации операционной системы.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

— осуществление диалога с пользователем;

— ввод-вывод и управление данными;

— планирование и организация процесса обработки программ;

— распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

— запуск программ на выполнение;

— всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

— передача информации между различными внутренними устройствами;

— программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Требования к современным операционным системам:

— совместимость – ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;

— переносимость – обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;

— надежность и отказоустойчивость – предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев отказов;

— безопасность – ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;

— расширяемость – ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;

— производительность – система должна обладать достаточным быстродействием.

Классификация ОС

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС:

— однозадачные (MS DOS, ранние версии PS DOS);

Многозадачность бывает:

— невытесняющая (Net Ware, Windows 95/98), когда активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса;

— вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX) — решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делят:

— однопользовательские (MS DOS, Windows 3х, ранние версии OS/2)

— многопользовательские (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows.

Различают четыре основных класса операционных систем:

1. Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу;

4. Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

— программы управления вводом/выводом;

— программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

— процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:


— обращаться к каталогу;

— выполнять разметку внешних носителей;

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Краткая характеристика некоторых операционных систем

ОС Linux – сетевая ОС, ядро которой разработано на базе ОС Unix. Linux распространяется в исходных кодах и применяется для создания серверов в вычислительных сетях и в Интернете.

ОС Unix – многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ и файлов различных пользователей. ОС Unix является машинонезависимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры.

Важной особенностью и обширным набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей – программистов (т.е. система особенно эффективна для специалистов – прикладных программистов).

Операционная система: назначение и состав

На IBM-совместимых персональных компьютерах используются операционные системы корпорации Microsoft Windows 9х/МЕ, свободно распространяемая операционная система Linux. На персональных компьютерах фирмы Apple используются различные версии операционной системы Mac OS. На рабочих станциях и серверах наибольшее распространение получили операционные системы Windows NT/2000/XP и UNIX.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.

Управление файловой системой. Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

Командный процессор. В состав операционной системы входит специальная программа — командный процессор, — которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Пользователь может дать команду запуска программы, выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и так далее. Операционная система должна эту команду выполнить.

Драйверы устройств. К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). Каждое устройство выполняет определенную функцию (ввод информации, хранение информации, вывод информации), при этом техническая реализация устройств существенно различается.

В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

Технология «Plug and Play» (подключи и играй) позволяет автоматизировать подключение к компьютеру новых устройств и обеспечивает их конфигурирование. В процессе установки Windows определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимый для его функционирования драйвер. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память.

Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы.

Графический интерфейс. Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

Сервисные программы. В состав операционной системы входят также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и так далее), выполнять операции с файлами (архивировать и так далее), работать в компьютерных сетях и так далее.

Справочная система. Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система. Справочная система позволяет оперативно получить необходимую информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8765 — | 7143 — или читать все.

ТОП-5 лучших дистрибутивов Linux для программистов

Перевод статьи «Top 5 Best Linux Distros Programmers And Developers».

Linux это очень популярная у программистов операционная система. Есть множество причин, по которым разработчики и другие энтузиасты сферы технологий предпочитают ОС на основе Linux, а не Windows или Mac. Но поскольку дистрибутивов Linux великое множество, встает вопрос: какие из них лучше всего подойдут программисту в 2020 году?

При выборе дистрибутива следует обязательно обращать внимание на стабильность, совместимость, гибкость и даже мощность.

Вы программист и подыскиваете себе операционную систему на базе Linux? Вот лучшие дистрибутивы для вас:

1. Debian Linux

Многие называют Debian материнской ОС по отношению к прочим дистрибутивам Linux. Debian и его производные доминируют в темах, где обсуждаются лучшие дистрибутивы для программистов. И, конечно, для такой популярности есть основания.

Debian поставляется со множеством пакетов, и все они оптимизированы для наибольшей стабильности. Для упрощения пользования пакетами созданы руководства пользователя, так что проблем не должно возникнуть.

Debian это идеальный дистрибутив для программистов, но он может быть не лучшим выбором, если вы только начинаете свой путь в программировании.

2. Ubuntu

Ubuntu это еще один очень популярный дистрибутив Linux, причем не только среди программистов. Его open source сообщество является одной из причин подобной популярности. Именно благодаря сообществу Ubuntu непрерывно развивается и оптимизируется, чтобы соответствовать всем нуждам современных разработчиков.

Ubuntu происходит от Debian.

Этот дистрибутив обычно используется для серьезных приложений, например, для облачных вычислений. Также на Ubuntu запускаются большинство серверов.

Что хорошо в Ubuntu, это большое количество пакетов, поставляемых вместе с дистрибутивом. Они способны удовлетворить самые разнообразные нужды разработчика. Этот дистрибутив имеет независимый Центр ПО, где содержится множество приложений, которые вы можете использовать для кастомизации этой операционной системы.

3. Fedora

Fedora это дистрибутив Linux с открытым исходным кодом. Спонсирует его компания Red Hat Inc. А Red Hat хорошо известна тем что спонсирует лучшие фичи среды Linux. Фактически, большинство дистрибутивов Linux стремятся выпускать пакеты релизов, которые соответствовали бы стандартам Red Hat.

Fedora самостоятельно настраивается и обновляется. Это делает ее идеальным дистрибутивом для системного программирования. Обновления обычно появляются каждые полгода. Переходить с одной версии Fedora к следующей тоже легко.

Fedora это прекрасный выбор для тех, кто занимается open source проектами и любит open source дистрибутивы. Благодаря своей стабильности это идеальный дистрибутив Linux для программирования.

4. Raspbian

Raspbian OS это еще один мощный дистрибутив Linux из числа тех, которые стоит использовать в 2020 году. Эта операционная система особым образом кастомизирована для начинающих программистов. С ней вы сможете с легкостью управляться с задачами, связанными с разработкой ПО.

Raspbian OS поставляется с различными инструментами для программирования. Среди прочих стоит упомянуть Geany, Greenfoot, Mathematica, BlueJ Scratch, Node-RED, Python. Все они помогут вам в вашем процессе обучения.

5. Arch Linux

Arch Linux входит в число лучших дистрибутивов Linux. Особенно его любят более консервативные энтузиасты Linux. Частично своей популярностью он обязан тому, что поставляется с менеджером пакетов и ядром Linux.

Если вы хотите использовать Arch Linux для программирования, вам придется сделать некоторые шаги. Вам нужно будет выбрать необходимые компоненты, собрать операционную систему, а затем кастомизировать ее. Но бояться этого не стоит, потому что сообщество Arch всегда готово оказать вам поддержку.

Проделать все это нужно будет только один раз. Установив систему, в дальнейшем нужно будет только делать ежемесячные обновления.

А что вы думаете обо всех этих дистрибутивах? Какой из них, по вашему мнению, лучше всего подошел бы вам? Или вы выбрали бы совсем другой дистрибутив? Поделитесь своим мнением в комментариях!

Исследовательская работа по информатике «Операционные системы»

Описание разработки

Введение

Для работы на компьютере обычному пользователю не нужно знать его устройство или быть программистом. И все это благодаря программам, которые получили общее название — операционные системы.

Любой компьютер, в котором нет операционной системы, представляет собой груду металлолома. Просто это будет довольно дорогой металлолом. Если операционную систему не установить на компьютер – мы не сможем поиграть в свои любимые игры, посмотреть интересные фильмы, послушать музыку и работать с какими — либо другими программами.

Что же это за чудо — операционная система и зачем она нужна?

Какая операционная система самая лучшая на сегодняшний день?

Какая самая популярная среди молодёжи?

Какие операционные системы представлены в магазинах нашего города?

Эти вопросы легли в основу нашей исследовательской работы.

Цель нашей работы:

Провести сравнительную характеристику операционных систем и выявить наиболее популярную для персонального компьютера и для смартфона.

В связи с поставленными целями нами определены следующие задачи:

1. Проанализировать литературу и Web — ресурсы по данной теме.

2. Определить самые популярные ОС на настоящий момент времени.

3. Составить таблицу сравнительных характеристик ОС.

4. Путём анкетирования выявить какие ОС популярны у наших знакомых.

5. Путём обследования выявить конъюнктуру рынка ОС в нашем городе.

Исследования:

Анализ литературы и Web — ресурсов по данной теме.

Составление сравнительной характеристики ОС.

Анкетирование учащихся гимназии.

Анализ конъюнктуры рынка операционных систем города Дудинки.

Глава 1. Что есть ОС?

Когда вы совершаете любое действие на компьютере, от простого открытия папки до работы со сложными программными комплексами, за все эту работоспособность отвечает операционная система. Общаетесь вы по интернету, или играете, или смотрите фильм и вся остальная работа возможна благодаря операционной системе.

Если брать научный термин то, операционная система (ОС) – это программа, которая обеспечивает возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом.

ОС обеспечивает запуск других программ, контролирует их работу и позволяет работать с ними. Помимо этого, каждая операционная система отвечает за совместную работу между аппаратными средствами компьютера, и распределяет потребление ресурсов ПК между программами.

Глава 2. История появления первых операционных систем

История ОС насчитывает примерно полвека. Она во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Первые цифровые вычислительные машины, появившиеся в начале 40 — х годов, работали без операционных систем, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

Прообразом современных операционных систем явились мониторные системы середины 50 — х годов, которые автоматизировали действия оператора по выполнению пакета заданий.

В 1965 — 1975 годах переход к интегральным микросхемам открыл путь к появлению следующего поколения компьютеров, ярким представителем которых является IBM/360. В этот период были реализованы практически все основные концепции, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, многотерминальный режим, виртуальная память, файловые системы, разграничение доступа и сетевая работа.

Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режимы работы, специальные регистры для быстрого переключения с одной задачи на другую, средства защиты областей памяти, а также развитая система прерываний.

В конце 60 — х годов были начаты работы по созданию глобальной сети ARPANET, явившейся отправной точкой для Интернета, — глобальной общедоступной сети, которая стала для многих сетевых ОС испытательным полигоном, позволившим проверить в реальных условиях возможности их взаимодействия, степень масштабируемости, способность работы при экстремальной нагрузке.

К середине 70 — х годов широкое распространение получили мини — компьютеры. Архитектура мини — компьютеров была значительно упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их ОС. Экономичность и доступность мини — компьютеров послужила мощным стимулом для создания локальных сетей.

С середины 70 — х годов началось массовое использование уникальной для того времени ОС — UNIX, которая сравнительно легко переносилась на различные типы компьютеров. Хотя ОС UNIX была первоначально разработана для мини — компьютеров, ее гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров.

В конце 70 — х годов был создан рабочий вариант стека протоколов TCP/IP. В 1983 году стек протоколов TCP/IP был стандартизован. Независимость от производителей, гибкость и эффективность, доказанные успешной работой в Интернете, сделали протоколы TCP/IP не только главным транспортным механизмом Интернета, но и основным стеком большинства сетевых ОС.

Начало 80 — х годов связано со знаменательным для истории операционных систем событием — появлением персональных компьютеров. Для ОС персональных компьютеров этого периода необходимым условием стала поддержка сетевых функций (возможность выхода в интернет).

В 80 — е годы были приняты основные стандарты на коммуникационные технологии для локальных сетей: в 1980 году — Ethernet, в 1985 — Token Ring, в конце 80 — х — FDDI. Это позволило обеспечить совместимость сетевых ОС на нижних уровнях, а также стандартизовать интерфейс ОС с драйверами сетевых адаптеров.

К началу 90 — х годов практически все ОС стали сетевыми, способными поддерживать работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные сетевые ОС, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач, например система IOS компании Cisco Systems, работающая в маршрутизаторах.

С 2000 года особое внимание уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления.

Весь материал — смотрите документ.


Содержимое разработки

Научно-практическая конференция школьников

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

Секция: человек и технологические изменения

Авторы: Фёдоров Глеб и Абдуллин Ринат

Место учебы: ТМК ОУ «Дудинская гимназия»

Научный руководитель: Шиховцева Светлана Валерьевна, учитель информатики ТМК ОУ «Дудинская гимназия»

СОДЕРЖАНИЕ

3

3

4

Глава 2. История появления первых операционных систем………………….

4

Глава 3. Компьютерные ОС.

5

5

9

12

Глава 4. ОС на смартфонах.

13

14

17

Глава 5. Сравнительная характеристика ОС………………………….……….

18

Глава 6. Результаты опроса. Анализ полученных данных………….….

19

Глава 7. Результаты анализа конъюнктуры рынка ОС в г.Дудинке………….

22

23

23

В данной работе анализируются разные операционные системы, приводится история появление различных ОС, перечисляются наиболее популярные современные ОС. В ходе исследований выявляются наиболее востребованные ОС в городе Дудинка и наиболее популярные среди учащихся гимназии.

Для работы на компьютере обычному пользователю не нужно знать его устройство или быть программистом. И все это благодаря программам, которые получили общее название — операционные системы.

Любой компьютер, в котором нет операционной системы, представляет собой груду металлолома. Просто это будет довольно дорогой металлолом. Если операционную систему не установить на компьютер – мы не сможем поиграть в свои любимые игры, посмотреть интересные фильмы, послушать музыку и работать с какими-либо другими программами.

Что же это за чудо — операционная система и зачем она нужна?

Какая операционная система самая лучшая на сегодняшний день?

Какая самая популярная среди молодёжи?

Какие операционные системы представлены в магазинах нашего города?

Эти вопросы легли в основу нашей исследовательской работы.

Провести сравнительную характеристику операционных систем и выявить наиболее популярную для персонального компьютера и для смартфона.

В связи с поставленными целями нами определены следующие задачи:

1. Проанализировать литературу и Web-ресурсы по данной теме.

2. Определить самые популярные ОС на настоящий момент времени.

3. Составить таблицу сравнительных характеристик ОС.

4. Путём анкетирования выявить какие ОС популярны у наших знакомых.

5. Путём обследования выявить конъюнктуру рынка ОС в нашем городе.

Анализ литературы и Web-ресурсов по данной теме.

Составление сравнительной характеристики ОС.

3. Анкетирование учащихся гимназии.

4. Анализ конъюнктуры рынка операционных систем города Дудинки.

Глава 1. Что есть ОС?

Когда вы совершаете любое действие на компьютере, от простого открытия папки до работы со сложными программными комплексами, за все эту работоспособность отвечает операционная система. Общаетесь вы по интернету, или играете, или смотрите фильм и вся остальная работа возможна благодаря операционной системе.

Если брать научный термин то, операционная система (ОС) – это программа, которая обеспечивает возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом.

ОС обеспечивает запуск других программ, контролирует их работу и позволяет работать с ними. Помимо этого, каждая операционная система отвечает за совместную работу между аппаратными средствами компьютера, и распределяет потребление ресурсов ПК между программами.

Глава 2. История появления первых операционных систем

История ОС насчитывает примерно полвека. Она во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Первые цифровые вычислительные машины, появившиеся в начале 40-х годов, работали без операционных систем, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

Прообразом современных операционных систем явились мониторные системы середины 50-х годов, которые автоматизировали действия оператора по выполнению пакета заданий.

В 1965-1975 годах переход к интегральным микросхемам открыл путь к появлению следующего поколения компьютеров, ярким представителем которых является IBM/360. В этот период были реализованы практически все основные концепции, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, многотерминальный режим, виртуальная память, файловые системы, разграничение доступа и сетевая работа.

Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режимы работы, специальные регистры для быстрого переключения с одной задачи на другую, средства защиты областей памяти, а также развитая система прерываний.

В конце 60-х годов были начаты работы по созданию глобальной сети ARPANET, явившейся отправной точкой для Интернета, — глобальной общедоступной сети, которая стала для многих сетевых ОС испытательным полигоном, позволившим проверить в реальных условиях возможности их взаимодействия, степень масштабируемости, способность работы при экстремальной нагрузке.

К середине 70-х годов широкое распространение получили мини-компьютеры. Архитектура мини-компьютеров была значительно упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их ОС. Экономичность и доступность мини-компьютеров послужила мощным стимулом для создания локальных сетей.

С середины 70-х годов началось массовое использование уникальной для того времени ОС — UNIX, которая сравнительно легко переносилась на различные типы компьютеров. Хотя ОС UNIX была первоначально разработана для мини-компьютеров, ее гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров.

В конце 70-х годов был создан рабочий вариант стека протоколов TCP/IP. В 1983 году стек протоколов TCP/IP был стандартизован. Независимость от производителей, гибкость и эффективность, доказанные успешной работой в Интернете, сделали протоколы TCP/IP не только главным транспортным механизмом Интернета, но и основным стеком большинства сетевых ОС.

Начало 80-х годов связано со знаменательным для истории операционных систем событием — появлением персональных компьютеров. Для ОС персональных компьютеров этого периода необходимым условием стала поддержка сетевых функций (возможность выхода в интернет).

В 80-е годы были приняты основные стандарты на коммуникационные технологии для локальных сетей: в 1980 году — Ethernet, в 1985 — Token Ring, в конце 80-х — FDDI. Это позволило обеспечить совместимость сетевых ОС на нижних уровнях, а также стандартизовать интерфейс ОС с драйверами сетевых адаптеров.

К началу 90-х годов практически все ОС стали сетевыми, способными поддерживать работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные сетевые ОС, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач, например система IOS компании Cisco Systems, работающая в маршрутизаторах.

С 2000 года особое внимание уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления.

Если вы новичок в компьютере, и у вас стоит вопрос – какую операционную систему поставить на свой компьютер, все вам дадут однозначно только один ответ – Windows. Но почему именно ее? Ведь Windows не самая лучшая система, и вирусов под нее написано больше всего, и различных сбоев в работе больше, но все же, почему она? Наряду со своими недостатками она имеет очень большой плюс — массовость. Операционная система Windows – самая распространенная в мире, она установлена на 90% компьютеров в мире. Именно под эту операционную систему разрабатываются практически все игры и программы, а ведь это основной фактор приобретения компьютера. Независимо для чего, для работы или для дома, вы все равно будете работать с программами. И у вас не возникнет проблем с запуском своих любимых игр, проигрывателей, текстовых редакторов и прочих, необходимых для компьютерной жизни, приложений, потому что все они совместимы с ОС Windows.

Также массовость дает еще один неоспоримый плюс – большинство производителей оборудования компьютерной техники выпускают аппаратуру, совместимую с Windows. А это значит, что конфликтных ситуаций будет намного меньше.

Также эта система легка в обслуживании, работе и установке. Ведь установить ее сможет и не разбирающийся в компьютерах человек.

Почему операционная система называется именно Windows? Дело в том, что в основе управления графического интерфейса лежат окна. Заходите вы в «Фильмы» — открывается окно с содержимым этой папки, запускаете вы программу – она открывается в окне, то же самое можно сказать про все программы, работающие под Windows.

Пакет Windows включает в себя «стандартные» приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Windows Mail), музыкальный и видеопроигрыватель (Media Player). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Windows. Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).

Версии Microsoft Windows

Дата прекращения поддержки

Последняя совместимая версия Internet Explorer

31 декабря 2001

31 декабря 2001

(31 октября 1990)

31 декабря 2001

31 декабря 2001

Windows for Workgroups 3.1

(31 декабря 1993)

31 декабря 2001

31 декабря 2000

21 сентября 1994

31 декабря 2001

(19 сентября 1996)

31 декабря 2001

24 августа 1995

31 декабря 2000 (осн.) (Retail);

31 декабря 2001 (SBL) (ext)

4.00.1381 / SP6a SRP

20 июня 2002 (осн.); 30 июня 2003 (SBL); 31 декабря 2004 (ext)


4.10.2222A (SE) (5 мая 1999)

30 июня 2002 (осн.); 31 марта 2004 (SBL); 11 июля 2006 (ext)

17 февраля 2000

5.0.2195 / 5.0 SP4 Rollup 1 v2

(13 сентября 2005)

31 марта 2004 (retail); 31 марта 2005 (SBL); 30 июня 2005 (осн); 13 июля 2010 (ext)

14 сентября 2000

(14 сентября 2000)

31 декабря 2003 (осн.); 30 июня 2004 (SBL) (Retail); 11 июля 2006 (ext)

24 августа 2001 (RTM)
25 октября 2001 (продажи)

5.1.2600.5512 SP3 (21 апреля 2008)

30 сентября 2004 (RTM); 10 сентября 2006 (SP1/SP1a); 30 июня 2008 (retail); 14 апреля 2009 (SP2/SP3 осн.); 13 июля 2010 (SP2); 22 октября 2010 (SBL); 8 апреля 2014 (ext)

Windows XP 64-bit Edition

Windows Server 2003

5.2.3790.3959 SP2 (13 марта 2007)

30 июня 2009 (RTM); 13 июля 2010 (осн.); 14 июля 2015 (ext)

Windows XP Professional x64 Edition

5.2.3790.3959 SP2 (13 марта 2007)

30 июня 2008 (retail); 31 января 2009 (SBL)

8 ноября 2006 (RTM)
30 января 2007 (продажи)

6.0.6001 / SP2 Build 6002

13 апреля 2010 (RTM); 22 октября 2010 (retail); 12 июля 2011 (SP1); 22 октября 2011 (SBL); 10 апреля 2012 (осн.); 11 апреля 2020 (ext)

Windows Home Server

8 января 2013 (осн.)

27 февраля 2008

Windows Server 2008

6.0.6002 / SP2 build 6002

9 июля 2015 (осн.), 10 июля 2020 (ext), 12 июля 2011 (SP1)

13 июля 2009 (RTM)
22 октября 2009 (продажи)

6.1.7601 / SP1 Build 7601

(22 февраля 2011)

9 апреля 2013 (RTM), 13 января 2015 (осн), 14 января 2020 (ext)

13 июля 2009 (RTM)
22 октября 2009 (продажи)

Windows Server 2008 R2 или Windows Server 7

6.1.7601 / SP1 Build 7601

(22 февраля 2011)

9 июля 2015 (осн.), 10 июля 2020 (ext)

Windows Home Server 2011

12 апреля 2020 (осн.)

1 августа 2012 (RTM)
4 сентября 2012 (продажи)

Windows Server 2012

9 января 2020 (осн), 10 января 2023 (ext)

1 августа 2012 (RTM)
26 октября 2012 (продажи)

18 октября 2015 (осн), 18 октября 2015 (ext)

21 августа 2013 (RTM)
октябрь 2013 (продажи)

Windows Server 2012 R2

21 августа 2013 (RTM)
октябрь 2013 (продажи)

На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях бесспорно считается самой распространенной операционной системой на ПК: в мире более 150 миллионов компьютеров и система Windows установлена на 100 миллионах из них.

В настоящее время Windows установлена на 90% персональных компьютеров и рабочих станций. По данным компании Net Applications (фирма, которая занимается веб-аналитикой, ведет исследования и глобальную статистику доли мирового рынка для веб-браузеров и операционных систем) на декабрь 2013 года рыночная доля Windows составляла 90.6%

Среди различных версий Windows по данным опроса компании Net Applications с августа 2011 года наиболее популярна в мире версия Windows 7.

Распространённость версий Windows по данным различных источников

«Net Market Share»,
июнь 2011

«Net Market Share»,
декабрь 2013

Все версии Windows

Корни Linux прослеживаются ещё с 70-х годов 20-го века. Точкой отсчёта можно считать появление операционной системы Unix в 1969-м году в США в фирме Bell Laboratories. Unix стала основной для большого количества операционных систем промышленного класса. Своим появлением Linux больше всего обязан двум проектам — GNU и MINIX

И стория проекта GNU началась в сентябре 1983-го года. Основоположник проекта — Ричард Столлман работал в это время в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. Столлмана называют одним из самых выдающихся программистов нашего времени.
В той среде, к которой принадлежал Столлман, было принято свободно обмениваться программами и их исходными кодами. Лицензия же на Unix, к примеру, стоила 40 000 долларов. Позволить себе купить её могли только достаточно крупные фирмы. А без обладания лицензией, программист не имел права использовать исходные коды системы в своих разработках. Это препятствовало обмену идеями в сфере программирования и сильно тормозило процесс создания программ, поскольку вместо того, чтобы позаимствовать готовый кусок кода для решения той или иной задачи, разработчик программы был вынужден писать эту часть кода заново, что сродни изобретению колеса.
Столлман решил изменить это положение вещей в программировании. В 1983-м году он объявил о начале разработки проекта GNU, целью которого было создание полностью открытой операционной системы.

Основная идея Р. Столлмана состояла в том, что пользователь должен обладать следующими четырьмя правами (или четырьмя свободами):

Правом запускать программу для любых целей (свобода 0);

Правом изучать устройство программы и приспосабливать её к своим потребностям (свобода 1), что предполагает доступ к исходному коду программы;

Правом распространять программу, имея возможность помочь другим (свобода 2);

Правом улучшать программу и публиковать улучшения, в пользу всего сообщества (свобода 3), что тоже предполагает доступ к исходному коду программы.

В течение 1990-х годов персональные компьютеры на основе микропроцессора Intel, оснащённые операционными системами от Microsoft, заняли господствующее положение на рынке настольных систем. Unix в то время была менее популярна. Один из вариантов Unix для компьютеров на основе Intel- процессоров был разработан в январе 1987-го года Эндрю Таненбаумом, профессором Университета Врие (Амстердам, Нидерланды). Таненбаум был одним из ведущих специалистов в области разработки операционных систем. Свою операционную систему Minix (Миникс) он разработал как учебное пособие, на примере которого показывал студентам внутреннее устройство реальной операционной системы.

Конечно, как операционная система, Minix не была верхом совершенства. Она была ориентирована на микропроцессор Intel 80286, который в то время господствовал на рынке. Но у неё было одно очень важное качество — открытые исходные коды. Каждый, кто имел книгу Таненбаума «Операционные системы», мог изучить и проанализировать 12 000 строк кода, написанного на языке Си и на ассемблере. Это был тот редкий случай, когда исходные коды не были заперты под семью печатями в сейфах разработчика. Великолепный автор, Таненбаум сумел вовлечь самые выдающиеся умы компьютерной науки в обсуждение искусства создания операционных систем. Minix можно было приобрести и отдельно от книги, она могла быть реально установлена на персональный компьютер. Студенты компьютерных факультетов по всему миру корпели над книгой Таненбаума, вчитываясь в коды с целью понять, как работает та самая система, которая управляет их компьютером. И одним из таких студентов был Линус Торвальдс.

В 1991-м году Линус Торвальдс, финский студент, чрезвычайно увлёкся идеей написать совместимое с Unix ядро операционной системы для своего персонального компьютера с процессором Intel. Прототипом для будущего ядра стала операционная система Minix: совместимая с Unix операционная система для персональных компьютеров, которая загружалась с дискет и умещалась в очень ограниченной в те времена памяти персонального компьютера.

С технической точки зрения, Linux представляет собой только ядро Unix-подобной операционной системы, отвечающее за взаимодействие с аппаратной частью компьютера и выполнение таких задач, как распределение памяти, выделение процессорного времени различным программам и так далее. Кроме ядра, операционная система включает в себя множество различных утилит, которые служат для организации взаимодействия пользователя с системой. Успех Linux как операционной системы во многом обусловлен тем, что к 1991-му году в рамках проекта GNU уже было разработано множество утилит, свободно распространяемых в интернете. Проекту GNU не хватало ядра, а ядро, скорее всего, осталось бы невостребованным, если бы отсутствовали необходимые для работы утилиты. Линус Торвальдс оказался со своей разработкой в нужном месте в нужное время. И Ричард Столлман прав, когда настаивает на том, что операционную систему следует называть не Linux, а GNU/Linux. Но название Linux исторически закрепилось за этой ОС, поэтому мы тоже называем её просто Linux (не забывая о заслугах Столлмана и его сподвижников).

Мастер Йода рекомендует:  Опрос Stack Overflow 2020 ИИ, этика и сексуальная ориентация

Самая популярная ОС для смартфонов и планшетных компьютеров — Android, также основана на ядре Linux.

Официальным логотипом и талисманом Linux является пингвин Tux (произносится Такс, в Рунете часто употребляется Тукс).

Можно выделить несколько основных областей, где нередко можно встретить Linux:

Серверы, требующие высокого аптайма.

Компьютеры нестандартной архитектуры (например, суперкомпьютеры) — из-за возможности быстрой адаптации ядра операционной системы и большого количества ПО под нестандартную архитектуру

Системы военного назначения (например, Мобильная система Вооружённых Сил) — по соображениям безопасности.

Компьютеры, встроенные в различные устройства (банкоматы, терминалы оплаты, мобильные телефоны, маршрутизаторы, стиральные машины и даже беспилотные военные аппараты) — из-за широких возможностей по конфигурированию Linux под задачу, выполняемую устройством, а также отсутствия платы за каждое устройство.

Массовые специализированные рабочие места (например, тонкие клиенты, нетбуки) — также из-за отсутствия платы за каждое рабочее место и по причине их ограниченной вычислительной мощности, которой может не хватать для проприетарных ОС.

Старые компьютеры с ограниченными ресурсами быстродействия и оперативной памяти, для них используются быстрые рабочие окружения или оконные менеджеры, не требовательные к ресурсам (например, LXDE, Openbox, Xfce, Fluxbox).

О перационная система Mac OS вышла в свет в 1984 году вместе с первым персональным компьютером Macintosh от компании Apple. Идеи, воплощенные в первой версии системы Mac OS, ее авторы почерпнули у фирмы Xerox. В исследовательском центре Xerox PARC в то время уже существовал компьютер с графической операционной системой, что тогда было настоящим прорывом в эволюционном развитии операционных систем. Но они использовали ее только для собственных нужд и не планировали коммерческого применения.

Соединив уже имеющиеся наработки и собственные идеи, программисты компании Apple создали Mac OS, первую доступную для всех графическую операционную систему. В ней уже тогда был использован всем нам привычный оконный интерфейс, папки с файлами, и впервые был применен манипулятор, названный компьютерной мышью, способный передвигать курсор по всей области экрана. Такая концепция вполне соответствовала главной идее самой компании Apple, предлагавшей создать компьютер доступный для всех, как по цене, так и в техническом плане.

Уже тогда авторы Mac OS задались целью создать такую операционную систему, которая будет удобна и интуитивно понятна любому пользователю, даже не изучавшему компьютер ранее. До этого времени компьютерными программами и процессами управляли с помощью командной строки, поэтому появление наглядных значков обозначавших папки, корзину, компьютер и другие элементы стало настоящей сенсацией того времени. Эти значки авторы стали называть иконками. Разработчики Mac OS определили основы дальнейшего развития всех операционных систем, многое из того, что они придумали в далеком 1984 году, сейчас является эталоном для всех разработчиков программного обеспечения.

Теперь в Mac OS X используется ядро Mach, стандартные сервисы BSD и все основные возможности операционной системы Unix. Это дало возможность в много раз повысить ее функциональность, защищенность и стабильность. Вытесняющая многозадачность, которая используется в Mac OS X, позволяет работать нескольким процессам сразу, но при этом не мешать друг другу, а при сбое в работы одного из них не допускать сбоя всей системы и прерывания работы других процессов.

На данный момент Mac OS X имеет собственный красивый, не перегруженный спецэффектами и приятный для глаз интерфейс Aqua. Она проста в использовании и дружелюбна. В ней используется среда программирования Core Foundation, включающая в себя такие компоненты как Carbon API, Cocoa API и Java API. Графическая среда представлена использованием таких технологий как QuickTime, Quartz Extreme и OpenGL. К тому же Mac OS X позволяет использовать программное обеспечение, написанное на таких языках программирования, как Си, C++, Objective-C, Ruby и Java. Немаловажным достоинством Mac OS X является ее безопасность при работе в интернете, она неплохо защищена от интернет-атак, да и количество вирусов способных ее поразить на сегодняшний день ничтожно мало.

Если учитывать все достоинства Mac OS, то сразу встает вопрос, почему она до сих пор не так широко распространена, как ее основной конкурент всем известная ОС Windows. Ответ на него очень прост, ОС Mac OS устанавливается только на компьютеры Macintosh компании Apple, что является принципиальным решением ее руководства. Это не значит, что Mac OS не совместима с компьютерами других производителей и не может быть на них установлена. Установить систему конечно можно, но на данный момент это считается не законным. Компьютеры Macintosh имеют небольшой модельный ряд и не могут похвастаться разнообразием, к тому же они стоят в несколько раз дороже обычных персональных ЭВМ, поэтому число пользователей Macintosh сравнительно мало относительно общего числа компьютерных пользователей во всем мире.

Смартфон («умный телефон») в мегаполисе есть почти у каждого. Это уже недорогие, но чрезвычайно функциональные мобильные устройства, которые позволяют не только звонить/отправлять и принимать короткие сообщения, но и вести учет дел, составлять список задач и покупок, учитывать расход времени на каждую задачу и много других полезных вещей. Однако качество работы смартфона напрямую зависит от качества операционной системы, которая на нем установлена. Сейчас существует множество «операционок»: Android, Symbian, Windows Mobile, iOs, Bada, Maemo и многие другие. Но какая из них считается лучшей?

В данный момент бесспорными лидерами на рынке операционных систем для сенсорной аппаратуры являются два бренда — IOS и Android. Обе операционные системы очень хороши и работают отлично на данном этапе развития.

К ак правило, операционная система IOS ставится на продукцию Apple, что загоняет эту операционную систему в некоторые рамки, хотя из-за популярности аппаратуры «яблочного бренда» в развитых странах, очень многие пользуются данным продуктом. Как следствие, на стороне IOS — всегда высокое качество продукции Apple, более простой интерфейс, наличие надёжных и интересных дополнительных сервисов.

На стороне Android — наличие качественных устройств в разных категориях (в том числе и лучше iPhone), возможность устанавливать сторонний бесплатный софт без джейлбрейка, больше свободы для пользователя.

И стория Android началась еще в октябре 2003 года, когда Энди Рубин вместе с несколькими товарищами решил создать операционную систему для мобильных телефонов. Фактически, они предвосхитили время и рынок, позднее попытки создать собственную ОС предпринимались огромным числом компаний, но результатов они не дали. К лету 2005 года интерес к компании Android Inc проявил поисковый гигант – Google. 17 августа 2005 года компания была полностью приобретена Google. Именно летом 2005 года вновь определялась стратегия Android и того, что эта платформа сможет предложить партнерам – операторам и производителям телефонов. В презентации от 26 июля 2005 года рассказывается о том, что платформа должна быть открытой (open source), ориентироваться на интеграцию сервисов Google. В качестве титульного слайда предлагается изображение раскладушки, на которой установлены карты от Google.

Android — операционная система для смартфонов, планшетных компьютеров, электронных книг, цифровых проигрывателей, наручных часов, нетбуков и смартбуков, очков Google и других устройств, основанная на ядре Linux и собственной реализации Java от Google. Изначально разрабатывалась компанией Android Inc., которую затем купила Google. Впоследствии Google инициировала создание альянса Open Handset Alliance (OHA), который сейчас занимается поддержкой и дальнейшим развитием платформы. Android позволяет создавать Java-приложения, управляющие устройством через разработанные Google библиотеки. Android Native Development Kit позволяет портировать (но не отлаживать) библиотеки и компоненты приложений, написанные на Си и других языках.

В 79,3 % смартфонов, проданных во втором квартале 2013 года, была установлена операционная система Android

Made in Russia: обзор 20 российских операционных систем

Андрей Крупин

27 сентября 2020

О необходимости форсированного развития отечественного рынка ПО, обеспечения максимальной независимости от иностранных разработок в сфере высоких технологий и сохранения информационного суверенитета впервые на высшем уровне заговорили в 2014 году, когда санкции США и Евросоюза резко повысили риски, связанные с применением зарубежного софта в бизнесе и государственных организациях. Именно тогда в Министерстве связи и массовых коммуникаций РФ всерьёз озадачились решением этого стратегически значимого, по мнению чиновников, вопроса вместе со стимулированием спроса на национальные продукты и проработкой соответствующих мер поддержки отечественных разработчиков. Как результат — в кратчайшие сроки на законодательном уровне были утверждены ограничения на допуск иностранного ПО при осуществлении государственных и муниципальных закупок, а также правила формирования и ведения единого реестра российских программ. Всё это положительным образом отразилось на рынке программного обеспечения в России, который за последнее время пополнился множеством интересных проектов и разработок. В том числе и в области операционных систем.

⇡#«Альт Линукс СПТ»

Разработчики: ООО «Свободные программы и технологии», «Базальт СПО»


«Альт Линукс СПТ» представляет собой унифицированный дистрибутив на базе Linux для серверов, рабочих станций и тонких клиентов со встроенными программными средствами защиты информации, который может быть использован для построения автоматизированных систем по класс 1В включительно и информационных систем персональных данных (ИСПДн) по класс 1К включительно. ОС позволяет одновременно хранить и обрабатывать на одном персональном компьютере или сервере конфиденциальные данные, обеспечивать многопользовательскую работу с разграничением доступа к информации, работать с виртуальными машинами, а также использовать средства централизованной авторизации. Выданный ФСТЭК России сертификат подтверждает соответствие продукта требованиям следующих руководящих документов: «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищённости от несанкционированного доступа к информации» — по 4 классу защищённости; «Защита от несанкционированного доступа к информации. Часть 1. Программное обеспечение средств защиты информации. Классификация по уровню отсутствия недекларированных возможностей» — по 3-му уровню контроля и технических условий. Техническая поддержка пользователей «Альт Линукс СПТ » осуществляется компанией «Свободные программы и технологии» через партнёра-разработчика «Базальт СПО».

«Альт Линукс СПТ»

⇡#Платформа «Альт»

Разработчик: компания «Базальт СПО»

Платформа «Альт» — это набор Linux-дистрибутивов уровня предприятия, позволяющих развернуть корпоративную IT-инфраструктуру любого масштаба. В состав платформы входят три дистрибутива. Это универсальный «Альт Рабочая станция», включающий в себя операционную систему и набор приложений для полноценной работы. Второй — серверный дистрибутив «Альт Сервер», который может выступать контроллером домена Active Directory и содержит максимально полный набор служб и сред для создания корпоративной инфраструктуры (СУБД, почтовый и веб-сервер, средства аутентификации, группой работы, управления виртуальными машинами и мониторинга и прочие инструменты). Третий — «Альт Образование 8», ориентированный на повседневное использование при планировании, организации и проведении учебного процесса в учреждениях общего, среднего и высшего образования. Помимо этого, в серии продуктов компании «Базальт СПО» представлены упомянутый выше сертифицированный дистрибутив «Альт Линукс СПТ» и операционная система для домашних пользователей Simply Linux.

⇡#«ОСь»

Разработчик: Национальный центр информатизации (входит в госкорпорацию «Ростех»)

Российский проект по созданию экосистемы программных продуктов на базе дистрибутива Linux, предназначенных для комплексной автоматизации рабочих мест и IT-инфраструктуры организаций и предприятий, в том числе в дата-центрах, на серверах и клиентских рабочих станциях. Платформа представлена в вариантах «ОСь.Офисная» и «ОСь.Серверная». Они различаются наборами включённого в дистрибутив прикладного ПО. Офисная редакция продукта содержит собственно операционную систему, средства защиты информации, пакет программ для работы с документами, почтовый клиент и браузер. В состав серверной версии включены операционная система, средства защиты информации, инструменты мониторинга и системного управления, сервер электронной почты и СУБД. В числе потенциальных пользователей платформы фигурируют федеральные и региональные органы власти, органы местного самоуправления, компании с государственным участием и государственные корпорации. Предполагается, что экосистема на основе «ОСи» в ближайшем будущем станет полноценной альтернативой западным аналогам.

⇡#Astra Linux

Разработчик: НПО «Русские базовые информационные технологии» (РусБИТех)

Разработка научно-производственного объединения «РусБИТех», представленная в двух вариантах: Astra Linux Common Edition (общего назначения) и Astra Linux Special Edition (специального назначения). Особенности последней версии ОС: развитые средства обеспечения информационной безопасности обрабатываемых данных, механизм мандатного разграничения доступа и контроля замкнутости программной среды, встроенные инструменты маркировки документов, регистрации событий, контроля целостности данных, а также прочие обеспечивающие защиту информации компоненты. По заверениям разработчиков, Astra Linux Special Edition — единственная программная платформа, сертифицированная одновременно в системах сертификации средств защиты информации ФСТЭК России, ФСБ, Минобороны РФ и позволяющая обрабатывать в автоматизированных средствах всех министерств, ведомств и других учреждений Российской Федерации информацию ограниченного доступа, содержащую составляющие государственную тайну сведения с грифом не выше «совершенно секретно».

Поддерживаемые Astra Linux аппаратные платформы

⇡#ROSA Linux

Разработчик: ООО «НТЦ ИТ РОСА»

Семейство операционных систем ROSA Linux включает внушительный набор решений, предназначенных для домашнего использования (версия ROSA Fresh) и применения в корпоративной среде (ROSA Enterprise Desktop), развёртывания инфраструктурных IT-служб организации (ROSA Enterprise Linux Server), обработки конфиденциальной информации и персональных данных (РОСА «Кобальт»), а также составляющих государственную тайну сведений (РОСА «Хром» и «Никель»). В основу перечисленных продуктов положены наработки Red Hat Enterprise Linux, Mandriva и CentOS с включением большого количества дополнительных компонентов — в том числе оригинальных, созданных программистами научно-технического центра информационных технологий «РОСА». В частности, в составе дистрибутивов ОС для корпоративного сегмента рынка представлены средства виртуализации, ПО для организации резервного копирования, инструменты для построения частных облаков, а также централизованного управления сетевыми ресурсами и системами хранения данных.

⇡#Calculate Linux

Разработчик: компания «Калкулэйт»

Calculate Linux представлен в редакциях Desktop, Directory Server, Scratch, Scratch Server и создан с прицелом на домашних пользователей и организации малого и среднего бизнеса, предпочитающие использовать ПО с открытым исходным кодом вместо проприетарных решений. Особенности платформы: полноценная работа в гетерогенных сетях, механизм перемещаемых профилей пользователей, инструментарий централизованного развёртывания программного обеспечения, простота администрирования, возможность установки на портативные USB-накопители и поддержка бинарных репозиториев обновлений Gentoo. Важно, что команда разработчиков доступна и открыта для любых замечаний, предложений и пожеланий пользовательской аудитории, о чем свидетельствует огромное количество способов принять участие в сообществе Calculate Linux и развитии платформы.

⇡#«Ульяновск.BSD»

Разработчик: Сергей Волков

Операционная система, которая построена на основе свободно распространяемой платформы FreeBSD и содержит необходимый набор прикладных программ для домашних пользователей и выполнения офисных задач. По словам единственного разработчика ОС Сергея Волкова, «Ульяновск.BSD» полностью адаптирована к потребностям именно русскоязычных пользователей. «Наша сборка [FreeBSD] максимально облегчена и идеально подходит для использования как на домашних компьютерах, так и на рабочих станциях сотрудников различных организаций, а также для использования в образовательных заведениях», — утверждает автор проекта, не вдаваясь в подробности того, чем конкретно скомпилированный им продукт отличается от оригинала. Солидности проекту добавляют не только наличие распространяемого на коммерческих условиях дистрибутива и платная техническая поддержка, но и запись в реестре российского ПО. Это означает, что программная платформа «Ульяновск.BSD» на законных основаниях может применяться государственными организациями в рамках проектов по внедрению импортозамещающих технологий.

⇡#ICLinux

Разработчик: АО «АйСиЭл-КПО ВС»

Сертифицированная и защищённая операционная система, позволяющая обрабатывать информацию в соответствии с ФЗ № 152 «О персональных данных» и реализовывать системы обработки информации ограниченного доступа, не относящейся к государственной тайне. ICLinux включает средства удалённого администрирования, имеет встроенный межсетевой экран, сертифицированный на соответствие РД МЭ по 3-му классу защищённости, поддерживает RDP, X-Windows System, SSH, Telnet, VNC, VPN, NX, ICA и прочие протоколы. Также в активе платформы значатся совместимость со средствами аутентификации компании «Аладдин Р.Д.» и модульная архитектура, которая позволяет гибко настраивать операционную систему под требования заказчика.

⇡#«Альфа ОС» (Alfa OS)

Разработчик: компания ALFA Vision

Ещё один клон Linux, снабжённый пользовательским интерфейсом а-ля macOS с набором привычных офисных приложений и наполненный глубоким философским смыслом. Без шуток, на сайте разработчика в разделе «О компании», так и сказано: «Операционная система — это особое явление, точка, в которой сходятся технологические, эстетические и гуманитарные концепции. Вершина, которая видна со всех сторон. Чтобы она засияла, стала тем, чем должна быть, необходим самый разнообразный осмысленный опыт. И он у нас есть». Сколько экспрессии в этих словах, какая подача информации! Согласитесь, не каждый может так выразительно преподнести свой продукт широкой аудитории. В настоящий момент «Альфа ОС» представлена в виде десктопной версии для x86-совместимых систем. В будущем компания ALFA Vision намерена выкатить на рынок мобильную и серверную редакции ОС, а также сборку дистрибутива для устройств на базе процессоров ARM.

⇡#«Эльбрус»

Разработчик: АО «МЦСТ»

Программная платформа, разработанная специально для вычислительных комплексов с архитектурой SPARC и «Эльбрус». Особенностью системы является кардинально переработанное ядро Linux, в котором были реализованы особые механизмы управления процессами, виртуальной памятью, прерываниями, сигналами, синхронизацией, поддержка тегированных вычислений. «Нами была проделана фундаментальная работа по преобразованию ОС Linux в операционную систему, поддерживающую режим работы в реальном времени, для чего были реализованы актуальные оптимизации в ядре. В ходе работы в реальном времени можно устанавливать различные режимы обработки внешних прерываний, планирования вычислений, обменов с дисковыми накопителями и некоторые другие», — поясняют в компании «МЦСТ». Помимо этого, в ядро программной платформы «Эльбрус» встроен комплекс средств защиты информации от несанкционированного доступа, который позволяет использовать ОС для построения автоматизированных систем, отвечающих самым высоким требованиям информационной безопасности. Также в составе системы представлены средства архивации, планирования заданий, разработки ПО и прочие инструменты.

⇡#«Ред ОС»

Разработчик: компания «Ред Софт»

Операционная система на основе ядра Linux, созданная с прицелом на обеспечение безопасности обрабатываемых данных. «Ред ОС» соответствует отечественным требованиям по защите информации, имеет преднастроенные конфигурации для каждой аппаратной архитектуры, использует алгоритмы ГОСТ 34.11-2012 в протоколах ssh и NX, а также поддерживает списки управления доступом. Помимо этого, ОС поддерживает сетевую аутентификацию с помощью подключаемых модулей аутентификации (PAM, Pluggable Authentication Modules) и имеет в своём составе специализированную подсистему распределённого аудита, которая позволяет отслеживать критичные события безопасности в корпоративной сети и предоставляет IT-администратору необходимые инструменты для оперативного реагирования на инциденты ИБ.

⇡#GosLinux («ГосЛинукс»)

Разработчик: компания «Ред Софт»

ОС GosLinux создана специально для нужд Федеральной службы судебных приставов Российской Федерации (ФССП России) и пригодна для использования во всех органах власти, государственных внебюджетных фондах и органах местного самоуправления. Платформа построена на базе дистрибутива CentOS 6.4, включающего наработки Red Hat Enterprise Linux. Система представлена в двух редакциях — для серверов и рабочих станций, содержит упрощённый графический интерфейс и набор преднастроенных средств защиты информации. Разработчик ОС — компания «Ред Софт», победившая в марте 2013 года в конкурсе на доработку, внедрение и сопровождение автоматизированных информационных систем ФССП России. В 2014 году система получила сертификат соответствия ФСТЭК России, подтверждающий, что «ГосЛинукс» имеет оценочный уровень доверия ОУД3 и соответствует требованиям руководящего документа Гостехкомиссии РФ по 4-му уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей. Дистрибутив ОС GosLinux для органов государственной власти размещён в национальном фонде алгоритмов и программ по адресу nfap.minsvyaz.ru. В настоящий момент платформа GosLinux активно развёртывается во всех территориальных органах и подразделениях ФССП России. Также ОС передана на опытную эксплуатацию представителям властей Нижегородской, Волгоградской и Ярославской областей.

Рабочие станции под управлением GosLinux

⇡#AlterOS

Разработчик: ООО «Алми»

Ещё одна сборка Linux в нашем списке, которая определённо не страдает от недостатка хвалебных эпитетов в свой адрес со стороны разработчиков. «Уникальная, идеальная, простая, совмещающая в себе удобство операционной системы Windows, стабильность macOS и безопасность Linux» — такими возносящими AlterOS до небес фразами вдоль и поперёк прошит официальный сайт продукта. В чём именно заключается уникальность отечественной платформы, на сайте не сказано, зато представлена информация о трёх редакциях ОС: AlterOS «Волга» для государственного сектора, AlterOS «Амур» для корпоративного сегмента и AlterOS «Дон» для серверов. Сообщается о совместимости системы со множеством востребованных в бизнес-среде программных решений, в том числе с «1С» и «Консультант Плюс», а также отечественными средствами криптозащиты (например, «КриптоПро»). Отдельный акцент сделан на отсутствии в версии платформы для госорганизаций ПО, которое взаимодействует с иностранными серверами, — всё сделано по канонам максимального импортозамещения, заявляют разработчики.

⇡#Мобильная система Вооружённых Сил (МСВС)

Разработчик: Всероссийский научно-исследовательский институт автоматизации управления в непромышленной сфере им. В. В. Соломатина (ВНИИНС)

Защищённая операционная система общего назначения, предназначенная для построения стационарных и мобильных защищённых автоматизированных систем в Вооружённых Силах Российской Федерации. Принята на снабжение в ВС РФ в 2002 году. В основу МСВС положены ядро и компоненты Linux, дополненные дискреционной, мандатной и ролевой моделями разграничения доступа к информации. Система функционирует на аппаратных платформах Intel (x86 и x86_64), SPARC («Эльбрус-90микро»), MIPS, PowerPC64, SPARC64 и сертифицирована по требованиям безопасности информации Министерства обороны РФ. Реализованные в МСВС средства защиты позволяют создавать на базе платформы автоматизированные системы, которые обрабатывают составляющие государственную тайну сведения, имеющие степень секретности «СС» (совершенно секретно).

⇡#«Заря»

Разработчик: ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт экономики, информатики и систем управления» («ЦНИИ ЭИСУ», входит в «Объединённую приборостроительную корпорацию»)

Семейство программных платформ на ядре Linux, которые представляют собой альтернативу зарубежным ОС, применяемым сейчас в силовых ведомствах, госсекторе и на оборонных предприятиях. Настольная операционная система «Заря» совместима с большинством традиционных офисных приложений и программ. Серверная платформа «Заря-ЦОД» позволяет организовать сервер приложений или сервер базы данных. Для построения центров обработки данных она предлагает стандартный набор серверного ПО, средства виртуализации, а также возможность работы на так называемом «большом железе», включая мейнфреймы. Для встраиваемых систем, работающих без участия человека, которые должны обрабатывать информацию в режиме реального времени, разработана специальная ОС «Заря РВ». Система соответствует третьему классу защиты от несанкционированного доступа и второму уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей. Платформа разработана по заказу Минобороны России и, как ожидается, будет востребована силовыми ведомствами, оборонным комплексом, а также коммерческими структурами, работающими с государственной тайной и персональными данными.

Внутренняя архитектура ОС «Заря»

⇡#RAIDIX

Разработчик: компания «Рэйдикс»

Специализированная программная платформа, которая предназначена для создания высокопроизводительных систем хранения данных с использованием стандартных аппаратных компонентов. ОС RAIDIX включена в реестр Минкомсвязи России как рекомендованная для закупки отечественными компаниями и госструктурами и совместима с оборудованием различных производителей, в том числе с отечественными аппаратными решениями на платформе «Эльбрус». Система позволяет управлять отдельными RAID-массивами и кластерами хранения, обеспечивает высокую доступность данных при последовательной и случайной нагрузках, поддерживает протоколы SAN (Fibre Channel, InfiniBand, iSCSI, 12G SAS) и NAS (NFS, SMB, AFP, FTP). RAIDIX предоставляет оптимальную скорость расчётов благодаря реализации патентованных уровней RAID 7.3 и RAID N+M. Кроме того, программная технология включает в себя функцию упреждающей реконструкции данных без физического обращения к дискам, механизм поиска и устранения скрытых ошибок, интеллектуальный модуль QoSmic для распознавания и приоритизации приложений, а также другие возможности.

⇡#Kraftway Terminal Linux

Разработчик: компания Kraftway

Операционная система для терминальных станций. Создана на базе Linux и содержит только необходимый набор инструментов для организации рабочих мест с использованием тонких клиентов. Все функции, выходящие за эти рамки, исключены из дистрибутива. Kraftway Terminal Linux поддерживает множество сетевых протоколов прикладного уровня (RDP, VNC, SSH, NX, XWindow, VMWare View PCoIP и др.), позволяет настраивать права доступа на проброс USB-носителей, обеспечивает возможность использования сетевых и локальных принтеров, содержит средства восстановления конфигурации ОС при перезагрузке, а также инструменты дистанционного группового управления терминальными станциями и администрирования рабочих мест. Особенность системы — высокая защищённость. Kraftway Terminal Linux поддерживает и аппаратные средства аутентификации пользователей: USB-ключи eToken PRO и eToken PRO Java от ЗАО «Аладдин Р.Д.», а также RuToken S и RuToken ЭЦП от ЗАО «Актив-софт». Обновление ОС может осуществляться администратором через локальную сеть или с USB-накопителя. Возможна настройка автообновления как с локального сервера заказчика, так и с сервера компании Kraftway.

Kraftway Terminal Linux

⇡#WTware

Разработчик: Андрей Ковалёв

Ещё одна программная платформа для развёртывания в IT-инфраструктуре предприятия рабочих мест с использованием недорогих терминальных решений. В дистрибутив WTware включены службы для загрузки по сети, инструменты для работы с принтерами, сканерами штрихкодов и прочим периферийным оборудованием. Поддерживается перенаправление COM- и USB-портов, а также аутентификация по смарт-картам. Для подключения к серверу терминалов используется протокол RDP, а для оперативного разрешения возникающих при настройке операционной системы вопросов к дистрибутиву прилагается подробная документация. WTware распространяется на коммерческих условиях и лицензируется по количеству рабочих станций. Для мини-компьютера Raspberry Pi разработчиком предлагается бесплатная версия ОС.

⇡#KasperskyOS

Разработчик: «Лаборатория Касперского»

Безопасная операционная система, предназначенная для использования в критически важных инфраструктурах и устройствах. Платформа «Лаборатории Касперского» может быть задействована в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП), телекоммуникационном оборудовании, медицинских аппаратах, автомобилях и прочих гаджетах из мира Интернета вещей. ОС создана с нуля и в силу своей архитектуры гарантирует высокий уровень информационной безопасности. Основной принцип работы KasperskyOS сводится к правилу «запрещено всё, что не разрешено». Это позволяет исключить возможность эксплуатирования как уже известных уязвимостей, так и тех, что будут обнаружены в будущем. При этом все политики безопасности, в том числе запреты на выполнение определённых процессов и действий, настраиваются в соответствии с потребностями организации. Платформа будет поставляться в качестве предустановленного программного обеспечения на различных типах оборудования, применяемого в индустриальных и корпоративных сетях. В настоящее время безопасная ОС «Лаборатории Касперского» внедрена в маршрутизирующий коммутатор уровня L3, разработанный компанией Kraftway.

Коммутатор Kraftway под управлением KasperskyOS (источник фото: блог Евгения Касперского, eugene.kaspersky.ru)

⇡#ОСРВ « МАКС »

Операционная система реального времени (ОСРВ), написанная программистами «АстроСофт» с нуля, без заимствований чужого кода, и предназначенная прежде всего для Интернета вещей и встроенных устройств. Кроме того, она подходит для робототехники, медицинского оборудования, систем «умного дома» и «умного города», потребительской электроники и пр. Впервые ОС реального времени «МАКС» (аббревиатура расшифровывается как «мультиагентная когерентная система») была продемонстрирована широкой аудитории в январе 2020 года. Платформа не только реализует всю классическую функциональность продуктов данного типа, но и обладает рядом уникальных возможностей по организации взаимодействия множества устройств, позволяющих упростить создание необходимых во встраиваемых системах механизмов: резервирование, горячая замена оборудования и др. Одна из особенностей «МАКС» — поддержка разделяемой памяти на уровне устройств. Данный механизм обеспечивает автоматическую, устойчивую к сбоям отдельных компонентов синхронизацию информации между узлами распределённой системы. ОСРВ «МАКС» включена в реестр отечественного программного обеспечения. Кроме этого, продукт зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент) и в настоящее время проходит сертификацию в Федеральной службе по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) по четвёртому уровню контроля недекларированных возможностей (НДВ).

⇡#В качестве заключения

Существует два подхода к созданию российского софта. Первый заключается в написании исходного кода продуктов с нуля, полностью силами отечественных специалистов. Второй вариант предполагает создание национального ПО на основе доработки заимствованных исходных кодов. Именно его и придерживаются работающие на ниве импортозамещения ПО российские софтверные компании. Наш топ-20 операционных систем с шильдиком «Сделано в России» — яркое тому подтверждение. Хорошо это или плохо — большой вопрос, предмет отдельного разговора.

Справедливости ради отметим, что назвать наш список ОС максимально исчерпывающим нельзя, так как помимо перечисленных выше, свои работы в данном направлении ведут ООО «Р-Платформа», Раменское приборостроительное конструкторское бюро (входит в концерн «КРЭТ» Ростеха) и другие компании. Именно по этой причине мы приглашаем читателей 3DNews принять участие в обсуждении материала и поделиться ссылками на достойные внимание проекты в этой области.

Написание собственной Операционной Системы №1

В этой серии статей я хотел бы рассказать о написании собственной ОС (прошу подождать с истерическим смехом по этому поводу). Конечно же, не на самом подробном уровне, тем не менее, какие-то азы, с которых будет полезно стартовать, я все же постараюсь рассказать. Я сразу хочу заметить, что я предполагаю, что некоторый опыт в программировании на Assembler у вас имеется, а так же вы знаете такие базовые понятия как сегментная память, реальный режим и пр. (Если нет, советую почитать для начала
книгу Зубкова)

Итак, начнем. Давайте рассмотрим приблизительно работу известных ОС.

Адресное пространство в DOS:

Объем Физ. Адрес Сегм. Адрес
1Кбайт Векторы прерываний 00000h 0000h
256байт Область данных BIOS 00400h 0040h
ОС MS-DOS 00500h 0050h
Область для программ
64Кбайт Графический видео буфер A0000h A000h
32Кбайт Свободные адреса B0000h B000h
32Кбайт Текстовый видеобуфер B8000h B800h
64Кбайт ПЗУ-расширения BIOS C0000h C000h
128Кбайт Свободные адреса D0000h D000h
64Кбайт ПЗУ BIOS F0000h F000h
64Кбайт HMA 100000h
До4Гбайт XMS 10FFF0h

Первые 640 Кбайт (до графического видеобуфера) называются стандартной (conventional) памятью. Начинается стандартная память с килобайта, который содержит векторы прерываний, их 256 на каждый отводится по 4 байта.
Затем идет область данных BIOS (при включение компьютера BIOS выполняет POST – диагностику, которая проверяет все оборудование на наличие ошибок, если проверка завершилась удачно то BIOS грузит самый первый сектор (там находится загрузочная программа ОС) с выбранного устройства (дискеты, винчестера) по адресу 0x7C00h куда и передает управление). Где находятся данные необходимые для корректной работы функций BIOS. Но также можно модифицировать эту область, тем самым мы влияем на ход выполнения системных функций, по сути дела меняя что либо в этой области мы передаем параметры BIOS и его функциям, которые становятся более гибкими. В случае установленной DOS с сегментного адреса 500h начинается сама операционная система. После ОС до 640 Кбайт находятся прикладные или системные программы, которые были загружены ОС.

За 640 килобайтами начинается старшая память или верхняя (upper) память, она располагается до 1 мегабайта (до HMA), т.е. она составляет 384 Кбайт. Тут располагаются ПЗУ (постоянно запоминающее устройство ) : текстовый видеобуфер (его микросхема рассчитана на диапазон B8000h…BFFFFh) и графический видеобуфер (A0000h…AFFFFh). Если требуется вывести текст то его ASCII коды требуется прописать в текстовый видеобуфер и вы немедленно увидите нужные символы. F0000h…FFFFFh, а вот и сам BIOS. Так же есть еще одна ПЗУ – ПЗУ расширений BIOS (C0000h…CFFFFh), её задача обслуживание графических адаптеров и дисков.

За первым мегабайтом, с адреса 100000h, располагается память именуемая как расширенная память, конец которой до 4 гигабайт. Расширенная память состоит из 2х подуровней: HMA и XMS. Высокая память (High Memory Area, HMA) доступна в реальном режиме, а это еще плюс 64 Кбайт (точнее 64 Кбайт – 16 байт), но для этого надо разрешить линию A20 (открыв вентиль GateA20). Функционирование расширенной памяти подчиняется спецификации расширенной памяти (Expanded Memory Specification, XMS), поэтому саму память назвали XMS-памятью, но она доступна только в защищенном режиме.

Давайте вернемся к началу адресного пространства в представлении DOS и рассмотрим его более подробно.

1) Векторы прерываний таковы (это нам понадобится, когда мы будем составлять свою таблицу прерываний):

IRQ INT Причина возникновения
IRQ0 8h Системный таймер
IRQ1 9h Клавиатура
IRQ2 10h Ведомый контроллер
IRQ3 11h Порт COM2, модем
IRQ4 12h Порт COM1, мышь
IRQ5 13h Порт LPT2
IRQ6 14h Дисковод
IRQ7 15h Порт LPT1, принтер
IRQ8 70h Часы реального времени
IRQ9 71h Прерывание обратного хода луча
IRQ10 72h Для дополнительных устройств
IRQ11 73h Для дополнительных устройств
IRQ12 74h PS мышь
IRQ13 75h Ошибка математического сопроцессора
IRQ14 76h Первый IDE-контроллер
IRQ15 77h Второй IDE-контроллер, жесткий диск

2) BIOS. Это в общем-то лирическое отступление, т.к. здесь мы рассмотрим не столько устройство BIOS, сколько научимся добавлять в него свои функции. Использование таковых, конечно, сделает нашу ОС, непереносимой, но для начального этапа они могут оказаться очень полезными. В написании ОС я больше не буду упоминать об этом, это остается пытливому читателю в виде самостоятельного упражнения. =)

Итак, BIOS (я буду говорить об AWARD BIOS, так как это наиболее популярные версии, поэтому возможно незначительные расхождения с другими
BIOS) – это последовательность запакованных файлов, которые заканчиваются файлом bootblock. Структура первого мегабайта памяти, отведенного под BIOS такова:

00000 – xxxxx+1 original.tmp и байт под CRC
xxxxx+1 – yyyyy Запакованный модуль
yyyyy – zzzzz Другие запакованные модули
zzzzz —

17FFEh Оставшееся свободным пространство

1C000* – 1FFFFh Bootblock

До свободного пространства идет основная часть BIOS, а именно:

original.tmp – главная часть, в которой располагается подпрограмма BIOS Setup, а так же части, необходимые для инициализации.
CRC – контрольная сумма BIOS
awardext.rom – подпрограмма вывода конфигурации компьютера
awardepa.bin – изображение
Так же могут встречаться другие необязательные модули.

Итак, при включении компьютера bootblock инициализирует регистры чипсета, распаковывает заархивированные (с помощью LHA) модули и отправляет их в память.
Соответственно данные файлы можно перепрограммировать, изменив или добавив что-то в BIOS. Таким образом можно изменить все настройки БИОС (начиная от надписей и кончая добавлением возможности работы с новыми устройствами, информации о которых нет в данной версии
BIOS). Делается это достаточно легко: например используя modbin (стандартная программа от Award) можно распаковать данные файлы
(взятые, например, из Интернета), изменить их по своему усмотрению и записать в
BIOS. Только при изменении заархивированных модулей не забывайте исправлять CRC, иначе BIOS подумает, что он испорчен.

Итак, что же нужно для более серьезной перепрошивки BIOS нежели незначительного изменения уже существующих кодов. Во-первых я напомню
вам, что существует множество компаний, производящий материнские платы, а так же процессоры, а единого стандарта для чипсетов не существует, поэтому написать универсальный BIOS ко всем материнским платам не возможно, необходимо написать для каждой материнской платы свои функции и объединить их в единый BIOS. Но для этого необходимо множество человеко-часов, поэтому в одиночку справиться с подобной задачей представляется достаточно трудным или попросту невозможным.

Итак, наша программа будет располагаться в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). BIOS передаст ей управление, но для этого он должен ее найти. Соответственно наша программа должна находиться в области с С800:0 до E000:0 в памяти, так как эта область сканируется BIOS на наличие определенной сигнатуры 0AA55H. В байте за этой подписью количество байт для подсчета их контрольной суммы. Если контрольная сумма равно нулю, то это ПЗУ и управление передается в область памяти, где была найдена данная сигнатура со смещением 3. Для того, чтобы «уровнять» контрольную сумму, необходимо в конце программы дописать байт, в котором будет число, равное разнице 100h и полученной контрольной суммы.

Итак, вот так должна выглядеть ваша программа, которую Вы запишите в ПЗУ.

LENGTHROM EQU 2000H ; Размер ПЗУ в байтах = числу после подписи * 200H
CODE SEGMENT BYTE PUBLIC
ASSUME CS:CODE,DS:CODE
ORG 0
START:
DB 55h
DB 0AAh; Размер ПЗУ по модулю 200H
DB LENGTHROM SHR 9; Первая выполняемая команда
JMP BEGIN
BEGIN:
; Заносим в регистры нужные значения
MOV AX,CS
MOV DS,AX
; Код программы
; Вернуть управление БИОС
RETF
; Сюда запишем дополняющий байт
DB (0)
CodeEnd:
; заполнение оставшегося кода нулями
DB (LENGTHROM-(OFFSET CodeEnd-OFFSET START)) DUP (0FFH)
LastByte:
CODE ENDS
END START

Загрузка Linux и Windows

Это базовая и очень важная тема. Вспомним о БИОС, который загружает самый первый сектор (Master Boot Record) с выбранного в его настройках устройства (дискеты, винчестера, CD-ROM привода и пр.) по адресу 0x7C00h куда и передает управление. Программа, находящаяся в этой памяти называется первичным загрузчиком. У него не очень много возможностей, так как его размер ограничен 512 байтами. Его задачей является подготовка компьютера, а именно: запись в память вторичный загрузчик, предварительно считанный с HDD,
включить линию A20 и перевести процессор в защищенный режим. После этого управление передается вторичному загрузчику, цели работы которого точно не определены. Я считаю, что его главными задачами являются формирование таблицы прерываний, подготовка компьютера к работе с файловой системой, определение периферийных устройств, подключенных к компьютеры, передача управления ядру, скачанному им с диска заложенному в памяти.

Чтобы более точно понять устройство загрузки ОС, перед переходом к исходным тестам рассмотрим принципы загрузки наиболее популярных в наше время ОС: Linux и
Windows.

Linux может загружаться как через специализированный загрузчик (Lilo), так и через boot sector диска. Поскольку загрузчика у нас нет, а есть только желание более полно узнать об устройстве загрузки, рассмотрим второй случай:


1) boot sector записывает свой код в 9000h
2) Загружает с диска Setup, который находится в нескольких последующих секторах (9000h:0200h;)
3) Загружает ядро в 1000h. Ядро так же следует после Setup. Ядро должно быть меньше 508 килобайт
4) Управление передается Setup
5) Setup проверяется на корректность
6) С помощью BIOS определяется оборудование, размер памяти, наличие жестких дисков, наличие шины Micro channel bus, PC/2 mouse, Advanced power management, инициализируются клавиатура и видеосистема
7) Процессор переводится в защищенный режим
8) Управление передается ядру
9) Ядро переписывается по адресу 100000h (если оно было заархивировано, то оно предварительно разархивируется)
10) Управление передается ядру
11) Активируется страничная адресация
12) Происходит инициализация IDT и GDT, при этом в кодовый сегмент и в сегмент данных ядра входит вся виртуальная память
13) Инициализируются драйвера
14) Управление передается процессу init;
15. init запускает все остальные необходимые программы в соответствии с файлами конфигурации(init.X);

Теперь рассмотрим загрузку Windows (NT, так как ранние версии устарели):

1) boot sector загружает NTLDR
2) Процессор переходит в защищенный режим;
3) Делаются таблицы страниц
4) Механизм преобразования страниц;
5) Чтение boot.ini, используя код FS под названием read only. Выводит на экран выбор загрузки ОС (из boot.ini)
6) Из boot.ini считывается адрес директории Windows
7) Управление получает ntdetect.com, определяющий устройства, установленные на компьютере
8) Из %dir%\system32 загружается ntoskrnl.exe, в котором находится ядро.
9) Управление передается hal.dll с информацией об аппаратном обеспечении;
10) Загружаются драйвера и важные файлы
11) Стартует графическая оболочка и пр.

Ближе к практике

Итак, мы рассмотрели на примерах уже готовых ОС этапы загрузок, а так же устройство памяти. Приступим непосредственно к написанию своей ОС. Начнем мы с написания загрузчика, который должен обеспечить загрузку и подготовить все для старта ОС. Он будет делиться на два (деление условное). Задача первого подготовить базу, а точнее занести в память код с дискеты, после чего передать управление второму загрузчику, задача которого перевести процессор в защищенный режим и сделать другие подготовки для передачи управления уже собственно ядру.

1) Первичный загрузчик

Загружаться мы будем с дискеты, а следовательно нам необходимо читать с нее данные по секторам.

// Принцип работы такой: читать можем только в первые 64к, поэтому сначала считывается цилиндр в 0x50:0 — 0x50:0x2400, а затем копируется туда, куда необходимо. При этом первый цилиндр считываем в конце.

section .text
BITS 16
org 0x7c00
// Ядро отправляем в 0x7c00
%define CTR 10
%define MRE 5
// Определение переменных
enter:
cli ;
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7c00
sti
// Поскольку мы не знаем значений различных регистров (за исключением CS, значение которого равно 0), то мы должны сами занести данные в данные регистры(а именно “занулить” SS, SP и DS). А так же отключить прерывания, чтобы в это время работу загрузчика ни что не сбивало.
// Далее:
// Мы собираемся перенести с дискеты данные, а попадут они на текущий код, поэтому необходимо перенести его в верхнюю часть доступной памяти.
// В DS — адрес исходного сегмента
mov ax, 0x07c0
mov ds, ax
// В ES — адрес целевого сегмента
mov ax, 0x9000
mov es, ax
// Копируем с 0
xor si, si
xor di, di
// Копируем 128 двойных слов
mov cx, 128
rep movsd
// Прыжок в новоиспеченный bootsector (0x9000: 0)
jmp 0x9000:start
// следующий код выполняется по адресу 0x9000:0
begin:
// Заполним регистры новыми значениями
mov ax, cs
mov ds, ax
mov ss, ax
// Сообщим пользователю о загрузке
mov si, msg_startup
call ps
// Читаем цилиндр начиная с указанного в DI плюс нулевой цилиндр (в самом конце) в AX (адрес, куда будут записаны данные)
mov di, 1
mov ax, 0x290
xor bx, bx
.loop:
mov cx, 0x50
mov es, cx
push di
// Подсчет головки для использования
shr di, 1
setc dh
mov cx, di
xchg cl, ch
pop di
// Считаны ли все цилиндры?
cmp di, CTR
je .quit
call r_cyl
// Цилиндр считали в 0x50:0x0 — 0x50:0x2400 (в линейном варианте — 0x500 — 0x2900)
// Скопируем этот блок в нужный адрес:
pusha
push ds
mov cx, 0x50
mov ds, cx
mov es, ax
xor di, di
xor si, si
mov cx, 0x2400
rep movsb
pop ds
popa
// Увеличим DI, AX и повторим все сначала
inc di
add ax, 0x240
jmp short .loop
.quit:
// Т.к. у нас часть памяти была занята, мы считывали с первого цилиндра, не стоит забыть о нулевом и скачать еще и его
mov ax, 0x50
mov es, ax
mov bx, 0
mov ch, 0
mov dh, 0
call r_cyl
// Прыжок на загруженный код
jmp 0x0000:0x0700
r_cyl:
// Читаем заданный цилиндр, ES:BX – буфер, CH – цилиндр, DH — головка
// Сбросим счетчик ошибок
mov [.err], byte 0
pusha
// Сообщение о том, какая головку/цилиндр считывается
mov si, msg_cyl
call ps
mov ah, ch
call pe
mov si, msg_head
call ps
mov ah, dh
call pe
mov si, msg_crlf
call ps
popa
pusha
.start:
mov ah, 0x02
mov al, 18
mov cl, 1
// Прерывание BIOS
int 0x13
jc .r_err
popa
ret
.err: db 0
.r_err:
// Об ошибках сообщаем и выводим их код
inc byte [.err]
mov si, msg_err
call ps
call pe
mov si, msg_crlf
call ps
// Что делаем, если ошибок больше нормы:
cmp byte [.err], mre
jl .start
mov si, msg_end
call ps
hlt
jmp short $

table: db «0123456789ABCDEF»
pe:
// ASCII-код преобразуем в его шестнадцатеричного представления и выводим
pusha
xor bx, bx
mov bl, ah
and bl, 11110000b
shr bl, 4
mov al, [table+bx]
call pc
mov bl, ah
and bl, 00001111b
mov al, [table+bx]
call pc
popa
ret
// Из AL выводим символ на экран
pc:
pusha
mov ah, 0x0E
int 0x10
popa
ret
// Строку из SI выводим на экран
ps:
pusha
.loop:
lodsb
test al, al
jz .quit
mov ah, 0x0e
int 0x10
jmp short .loop
.quit:
popa
ret
// Служебные сообщения
msg_startup: db «OS loading. «, 0x0A, 0x0D, 0
msg_cyl: db «Cylinder:», 0
msg_head: db «, head:»,0
msg_er: db «Error! Code of it:»,0
msg_end: db «Errors while reading»,0x0A,0x0D, «Reboot the computer, please», 0
msg_crlf: db 0x0A, 0x0D,0

// Сигнатура бутсектора:
TIMES 510 — ($-$$) db 0
db 0xAA, 0x55

2) Вторичный загрузчик

А теперь вторичный загрузчик:

[BITS 16]
[ORG 0x700]
// Обнулим регистры, установим стек
cli
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x700
sti
// Сообщение о приветствии
mov si, msg_start
call kputs
// Сообщение о переходе в защищенный режим
mov si, msg_entering_pmode
call ps
// Отключение курсора (просто так)
mov ah, 1
mov ch, 0x20
int 0x10
// Установим базовый вектор контроллера прерываний в 0x20
mov al,00010001b
out 0x20,al
mov al,0x20
out 0x21,al
mov al,00000100b
out 0x21,al
mov al,00000001b
out 0x21,al
// Отключим прерывания
cli
// Загрузка регистра GDTR:
lgdt [gd_reg]
// Включение A20:
in al, 0x92
or al, 2
out 0x92, al
// Установка бита PE регистра CR0
mov eax, cr0
or al, 1
mov cr0, eax
// С помощью длинного прыжка мы загружаем селектор нужного сегмента в регистр CS
jmp 0x8: _protect
ps:
pusha
.loop:
lodsb
test al, al
jz .quit
mov ah, 0x0e
int 0x10
jmp short .loop
.quit:
popa
ret
// Следующий код — 32-битный
[BITS 32]
// При переходе в защищенный режим, сюда будет отдано управление
_protect:
// Загрузим регистры DS и SS селектором сегмента данных
mov ax, 0x10
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
// Наше ядро слинковано по адресу 2мб, переносим его туда. ker_bin — метка, после которой вставлено ядро
mov esi, ker_bin
// Адрес, по которому копируем
mov edi, 0x200000
// Размер ядра в двойных словах (65536 байт)
mov ecx, 0x4000
rep movsd
// Ядро скопировано, передаем управление ему
jmp 0x200000
gdt:
dw 0, 0, 0, 0
// Нулевой дескриптор
db 0xFF
// Сегмент кода с DPL=0 Базой=0 и Лимитом=4 Гб
db 0xFF
db 0x00
db 0x00
db 0x00
db 10011010b
db 0xCF
db 0x00
db 0xFF
// Сегмент данных с DPL=0 Базой=0 и Лимитом=4Гб
db 0xFF
db 0x00
db 0x00
db 0x00
db 10010010b
db 0xCF
db 0x00
// Значение, которое мы загрузим в GDTR:
gd_reg:
dw 8192
dd gdt
msg_start: db «Get fun! New loader is on», 0x0A, 0x0D, 0
msg_epm: db «Protected mode is greeting you», 0x0A, 0x0D, 0

Оба загрузчика готовы. Осталось лишь откомпилировать их и отправить на bootsector дискеты. За сим с первой частью я заканчиваю, в следующей части мы будем писать ядро системы.

10 лучших операционных систем – почему иногда стоит избавиться от Windows

Представляем вашему вниманию подборку 10 лучших операционных систем, которые отлично подойдут как для повседневной работы, так и для поиска новых возможностей вашего ПК.

Несмотря на повсеместное использование разных версий Windows, ежегодно все больше и больше пользователей начинают искать новые интересные ОС.

Установка новой системы на компьютер позволяет работать с программами, которые не запускаются на Виндовс. Некоторые пользователи предпочитают использовать другие операционные системы для обеспечения безопасности своих данных. Также, простые и легковесные варианты ОС значительно ускоряют работу старых ноутбуков и помогают избавится от проблемы постоянного перегрева и тормозов.

10 место – Windows 10

Несмотря на то, что в данном рейтинге мы абстрагируемся от огромного количества версий всем известной Windows, нельзя не выделить одну из наиболее удачных и быстрых версий – Windows 10. Не удивляйтесь, что на 10-е место мы поставили именно Windows. Да, она самая популярная, но именно из-за этого одна из самых взламываемых и не всегда безопасных. А еще она стоит денег, если вы, конечно, не скачали ее дистрибутив с пиратских сайтов.

В использовании система очень проста и придется по вкусу как любителям метро-интерфейса, так и тем, кто привык к обычному меню «Пуск». В официальной сборке есть все необходимые программы для начала работы, в том числе и новый быстрый браузер MS Edge.

Преимущества Windows 10:
  • Возвращена клавиша «ПУСК». В восьмой версии ОС разработчики сделали ставку на плиточный интерфейс, что не вызвало восторга у пользователей. Теперь владелец ПК может самостоятельно выбирать, как ему удобнее работать с начальным экраном;
  • Windows 10 – это крайняя разработка Microsoft. Это означает, что все силы компании направлены именно на усовершенствование и поддержание работы ОС. Пакеты обновления для служб безопасности выходят практически каждую неделю. Хорошо Microsoft показывает себя и в быстром устранении вирусов. Владельцы компьютеров с лицензионной десяткой не раз отмечали, что им удалось избежать массового распространения вредоносного ПО благодаря быстрым обновлениям разработчика;
  • Наличие голосового помощника Cortana. Со встроенной службой распознавания речи работать с поиском будет еще легче;
  • Надежный Файервол. Со встроенным Защитником от Майкрософта нет необходимости устанавливать дополнительные антивирусные программы. Файервол отлично справляется с обнаружением угроз, быстро блокирует выполнение вредоносного кода, позволяет сканировать систему;
  • Быстрый запуск. Операционная система запускается менее чем за 15 секунд, независимо от производительности вашего ПК;
  • Настройка нескольких рабочих столов. Пользователи могу добавлять неограниченное количество начальных экранов и легко переключаться между ними с помощью горячих клавиш.

Стоит отметить, что Windows поддерживает практически любые игры и программы, поэтому проблем с установкой софта точно не возникнет.

Недостатки Windows 10:
  • Слежка за пользователем. В Microsoft не скрывают, что новая Виндовс 10 способна отслеживать действия юзеров. Система регулярно сканирует ПК на использование нелегальных программных продуктов от Microsoft. Теперь взломанный MS Office будет просто удален из ПК. Не секрет и то, что ОС отправляет разработчику данные о посещаемых ресурсах и фотографии рабочего стола. При желании, все эти опции и разрешения можно отключить в настройках;
  • Политика использования. Даже после продолжительного времени с момента релиза, разработчики до сих пор не определились с политикой распространения. В первый год владельцы лицензии Windows 7/8 могли бесплатно обновиться до десятки. Сегодня это стоит денег (от 8000 до 14000 рублей в зависимости от сборки). В то же время, найдена лазейка, с помощью которой можно бесплатно обновиться с помощью встроенной утилиты «Специальные возможности».

9 место – РОСА

РОСА – это российская сборка открытой ОС Linux. Стандартное ядро операционной системы полностью переписано разработчиками компании РОСА. Цель проекта – создания функциональной, бесплатной и удобной системы, которая подойдет любому русскоязычному пользователю.

РОСА ОС полностью бесплатная система. Никаких покупок внутри самой ОС тоже нет. Доступность дистрибутива поспособствовала распространению системы не только среди обычных пользователей, но и среди крупных компаний. Как известно, РОСА используется как в подразделениях Министерства обороны РФ, так и во многих частных компаниях по всей стране.

Преимущества РОСА ОС:
  • Все готово для работы. После установки системы не нужно устанавливать никаких драйверов и дополнительных программ. Все необходимое уже есть в системе. При желании, вы сможете загрузить ПО с любого специализированного сайта. Как известно, на Линукс практически нулевой процент вирусных программ, поэтому никакой опасности установка из сторонних источников не несет;
  • Режим тестирования. Для тех, кто еще не решился полностью перейти на РОСА ОС, разработчики предусмотрели гостевой режим. Можно создать обычную установочную флешку и загрузиться с ней. ОС не будет установлена, а юзер сможет ознакомиться с её интерфейсом и функционалом;
  • Удобный интерфейс. Расположение всех элементов очень продуманное. Даже новичок справится с освоением новой системы за 10-15 минут. Все программы удобно разделены по вкладкам на рабочем столе. На панели элементов можно закреплять часто используемые программы. Начальный экран напоминает функционал Виндовс;
  • Защита от вирусов. Риск загрузить вредоносное ПО минимален, поэтому можно без проблем просматривать любые сайты устанавливать программы и игры. Если в них и «вшит» вирус, то он будет работать только в Windows или других более распространённых ОС.

Среди недостатков РОСА ОС можно выделить небольшое количество программ. Не все ПО Виндовс имеет аналоги для ядра Линукс.

8 место – FreeBSD

FreeBSD – это операционная система, которая заточена для работы с серверами, а теперь и обычными десктопными ПК. С момента начала первых разработок этой системы прошло уже более 30-ти лет. Сегодня FreeBSD – это простая, надежная и удобная ОС, которая станет хорошей заменой привычному Виндовс.

Преимущества FreeBSD:
  • Свободная лицензия и выгрузка из сети;
  • Открытый исходных код позволяет модифицировать систему;
  • Распространение. FreeBSD используется многими популярными в мире сайтами для поддержания серверной части – Webmoney, Aliexpress, ASOS и другие;
  • Защита и надежность. Стоит отметить хорошо продуманную логику ОС, рациональное потребление ресурсов ПК. FreeBSD быстро работает даже на малопроизводительных компьютерах;
  • Большой выбор софта. В разработке версий программ для FreeBSD занимаются более 4 тысяч разработчиков со всего мира. Благодаря этому, актуальные версии всех популярных программ быстро появляются в свободном доступе.
Недостатки FreeBSD:
  • Сложность настройки. Именно это и является главной причиной небольшой популярности FreeBSD среди обычных пользователей. Разобравшись с первой настройкой ОС, вы получите систему, которая работает гораздо быстрее Windows;
  • Трудность получения документации. Если вы хотите настроить администрирование своего сайта на FreeBSD, необходимо потратить время на поиск документации по управлению.

Для обеспечения безопасности в FreeBSD используются все необходимые уровни защиты: механизмы шифрования, контроль аутентификации, проверка входящего и исходящего трафика, регулярный мониторинг системы на наличие вредоносного кода.

7 место – Fedora

Fedora – это Linux-подобная операционная система, особенностью которой является работа со свободным программным обеспечением. Следует отметить, что используемые драйвера могут иметь закрытый исходный код, а некоторые виды ПО могут иметь ограниченную лицензию (к примеру, кодеки для воспроизведения медиа).

Преимущества Fedora:
  • Использование среды Gnome. Разработка Gnome для Fedora считается одной из самых удачных реализаций рабочего стола в операционных системах;
  • Проста в использовании. Разработчики создали простой и красивый дизайн для рабочего стола, вкладок программ. Быстрое перемещение между открытыми приложениями и папкам возможно благодаря боковой панели инструментов;
  • Предустановленные программы. После установки вам будет доступен пакет ПО для полноценного начала работы с Fedora (веб-браузер, проводник, утилита для просмотра изображений, софт для управления виртуальными машинами и прочие);
  • Быстрая установка новых приложений. Инсталляция ПО происходит через «Центр приложений», точно так же, как и на обычном смартфоне;
  • Возможность обновления «по воздуху». Вы можете скачивать и устанавливать новые прошивки ОС с помощью утилиты Gnome Software.
Недостатки Fedora:
  • Среди разработчиков Fedora считается «свободным полигоном» для тестирования программ. Все приложения появляются быстрее, но есть большой шанс того, что ПО будет недоработанным и нестабильным.

6 место – Elementary OS

Elementary OS – это быстрая и в то же время функциональная замена привычному Windows. Разработчики позиционируют систему как простую среду для работы, что логично следует из названия ОС.

В системе используется ядро дистрибутива Linux. Elementary OS распространяется на бесплатной основе и работает абсолютно на всех компьютерах, независимо от аппаратных компонентов.

Преимущества Elementary OS:
  • Удобный и приятный интерфейс. Стиль минимализма – основа функционала операционной системы. На рабочий стол добавлено минимум элементов, но все они позволяют без проблем управлять ОС. Следует отметить плавность переключения окон и очень быструю загрузку программ;
  • Простота в освоении. С Elementary OS разберется даже начинающий пользователь. Никаких сложных команд, принудительной работы с консолью и непонятных параметров. Функционал можно сравнить с простотой использования мобильной ОС Андроид – все базовые настройки можно отрегулировать в окне инструментов рабочего стола.;
  • Отличный набор стандартных программ. Как правило, пользователи несерьезно относятся к предустановленным в ОС приложениям. В случае с Elementary OS, разработчики постарались создать полезный базовый пакет ПО, который не захочется удалить;
  • Регулярный поток новых программ. Разработчики быстро адаптируют программы под Elementary OS.

В целом, система отлично подходит для домашнего использования. Для администрирования сервером или создания рабочей станции такая ОС все же не подойдет. Безопасность Elementary OS обеспечивают встроенные модули защиты от Линукс.

Если у вас слабый компьютер или вы хотите поставить дополнительную «легкую» ОС, смело выбирайте Elementary OS.

5 место – Chrome OS


Chrome OS – это операционная система от Google с открытыми исходниками. Основная особенность системы – использование гибридного ядра (ядро Линукс в комплексе с со службами Google).

ОС распространяется совершенно бесплатно, а её популярность среди пользователей обусловлена быстрой работой и приятным дизайном.

Преимущества Chrome OS:
  • В системе доминируют веб-приложения, а ключевая роль в управлении системой отводится браузеру Chrome. Именно с его помощью загружаются и работают веб-приложения;
  • Нет особых требований к аппаратной архитектуре. Благодаря простому концепту Chrome OS, для установки системы не требуется иметь производительный ПК или ноутбук. Наоборот, система была специально разработана для малопроизводительных машин (нетбуки, ноутбуки низкой ценовой категории). Использование веб-сервисов позволяет уменьшить нагрузку на жесткий диск и оперативную память;
  • Безопасность в автоматическом режиме. Загрузка пакетов с обновлениями модуля защиты происходит регулярно. Также, в системе присутствует встроенный защитник для быстрого выявления угроз;
  • Простота в использовании;
  • Доступность софта. Скачивать все программы можно с Google Play или сервиса Android Nougat. Изобилие ПО в этих онлайн-магазинах не дадут пользователю испытать нехватку приложений. К тому же, все ПО отлично адаптировано для десктопной операционной системы.

На первый взгляд, интерфейс Chrome OS напоминает объединение Android и Windows. Установленные программы вынесены в отдельное меню, а управление системой осуществляется с помощью панели инструментов, как в рабочем столе Windows.

Среди недостатков Chrome OS можно выделить необходимость в постоянном подключении к сети интернет. Желательно использовать Wi-Fi сеть или подключение к Ethernet. В противном случае, вы не сможете работать с веб-сервисами.

4 место – OpenSuse

OpenSuse – это еще один популярный дистрибутив, который работает на ядре Linux. Используется как для поддержки серверов, так и для домашних компьютеров. Новые прошивки системы выходят регулярно, в асе даты релизов можно посмотреть на сайте разработчика.

Пользователь OpenSuse может самостоятельно кастомизировать систему. Для этого не нужно иметь навыки программирования. Изменение интерфейса заключается в выборе понравившегося окружение рабочего стола. В то время как большинство сборок Linux могут работать только с одним окружением рабочего стола, OpenSuse поддерживает сразу несколько утилит оформления. Наиболее популярные из них – KDE и XFCE.

Преимущества OpenSuse:
  • Простая настройка. Управлять операционной системой можно с помощью одного приложения YaST. Этот инструмент позволяет отрегулировать параметры работы OpenSuse. Пользователи могут самостоятельно добавлять репозитории, управлять параметрами загрузки, разделами ОС, настройками подключения к сети и прочими параметрами;
  • Свободное распространение софта. В OpenSuse будут работать все нужные вам программы. Система автоматически адаптирует ПО для вашего компьютера;
  • Простая установка программ. В отличии от большинства сборок Линукс, вам больше не нужно самостоятельно устанавливать репозитории, добавлять ключи доступа и проводить сложные настройки. Достаточно скачать нужную программы с официального источника https://software.opensuse.org/ и выполнить установку в один клик.
Недостатки OpenSuse:
  • В стандартной сборке отсутствуют кодеки и драйверное ПО, что усложняет первую настройку ОС;
  • Пользователи отмечают нестабильную работу стандартного торрент-клиента MonSoon.

3 место – Ubuntu

Ubuntu – это универсальная операционная система, которая работает на движке Debian GNU/Linux. Система отлично работает на серверах, персональных компьютерах и ноутбуках. Стандартная сборка поставляется с окружением рабочего стола под управлением Unity.

Преимущества Ubuntu:
  • Работа с оборудованием. Ubuntu поддерживает огромное количество типов подключенных устройств. К примеру, любое подключенное по USB устройство заработает без каких-либо проблем и драйверного ПО;
  • Поддержка пользователей. ОС Ubuntu отличается самым большим и отзывчивым сообществом. При необходимости, новички смогут получить ответы на все вопросы с помощью официального сайта разработчика;
  • Надежность. В ОС есть встроенные утилиты для резервного копирования данных. Система самостоятельно создает копии важных файлов, архивирует их и отправляет в облако. Таким образом, обеспечивается надежность Ubuntu. Если вы администрируете сервер на этой ОС, лучшего способа для быстрого отката данных не найти;
  • Система безопасности. Разработчики предусмотрели целую систему приложений, которые в фоновом режиме отслеживают уязвимые стороны. Ubuntu считается самым сильным дистрибутивом Linux в плане безопасности;
  • Центр программ. Специальная утилита для поиска и установки программ также позволяет новичку ознакомиться с основами инсталляции ПО под Линукс. На странице каждого приложения есть детальное описание софта, его требования и отзывы от других пользователей.

Распространяется Ubuntu на бесплатной основе. Что касается недостатков системы, можно выделить отсутствие простых средств миграции из ОС Виндоус. Также, в Ubuntu отсутствуют эффективные утилиты для родительского контроля, поэтому устанавливать дистрибутив для семейного использования не рекомендуется.

2 место – MacOS

MacOS – это семейство операционных систем от корпорации Apple. На данный момент, самая актуальная сборка – Mac OS Sierra. В отличии от описанных выше ОС, Mac работает не на основе Unix-подобных систем, а с помощью нативного движка от Apple.

Дистрибутив системы распространяется бесплатно.

Преимущества MacOS:
  • Юзабилити и графическая оболочка. Данная ОС признана лучшей системой для пользователей. Все опции и настройки ориентированы на быстрое освоение. Интерфейс многоязычный, интуитивно-понятный и удобный;
  • Высокая степень защиты. Mac OS является наиболее безопасной среди всех современных ОС. Количество вирусов практически нулевое, а со всеми «вредителями» справится встроенный антивирус;
  • Простота в установке и удалении программ. Достаточно просто переместить ярлык в корзину для полного удаления приложения. Mac OS делает все за пользователя. Вам нет необходимости вручную очищать жесткий диск, как в Виндовс или Линукс;
  • Стабильная работа. Благодаря высокой совместимости компонентов, пользователи не сталкиваются с багами, зависаниями или сбоями в работе ОС.
Недостатки MacOS:
  • Совместимость. Если вы владелец обычного ПК, а не компьютера Macintosh, установить операционную систему можно лишь в том случае, если она совместима с аппаратными компонентами. MacOS работает на ограниченном количестве процессоров (в основном это Intel Core и Xeon);
  • Меньшее количество программ, чем в том же Windows.

1 место – Linux Mint

Linux Mint признана лучшей сборкой для установки на пользовательские ПК. Она удовлетворяет все требования среднестатистического юзера – распространяется на бесплатной основе, совместима с любым железом, рационально потребляет ресурсы ПК и имеет удобный интерфейс.

Преимущества Linux Mint:
  • Быстрое включение. Загрузка системы происходит за 10-12 секунд, что существенно быстрее чем Mac OS и большинство систем семейства Windows;
  • Поддержка работы с несколькими рабочими столами;
  • Встроенная утилита для быстрой установки и удаления программ. В этой версии Линукс пользователям не придется разбираться с репозиториями. Все сделано для удобной работы с ПО;
  • Мультиязычный интерфейс;
  • Быстрая отладка системы. Если вы столкнулись с зависанием программ, можно отключить процесс нажатием одной клавиши;
  • Поддерживается всеми десктопными ПК и ноутбуками.
  • Удобный интерфейс.
Недостатки Linux Mint:
  • Ограниченное количество софта для специфических задач (монтаж видео, работа с графикой и прочее);
  • Отсутствие стабильного графического драйвера для AMD, из-за чего некоторые игры могут работать некорректно.

Выбирая операционную систему, в первую очередь обращайте внимание на задачи, которые ставите перед программной средой. Нужна быстрая и безопасная ОС для повседневного использования? Обратите внимание на Unix-подобные системы.

Если вы хотите получить надежную ОС с отличной графической оболочкой, рекомендуем выбрать Mac OS. Для любителей интерфейса и функционала мобильных систем следует начать использовать Chrome OS.

Надеемся, что данный рейтинг помог вам определиться с тем, какую операционную систему лучше использовать. С какими ОС приходилось работать вам? Есть ли еще варианты, которые вы могли бы порекомендовать другим пользователям?

Что нужно для написания операционной системы? [закрыт]

Я имею ввиду с нуля. Какие языки программирования нужно знать? В какой программе писать?

И если можно, то поподробнее обо всем этом.

Закрыт по причине того, что вопрос слишком общий участниками Kyubey, LEQADA, Timofei Bondarev, aleksandr barakin, Visman 23 дек ’15 в 3:25 .

Пожалуйста, исправьте вопрос так, чтобы он описывал конкретную проблему с достаточной детализацией для определения адекватного ответа. Не задавайте сразу несколько вопросов. См. «Как задать хороший вопрос?» для прояснения ситуации. Если вопрос можно переформулировать согласно правилам, изложенным в справке, отредактируйте его.

6 ответов 6

Если подходить по существу.

ОС — это такая штука, которая реализует многозадачность (обычно) и заведует распределением ресурсов между этими задачами и вообще. Нужно следить, чтобы задачи друг другу не могли вредить и работали в разных областях памяти и с устройствами работали по очереди, это хотя бы. А ещё надо предоставить возможность передавать сообщения от одной задачи к другой.

Ещё ОС, ежели имеется долговременная память, должна предоставлять доступ к ней: то есть предоставлять все функции для работы с файловой системой. Это минимум.

Далее. Платформа. От неё зависят инструменты, кои понадобятся для разработки ОС. Некоторые платформы: x86, x86-64, ARM, ну и куча других.

Почти везде самый первый загрузочный код должен писаться на ассемблере — там бывает куча правил, где оно должно быть, как должно выглядеть, что должно делать, и какой размер не превышать.

Для РС надо на асме писать бутлоадер, который будет вызываться BIOS и кой должен, не превышая четырёх с копейками сотен байт, что-то сделать и запустить основную ОС — передать управление основному коду, который в ближайшей же перспективе можно писать уже и на С.

Для ARM надо на асме делать таблицу прерываний (сброс, ошибки разные, прерывания IRQ, FIQ и пр.) и передачу управления в основной код. Хотя, во многих средах разработки такой код для почти любого контроллера имеется.

То есть, необходимо для этого:

  1. Знать ассемблер целевой платформы.
  2. Знать архитектуру процессора и всякие служебные команды и регистры, чтобы настроить его для работы в нужном режиме. В РС это переход в защищённый режим, например, или в 64битный режим. В ARM — настройка тактирования ядра и периферии.
  3. Знать, как именно будет запускаться ОС, куда и как нужно пихать свой код.
  4. Знать язык С — большой код на асме написать затруднительно без опыта, поддерживать его будет ещё труднее. Посему надо ядро писать на С.
  5. Знать принципы работы ОС. Ну, книжек на русском языке по этой теме много всяких, правда, не знаю, все ли они хорошие.
  6. Иметь много-много терпения и усидчивости. Ошибки будут и их надо будет искать и исправлять. А ещё надо будет очень много читать.
  7. Иметь много-много времени.

Далее. Допустим, вы что-то написали. Надо это дело тестировать. Либо надо устройство физическое, на коем будут идти эксперименты (отладочная плата, второй компьютер), либо эмулятор его. Второе обычно использовать и проще, и быстрее. Для PC, например, VMWare.

Статей по этой теме в интернете тоже достаточно, если хорошо поискать. А также есть множество примеров готовых ОС с исходниками.

Даже можно при большом желании посмотреть исходники старого ядра NT-систем (Windows), как отдельно (кое микрософтом выложено, с комментариями и разного рода справочными материалами), так и в совокупности со старыми же ОС (утекло).

Курсовая работа: Операционные системы и история их развития


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САЛЕХАРДСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ НАРОДОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕСТКОГО СОЮЗА А.М.ЗВЕРЕВА

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «информатика 050202»

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ИСТОРИЯ ИХ РАЗВИТИЯ

Выполнила студентка 2 курса

Польшина Юлия Борисовна

Научный руководитель преподаватель

Воробьев Владимир Иванович

Салехард 2008 г

Глава 1 Характеристика операционных систем

1.1 Части операционных систем

1.2 Функции и состав операционных систем

1.3 Программы ОС

1.4 Управление данными в ОС

1.5 Управление заданиями (процессами, задачами)

Глава 2. Типы операционных систем

2.1 Стандарт CP/M

2.2 Стандарт MSX

2.3 Операционные системы типа DOS

2.4 ОС, основанные на графическом интерфейсе

2.7 ОС семейства UNIX

2.8 ОС семейства Windows

Глава 3. История и основные предпосылки появления ОС Windows

3.6 Windows 2000

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы.

Операционная система – это программа, которая запускается сразу. Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы.

Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит также производительность Вашей работы, степень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т.д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств).

Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управление его ресурсами – то операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет различные вспомогательные действия, например, копирование и печать файлов.

ОС осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Актуальность исследования обусловлена потребностью улучшения операционных систем для повышения качества работы пользователя с ЭВМ, делая её, более простой, и освобождая его от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими.

Объект исследования — операционные системы.

Предмет исследования – эффективные технологии, научные труды ученых и программистов, применяемые пользователем в работе над операционной системой.

Цель исследования — заключается в представлении наиболее распространенных ОС и более удобных для общения пользователя с ПК.

1. Изучить характеристику ОС.

2. Определить последовательность ОС.

3. Составить классификацию развития ОС.

4. Проанализировать современные ОС и выявить их недостатки и достоинства.

Гипотеза исследования — постоянно повышается удобство интерактивной работы с компьютером путём включения в ОС развитых графических интерфейсов, использующих наряду с графикой звук и видеоизображение. Пользовательский интерфейс ОС становится всё более интеллектуальным, направляя действия человека в типовых ситуациях и принимая за него рутинные решения.

Глава 1. Характеристика операционных систем

1.1 Операционная система состоит из следующих частей

Базовая система ввода-вывода (BIOS, Basic Input/Output System), находящаяся в постоянной памяти компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в ПК.

Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузки операционной системы.

Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки.

Загрузчик ОС на жестком диске состоит из двух частей. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, из какого из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого же раздела, она считывает в память модули ОС и передает им управление.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS(они могут называться по-другому, например, IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS – названия меняются в зависимости от версии ОС).

Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянною Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги ОС.

1.2 Функции и состав операционных систем

Основные задачи ОС следующие:

— увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организации непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом от одной задачи к другой и эффективного распределения ресурсов ЭВМ по неск5ольким задачам);

— уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей пользователями ответов от ЭВМ4

— упрощенные работы разработчиков программных средств и сотрудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет предоставления им значительного количества языков программирования и разнообразных сервисных программ).

Операционные системы могут классифицироваться по следующим показателям:

— количество пользователей: однопользовательские ОС (Ms-DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX);

— доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), систе6мы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);

— количество решаемых задач: однозадачные (MS-DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).

Операционная система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций:

— управление задачами (заданиями, процессами);

— связь с человеком-оператором.

В различных ОС эти функции реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.

Структурно ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. ОС повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.

В состав системного программного обеспечения входят также сервисные программы, которые предназначены для проверки исправности блоков ЭВМ, обнаружения и локализации отказов устройств и устранения их влияния на работу в целом.

Системное программное обеспечение ЭВМ предназначено для осуществления адаптируемости программ пользователей к изменениям состава ресурсов ЭВМ. Высокая производительность вычислительной системы обеспечивается ОС благодаря применению режимов пакетной обработки и мультипрограммного и наличию специальных программных средств для выполнения трудоемких операций ввода-вывода информации.

К числу наиболее известных первых управляющих программ относятся комплексы SAGE, SABRE, MERCURE, реализованы на ЭВМ второго поколения. Для ЭВМ IBM/360 были разработаны ОС, обеспечивающие пакетную технологию обработки данных и работу в реальном масштабе времени, а также реализацию многомашинных и мультипроцессорных комплексов.

Первая функционально полная ОС – OS/360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно (в десятки и сотни раз) повысить производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии OS/360/370/375 – MFT (мультипрограммирование с фиксированным количеством задач ), MVT (с переменным количеством задач),SVS (система с виртуальной памятью), SVM (система виртуальных машин) – последовательно сменяли друг друга и во многом определили современные представления о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ.

1. Ранние версии OS/360 были ориентированны на пакетную обработку информации – входной поток заданий (МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OSSVM) фактически предоставляла в распоряжении пользователя «виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. ОС других семейств.

1.3 Программы ОС

Программы ОС постоянно занимают в оперативной памяти объем, установленный при конфигурации системы. Остальные части ОС по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.

ОС обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:

— работы системы в режиме диалога и квантования времени;

— работы в системе в реальном масштабе времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;

— связи оператора с системой;

— протоколирование хода выполнения вычислительных работ;

— обработки данных, поступающих по каналам связи;

— функционирование устройств ввода-вывода;

— использование широкого набора средств отладки и тестирование программ;

— планирование прохождения задач в соответствии с их приоритетами;

— ведение учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.

Основные компоненты ОС – управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой вычислительной системы, обеспечивая в свою очередь автоматическую смену заданий для поддержания непрерывного режимы работы ЭВМ при переходе от одной программы к другой без вмешательства оператора.

Управляющая программа определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для их выполнения. Основные функции: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения (управление данными).

Программы управления задачами считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, инициируют одновременное выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры; ведут системный журнал.

Программы управления данными обеспечивают способы организации, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют вводом-выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработки меток томов и наборов данных.

Программы управления восстановления после сбоя обрабатывают прерывания от системы контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбое в журнале, анализируют возможность завершение сбоем задачи и переводят систему в состояние ожидания, если завершение задачи невозможно.

Конфигурация системы. Прикладная программа в ОС может получить от ОС в процессе своей работы характеристик конкретной реализации системы, в среде которой она функционирует: имя, версию и редакцию ОС, тип и технические характеристики комп-а. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.

1.4 Управление данными в ОС

Управление данными включает следующие компоненты:

— долговременное планирование – организацию размещения данных на внешних носителях, их выборку и предоставление пользовательским программам;

— оперативное управление – распределение оперативной памяти под программы и данные, реализацию обмена данными между оперативной и внешней памятью;

— управление внешними устройствами ввода-вывода и размещения данных.

1.5 Управление заданиями (процессами, задачами)

Процесс – минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами (запущенная программа).

ОС контролирует следующую деятельность, связанную с процессами:

— создание и удаление процессов;


— разрешение тупиковых ситуаций.

Не следует смешивать понятия процесс и программа. Программа – это план действий, а процесс- это само действие, поэтому понятие процесса включает:

— содержимое адресного и других регистра процессора.

Т.о., для одной программы могут быть созданы несколько видов процессов в том случае, если с помощью одной программы в CPU выполняются несколько несовпадающих последовательностей команд.

Различают следующие состояния процесса:

— новый (процесс только что создан);

— выполняемый (команды программы выполняются в CPU);

— ожидающий (процесс ожидает завершение некоторого события, чаще всего операции ввода-вывода);

— готовый (процесс ожидает освобождения CPU);

— завершенный (процесс завершил свою работу).

Глава 2. Типы операционных систем

2.1 Стандарт CP/M

Начало созданию операционных систем для микроЭВМ положила ОС СР./М. Она была разработана в 1974 году, после чего была установлена на многих 8-разрядных машинах. В рамках этой операционной системы было создано программное обеспечение значительного объема, включающее трансляторы с языков Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, Кобол, Лисп, Ада и многих других, текстовые (Текстовые процессоры — это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Текстовые процессоры позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д.) и табличные процессоры, системы управления базами данных.

Этот стандарт определял не только ОС, но и характеристики аппаратных средств для школьных ПЭВМ. Согласно стандарту MSX машина должна была иметь оперативную память объемом не менее 16 К, постоянную память объемом 32 К с встроенным интерпретатором языка Бейсик, цветной графический дисплей с разрешающей способностью 256х192 точек и 16 цветами, трехканальный звуковой генератор на 8 октав, параллельный порт для подключения принтера и контроллер для управления внешним накопителем, подключаемым снаружи.

Операционная система такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая память — не более 16 К, совместимость с СР./М на уровне системных вызовов, совместимость с DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким образом, эта операционная система, получившая название MSX-DOS, учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS, графические пакеты ( Система управления базами данных (СУБД) — позволяет управлять большими информационными массивами — базами данных), символьные отладчики и другие проблемно ориентированные программы.

Успех системы в значительной степени был обусловлен ее предельной простотой и компактностью, возможностью быстрой настройки на различные конфигурации ПЭВМ. Первая версия системы занимала всего 4 К, что было весьма важно в условиях ограниченности объемов памяти ПЭВМ того времени.

2.3 Операционные системы типа DOS

ОС типа DOS стала доминирующей с появлением 16-разрядных ПЭВМ, использующих 16-разрядные микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70-х годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор — программа, автоматически преобразующая программу на языке программирования в последовательность инструкций. Разновидности трансляторов — компилятор, интерпретатор) для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, Модула-2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ-1, Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки программ в машинных кодах — ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных программ.

ОС система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в компьютер Её назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера , проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика ОС.

Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается в считывании в памяти еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки DOS.

На жестком диске (винчестере) загрузчик ОС состоит из двух частей. Это связано с тем, сто жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится на первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить. Вторая часть загрузчика находится на первом секторе этого раздела, она считывает в память модуля DOS и передает им в управление.

Дисковые файлы10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IBMB.COM и IBMDOS.COM для PCDO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DRDOS, — названия меняются в зависимости от версии ОС). Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл 10.SYS представляет собой к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Cop, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в память и передает её управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команды (приглашение DOS).

Внешние команды DOS – это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств – это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как и с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузки ОС, их имена указывает в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS

Всего за несколько лет система МS DOS прошла путь от простого загрузчика до универсальной сложившейся операционной системы для персональных компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8086. МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ.. Система МS DOS, имеющая более 10 млн. зарегистрированных пользователей, постоянно «отбирает» пользователей у своих конкурентов. Предшественником МS-DOS была операционная система 86-DOS, написанная в середине 80-х гг. Тимом Петерсоном для компании Sеаttlе Соmputer Рroducts. В то время наиболее популярной системой для микрокомпьютеров на базе Intel 8080 и Zilog Z-80 была операционная система СР/М-80 фирмы Digital Research. Эта система обеспечивала доступ к разнообразным средствам прикладного программного обеспечения (текстовые процессоры, администраторы баз данных и т.д.). Для облегчения процесса переноса прикладных программ из 8-битной системы СР/М-80 в новую 16-битную среду системы 86-DOS последняя изначально строилась так, чтобы в ней имитировались все функции и виды операций СР/М-80. Вследствие этого структуры блоков управления файлами, префиксов сегментов программ и выполнимых файлов в системе 86-DOS почти идентичны структурам СР/М-80. Программы, существовавшие в СР/М-80, можно было легко преобразовать (обрабатывая файлы исходных программ с помощью специального транслятора) и далее запускать в системе 86-DOS либо сразу, либо выполнив несложное ручное редактирование. Ввиду того, что 86-DOS поставлялась на рынок как собственная операционная система семейства микрокомпьютеров фирмы Seattle Computer Research с интерфейсом S-100 на базе Intel 8086, в целом такой подход слабо повлиял на состояние дел в мире персональных компьютеров. Другие поставщики микрокомпьютеров на базе Intel 8086, вынужденные по очевидным причинам применять операционную систему конкурентов, с нетерпением ждали выпуска системы СР/М-86 фирмы Digital Research. В октябре 1980 г. кампания IВМ предложила фирмам, занимающимся разработкой программного обеспечения для микрокомпьютеров, начать поиск операционной системы для нового семейства персональных компьютеров. Фирма Microsoft не могла предложить собственной операционной системы, за исключением автономной версий Microsoft ВАSIС, однако она заплатила фирме Seattle Computer Products за право продавать систему Петерсона 86-DOS. За это Seattle Computer Products получила лицензию на право использовать и продавать языки программирования и все версии операционной системы для микропроцессора 8086, разработанные фирмой Microsoft. В июле 1981 г. Мicrosoft приобрела все права на систему 86-DOS, значительно переработала ее и дала название МS DOS. Когда осенью 1981 г. появились первые компьютеры IВМ РС, фирма IВМ предложила для них в качестве основной операционную систему МS DOS, названную РС DOS 1.0. Кроме того, фирма IВМ выбрала для микрокомпьютеров РС в качестве альтернативных операционных систем системы СР/М-86 (фирмы Digital Research) и Р-sуstem (фирмы Softech). Однако обе эти системы имели ряд недостатков: обладали малым для IBМ РС быстродействием, высокой стоимостью, отсутствием доступных языков программирования. Окончательно чаша весов склонилась в пользу системы РС DOS после того, как фирма IВМ с ее помощью реализовала все прикладные программные средства для IВМ РС, а также инструментарий, работающий под их управлением. Поэтому с самого начала разработчики программного обеспечения ориентировались на РС DOS, а системы СР/М-86 и Р-system не заняли сколько-нибудь значительного места на рынке программного обеспечения для IВМ РС.

2.4 Операционные системы, основанные на графическом интерфейсе

Помимо широко распространенных машин, проектируемых в соответствии со сложившимися стандартами, часто создаются машины, в которых особо выделяется какое-либо свойство. Так, наибольшее внимание в начале и середине 80-х годов привлекли своими графическими возможностями машины Macintosh и Amiga. В первой из них дисплей был монохромным, во второй — цветным, но обе отличались высокой разрешающей способностью и скоростью вывода графической информации на дисплей.

Операционные системы для этих машин были спроектированы так, чтобы максимально использовать возможности работы с графикой. В них используется многооконный интерфейс и манипулятор «мышь». Для выбора той или иной операции или рабочего объекта на экран выводится несколько условных графических символов (пиктограмм), среди которых пользователь делает выбор с помощью «мыши».

В начальный период развития персональных компьютеров была создана операционная система USCD p-system. Основу этой системы составляла так называемая П-машина — программа, эмулирующая гипотетическую универсальную вычислительную машину. П-машина имитирует работу процессора, памяти и внешних устройств, выполняя специальные команды, называемые П-кодом. Программные компоненты Пи-системы (в том числе компиляторы) составлены на П-коде, прикладные программы также компилируются в П-код. Таким образом, главной отличительной чертой системы являлась минимальная зависимость от особенностей аппаратуры ПЭВМ. Именно это обеспечило переносимость Пи-системы на различные типы машин. Компактность П-кода и удобно реализованный механизм подкачки позволял выполнять сравнительно большие программы на ПЭВМ , имеющих небольшую оперативную память.

Однако принципиальной особенностью данной системы являлся преимущественно интерпретационный режим исполнения прикладных программ, что влекло интенсивные обмены информацией между оперативной памятью и внешними накопителями. В результате происходило существенное замедление работы.

2.6 Операционная система Multics

Итак, все началось в далеком 1965-м. Четыре года компания American Telegraph & Telephone Bell Labs совместно с фирмой General Electric и группой исследователей из Масачусесткого технологического института творила проект Os Multics (также именуемый MAC — не путать с МасOS). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам. Эта ОС основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно-страничную организацию, где с каждым сегментом связывался уровень доступа. Для того, чтобы какая-либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, располагающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы был не ниже уровня доступа соответствующего сегмента. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. То есть, даже если файлы находятся на разных физических устройствах, логически они как бы присутствуют на одном диске. В директории же указан не сам файл, а лишь линк на его физическое местонахождение. Если вдруг файла там не оказывается, умная система просит вставить соответствующий девайс. Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуальной памяти, что позволяло делать имэйджи файлов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относительно дружественный интерфейс провалились. Было вложено много денег, а результат был несколько иной, нежели хотелось ребятам из Bell Labs. Проект был закрыт. Кстати, участниками проекта значились Кен Томпсон и Денис Ритчи. Несмотря на то, что проект был закрыт, считается, что именно ОС Multics дала начало ОС Unix.

2.7 Операционные системы семейства UNIX

Система UNIX приобрела популярность в связи с ее успешным использованием на мини-ЭВМ. Этот успех послужил толчком к тому, чтобы создать подобную систему и для персональных компьютеров. Как правило, различные версии ОС, относящихся к этому семейству, имеют свои названия, но в основных чертах повторяют особенности UNIX.

UNIX — операционная система, которая позволяет осуществить выполнение работ в многопользовательском и многозадачном режиме. Поначалу она предназначалась для больших ЭВМ, чтобы заменить MULTICS. UNIX является очень мощным средством в руках программиста, но требует очень большого объёма ОЗУ и пространства диска. Несмотря на попытки стандартизировать эту операционную систему, существует большое количество различных его версий, главным образом потому, что она была распространена в виде программы на языке Си, которую пользователи стали модифицировать для своих собственных нужд.

Главной отличительной чертой этой системы является ее модульность и обширный набор системных программ, которые позволяли создать благоприятную обстановку для пользователей-программистов. Система UNIX органически сочетается с языком Си, на котором написано более 90% ее собственных модулей. Командный язык системы практически совпадает с языком Си, что позволяло очень легко комбинировать различные программы при создании больших прикладных систем.

UNIX имеет «оболочку», с которой пользователь непосредственно взаимодействует, и «ядро», которое, собственно, и управляет действиями компьютера. Компьютер выводит в качестве приглашения для ввода команд долларовый знак. Из-за продолжительности пользования этой операционной системы количество команд весьма велико. В добавление к командам по управлению файлами, которые присутствуют в любой операционной системе, UNIX имеет, по крайней мере, один текстовый редактор, а также форматер текста и компилятор языка Си, что позволяет, по мере надобности, модифицировать «оболочку».

От UNIX многие другие операционные системы переняли такие функции, как переназначение, канал и фильтр; однако UNIX имеет, несомненно, преимущество в том, что она с самого начала разрабатывалась как многопользовательская и многозадачная операционная система. Имена файлов могут иметь 14 знаков, причём в именах файлов различаются заглавные и строчные буквы. Первоначальный набор команд операционной системы расширился до 143 в версии 7.0; в версии System III добавилась ещё 71 команда, ещё 25 — в Berkeley 4.1 и следующие 114 в Berkeley 4.2. Из-за такого обилия команд UNIX не относится к самым удобным для пользователя языкам. Работа облегчается, если применять графический пользовательский интерфейс, но поскольку такое количество команд и без того занимает значительный объём памяти, этот интерфейс требует ещё большего объёма памяти и пространства диска.

С тем, что такое операционные системы и их особенностями в целом, мы разобрались, теперь самое время приступить к более детальному, конкретному рассмотрению многообразия ОС, которое обычно начинается с рассмотрения краткой истории появления и развития.

Операционная система Unix

Считается, что в появлении Юникса в частности виновата. компьютерная игра. Дело в том, что Кен Томпсон непонятно чего ради создал игрушку «Space Travel». Он написал ее в 1969 году на компьютере Honeywell-635, который использовался для разработки Multics. Но фишка в том, что ни вышеупомянутый Honeywell, ни имевшийся в лаборатории General Electric-645 не подходили для игрушки. И Кену пришлось найти другую ЭВМку — 18-разрядный компьютер РDР-7. Кен с ребятами разрабатывал новую файловую систему, дабы облегчить себе жизнь и работу. Ну и решил опробовать свое изобретение на новенькой машине. Опробовал. Весь отдел патентов Bell Labs дружно радовался. Томпсону этого показалось мало и он начал ее усовершенствовать, включив такие функции как inodes, подсистему управления процессами и памятью, обеспечивающую использование системы двумя пользователями в режиме TimeSharing’а (разделения времени) и простой командный интерпретатор. Кен даже разработал несколько утилит под систему. Собственно, сотрудники Кена еще помнили, как они мучались над ОС Multics, поэтому в честь старых заслуг один из них — Брайан Керниган — решил назвать ее похожим именем — UNICS. Через некоторое время название сократили до UNIX (читается так же, просто писать лишнюю букву настоящим программистам во все времена было лень). ОС была написана на ассемблере. Вот мы и подбираемся к тому, что известно в мире как «Первая редакция UNIX». В ноябре 1971 года был опубликован первый выпуск полноценной доки по Юниксу. В соответствии с этим и ОС была названа «Первой редакцией UNIX». Вторая редакция вышла довольно быстро — меньше, чем через год. Третья редакция ничем особенным не отличалась. Разве что заставила Дениса Ритчи «засесть за словари», вследствие чего тот написал собственный язык, известный сейчас как С. Именно на нём была написана 4-я редакция UNIX в 1973 году. В июле 1974 года вышла 5-я версия UNIX. Шестая редакция UNIX (аkа UNIX V6), выпущенная в 1975 году, стала первым коммерчески распространяемым Юниксом. Большая ее часть была написана на С.

Позже была полностью переписана подсистема управления оперативной и виртуальной памятью, заодно изменили интерфейс драйверов внешних устройств. Все это позволило сделать систему легко переносимой на другие архитектуры и было названо «Седьмая редакция» (aka UNIX version 7). Когда в 1976 году в Университет Беркли попала «шестерка», там возникли местные Юникс-гуру. Одним из них был Билл Джой.

Собрав своих друзей-программистов, Билли начал разработку собственной системы на ядре UNIX .Запихнув помимо основных функций кучу своих (включая, компилятор Паскаля), он назвал всю эту сборную солянку Distribution (BSD 1.0). Вторая версия BSD почти ни чем не отличалась от первой. Третья версия BSD основывалась на переносе UNIX Version 7 на компьютеры семейства VAX, что дало систему 32/V, легшую в основу BSD 3.x. Ну, и самое главное — при этом был разработан стек протоколов ТСР/IР; разработка финансировалась Министерством Безопасности США.

Первая коммерческая система называлась UNIX SYSTEM III и вышла она в 1982 году. В этой ОС сочетались лучшие качества UNIX Version 7.Далее Юниксы развивались примерно так:

Во-первых, появились компании, занимавшиеся коммерческим переносом UNIX на другие платформы. К этому приложила руку и небезызвестная Microsoft Corporation, совместно с Santa Cruz Operation произведшая на свет UNIX-вариацию под названием XENIX.

Во-вторых, Bell Labs создала группу по развитию Юникса и объявила о том, что все последующие коммерческие версии UNIX (начиная с System V) будут совместимы с предыдущими.

К 1984-му году был выпущен второй релиз UNIX System V, в котором появились: возможности блокировок файлов и записей, копирования совместно используемых страниц оперативной памяти при попытке записи (сору-on-write), страничного замещения оперативной памяти и т. д. К этому времени ОС UNIX была установлена на более чем 100 тыс. компьютеров.

В 1987-м году выпущен третий релиз UNIX System V. Было зарегистрировано четыре с половиной миллиона пользователей этой эпической операционной системы. Кстати, что касается Linux’а, то он возник лишь в 1990 году, а первая официальная версия ОС вышла лишь в октябре 1991 . Как и BSD, Linux распространялся с исходниками, чтобы любой пользователь мог настроить ее себе так, как ему хочется. Настраивалось практически ВСЕ, чего не может себе позволить, например, Windows 9x.

2.8Операционные системы семейства Windows

Windows была, наверное, первой операционной системой, которую Биллу Гейтсу никто не заказывал, а разрабатывать ее он взялся на свой страх и риск. Что в ней такого особенного? Во-первых, графический интерфейс. Такой на тот момент был только у пресловутой Мас 0S. Во-вторых, многозадачность. В общем, в ноябре 1985 вышла Windows 1.0. Основной платформой ставились 286-е машины.

Ровно через два года, в ноябре 87-го вышла Windows 2.0, через полтора года вышла 2.10. Ничего особенного в них не было. И вот, наконец, революция! Май 1990-го года, вышла Windows 3.0. Чего там только не было: и ДОС-приложения выполнялись в отдельном окне на полном экране, и Сору-Paste работал для обмена с данными ДОС — приложений, и сами Винды работали в нескольких режимах памяти: в реальном (базовая 640 Кб), в защищенном и расширенном. При этом можно было запускать приложения, размер которых превышает размер физической памяти. Имел место быть и динамический обмен данными (DDE). Через пару лет вышла и версия 3.1, в которой уже отсутствовали проблемы с базовой памятью. Также была введена новомодная функция, поддерживающая шрифты True Туре. Обеспечена нормальная работа в локальной сети. Появился Drag&Drop (перенос мышкой файлов и директорий). В версии 3.11 была улучшена поддержка сети и введено еще несколько малозначительных функций. Параллельно вышла Windows NT 3.5, которая была на тот момент сбором основных сетевых примочек, взятых из 0S/2.В июне 1995 вся компьютерная общественность была взбудоражена сообщением Microsoft о релизе в августе новой операционной системы, существенно иной, нежели Windows 3.11.

24 августа — дата официального релиза Windows 95 (другие названия: Windows 4.0, Windows Chicago).Теперь это была не просто операционная среда — это была полноценная операционная система. 32-битное ядро позволяло улучшить доступ к файлам и сетевым функциям. 32-битные приложения были лучше защищены от ошибок друг друга, имелась и поддержка многопользовательского режима на одном компьютере с одной системой. Множество отличий в интерфейсе, куча настроек и улучшений.

Чуть позже вышла новая Windows NT с тем же интерфейсом, что и 95-е. Поставлялась в двух вариантах: как сервер и как рабочая станция. Системы Windows NТ 4.x были надежны, но не столько потому, что у Microsoft проснулась совесть, сколько потому, что NТ писали программисты, когда-то работавшие над VАХ/VMS.

В 1996-м году вышла Windows-95 OSR2 (это расшифровывается как Open Service Relase). В дистрибутив входил Internet Explorer 3.0 и какая-то древняя версия Outlook’а (тогда называемая просто Exchange). Из основных функций — поддержка FАТ32, улучшенный инициализатор оборудования и драйверов. Некоторые настройки (в том числе и видео) можно менять без перезагрузки. Имелась и встроенная DOS 7.10 с поддержкой FАТ32.

Год 1998. Вышла Windows-98 со встроенным Internet Explorer 4.0 и Outlook. Появился так называемый Active Desktop. Улучшена поддержка универсальных драйверов и DirectX. Встроена поддержка нескольких мониторов. Опционально можно было добавить замечательную утилиту по переводу жестких дисков из FАТ16 в FАТ32. Встроенный DOS датировался все тем же 7.10.

Через год вышла Windows 98 Special Edition. С оптимизированным ядром. Internet Explorer добрался до версии 5.0, который по большому счету мало чем отличался от 4.x. Интеграция с Всемирной Паутиной, заключающаяся в поставке нескольких слабеньких утилит типа FrontPage и Web Publisher. DOS был все тем же — 7.10.

Год 2000. Выходит полная версия Windows Millenium. Интернет Explorer стал версией 5.5, DOS вроде умер, но умные лица утверждают, что он был, но назывался 8.0. Досовские приложения просто игнорируются. Интерфейс улучшился за счет графических функций и акселерации всего, что может двигаться (включая курсор мышки), плюс пара сетевых функций. Ну и совсем недавно, можно сказать в наше время вышли ОС Windows Vista и Windows server 2008.

Глава 3. История и основные предпосылки появления операционной системы Windows

В течение долгих лет с момента своего появления персональные компьютеры (IBM — совместимые) обходились без специальных «пользовательских оболочек», работая непосредственно под управлением операционной системы (MS DOS, DR DOS , PC DOS). Пользователи, садившиеся за такой компьютер, обречены были увидеть после включения на голом экране опостылевшую подсказку С: \ . Все операции управления компьютером производились путем ввода с клавиатуры некоторых слов — директив. Неудобство такого алфавитно-цифрового интерфейса порождало претензии и к самим компьютерам.

Работа с персональной ЭВМ мало отличалась от работы, например, на мини-ЭВМ : необходимо было хорошо знать операционную систему. А сам процесс общения с компьютером был на удивление скучен: следовало вводить в строго определенной последовательности директивы DOS, вызывать прикладные программы по их именам (часто довольно трудным для запоминания). Получив результаты счета, необходимо было опять обращаться к средствам DOS, чтобы передать эту информацию другим программам и т.д. Такой «сервис», конечно, не способствовал широкому распространению персональных ЭВМ среди пользователей.

Одним из недостатков операционной системы MS DOS, которая стала фактическим стандартом для IBM PC-совместимых компьютеров в 80-е годы, был чрезвычайно примитивный пользовательский интерфейс. Фирма Microsoft явно следовало позаботиться о более дружественном интерфейсе операционной системы, тем более что на рынке уже появился компьютер Macintosh фирмы Apple с чрезвычайно дружественным оконным графическим пользовательским интерфейсом (Graphics User Interface, GUI), выглядевшим куда выигрышнее командной строки MS DOS IBM PC. В оконном интерфейсе каждой выполняемой программе отводиться экранное окно, которое может занимать часть экрана или весь экран.

Фирма Microsoft, ведя самостоятельные разработки в области графического интерфейса пользователя, стремилась к тому, чтобы оконная среда не только представляла собой оболочку для MS DOS, позволяющую работать с файлами и запускать программы, но и предоставляла бы разработчикам собственный интерфейс прикладного программирования (Application Interface Programming, API ).

Корпорация Microsoft объявила о начале разработки графической операционной оболочки Windows 10 ноября 1983 года, хотя еще в конце 1982 г. программисты Microsoft начали создавать универсальный набор графических процедур, названный Графическим Интерфейсом с Компьютером (Computer Graphic Interface, CGI).

Первоначально предполагалось, что CGI как набор процедур будет поставляться с компиляторами Microsoft, позволяя разработчикам программ выводить графику на самые различные типы принтеров. Программисты могли бы использовать в своих программах функции CGI, которые затем переводились бы в команды нужного типа принтера.

Вскоре после начала работ над CGI корпорация Microsoft развернула работы по созданию графической операционной среды для компьютеров с MS DOS. Создание такой оболочки было инспирировано неожиданным интересом пользователей IBM-совместимых компьютеров к объявлению корпорацией VisiCorp о начале работ над многооконной операционной оболочкой VisiOn. Таким образом, конкуренция сделала свое дело — в феврале 1983 года стало ясно, что Microsoft создаст свою собственную оболочку Windows.

Хотя многие особенности и свойства Windows кардинально изменились в последующем, некоторые положения были ясны с самого начала. Windows должна быть многозадачной, т.е. должна позволять запускать несколько программ одновременно. Windows должна работать со всеми типами дисплеев и принтеров. И, поскольку пользователям очень трудно отказаться от привычных программных средств, Windows должна позволять запускать приложения DOS. Последняя цель оказалась настолько трудной в реализации, что задержала весь проект на многие месяцы.

Когда работы над CGI перешли в фазу тестирования, это не был уже самостоятельный продукт. CGI был переименован в GDI (the Graphic Device Interface — «Интерфейс с графическими устройствами») и стал частью Windows, включив в себя процедуры работы не только с принтером, но и с дисплеем. Для этого в GDI были добавлены функции, обеспечивающие поддержку типографско-издательских особенностей в работе с текстами, и процедуры манипулирования графическими объектами.

К ноябрьской выставке 1983 года COMDEX первый прототип Windows был готов. При презентации первого варианта Windows было обещано, что коммерческая продажа начнется в мае 1984. Весной 1984 года дата начала продаж была отодвинута на ноябрь. В ноябре эта дата была перенесена на июнь 1985 года. Однако коробки с Windows появились в магазинах только 18 ноября 1985 года.

Но, несмотря на то, что в ноябре 1985 года Windows все же вышел на прилавки магазинов, в течение двух лет (с 1985 по 1987 год) он не оказал большого влияния на рынок программного обеспечения и не стал альтернативой MS DOS, как надеялась Microsoft. Большое число пользователей (51%) покупали Windows не ради созданных для него приложений (которых было очень мало по сравнению с обычными программами для MS DOS) или графического интерфейса, а для того, чтобы иметь возможность быстро переключаться с одного приложения DOS на другое.

С 1987 года ситуация начала резко меняться. Начали появляться мощные и известные приложения, написанные для работы под Windows. С выходом третьей версии Windows стало ясно, что Windows не просто завоюет прочное место на рынке программного обеспечения, но станет основной стратегической политики Microsoft в создании программного обеспечения. варианте оставляют всех конкурентов далеко позади».

К 1990 году фирма Microsoft добилась серьезных технических успехов в плане разработки графического интерфейса. С одной стороны, Microsoft сильно продвинулось в этой области во многом благодаря тому, что одновременно она вела (совместно с IBM) разработки графического интерфейса Presentation Manager для операционной системы OS/2. С другой — Microsoft нашла самостоятельное решение для использования всей оперативной памяти программами, основанными на Windows API. В июле 1990 года «PC Magasine» пометил статью о новой версии Windows 3.0, в которой отмечалось, что «Microsoft Windows превратился в блестящую многозадачную операционную систему, которой еще только пытается стать OS/2».

«Событием — 90» был выпуск графической операционной оболочки Microsoft Windows 3.0, которая стала бестселлером и лучшим продуктом года. Windows имела приятный графический пользовательский интерфейс (по сравнению с тем, что до сих пор появлялось для IBM PC), предоставляла значительный комплекс услуг, оперировала всем объемом памяти, адресуемым микропроцессором 80286 , 80386 и выше. С 32 — разрядными микропроцессорами (80386 и выше) и при наличии не менее 2 Мб памяти Windows 3.0 могла использовать виртуальную память, этот режим работы был назван 386 расширенным (386 Enhanced Mode ).

Система имела многозадачные возможности. DOS-программы под Windows 3.0 выполнялись в режиме вытесняющей многозадачности. Программы, соответствующие Windows API, выполнялись в режиме кооперативной многозадачности. Минимальный объем оперативной памяти, при котором Windows могла хоть как-то функционировать, составлял 1 Мб в стандартном режиме (Standard Mode). Кроме того, Windows по-прежнему могла работать на машинах класса IBM PC XT с использованием только нижних 640 Кб памяти (реальный режим, Real Mode).

С формальной точки зрения Windows не была операционной системой — она достраивала ядро и командный процессор системы MS-DOS собственным ядром и графическим интерфейсом. Однако для пользователя более существенным было то, что под Windows нет существенных проблем с выполнением MS-DOS приложений, а приложения, написанные для Windows взаимодействуют с ее графическим интерфейсом, пользуются сервисом Windows и всей доступной для Windows — приложений памятью. Microsoft и сама производила программные продукты для Windows, например, знаменитый текстовый процессор Word и электронные таблицы Excel. Но важнейшее значение для продвижения Windows на рынок имело, то что в считанные месяцы на производство программ для Windows перешло подавляющее большинство независимых программных фирм.

Утвердив, таким образом, новый стандарт на программное обеспечение для IBM PC — совместимых компьютеров, Microsoft расторгла соглашение о совместных разработках с IBM. Windows 3.0 оказалась значительно более удачным в рыночном плане изделием, чем все предыдущие версии OS/2 и Windows, вместе взятые. За первый год поставок Windows 3.0 и фирма Microsoft продала 5 млн. экземпляров продукта, в то время как общий объем продаж первого поколения OS/2 не достигал и полумиллиона копий.

Начало 90-х годов характеризуется очень быстрым ростом влияния Microsoft Windows, причем не только на программном, но и на аппаратном рынке. Появился спрос, например, на платы видеоадаптеров, оптимизированные для Windows, т.е. с микропроцессором не ниже 80386 и объемом памяти не менее 4 Мб. Впрочем, система функционировала и на более слабой аппаратуре.

В апреле 1992 года появилась Windows 3.1. С этого момента Windows официально именуется операционной системой. Интерфейс Windows 3.1, был несколько улучшен, в частности, были усилены возможности управления экранными объектами мышью. Динамический обмен данными между приложениями (Dynamic Data Exchange, DDE) теперь поддерживался непосредственно Windows. В систему вошли средства мультимедиа, ранее поставлявшиеся отдельно в пакете Windows Multimedia Extensions. Для расширения издательских возможностей в Windows 3.1 была встроена поддержка системы масштабирования шрифтов True Type. Windows 3.1, как и Windows 3.0, являлась 16-разрядной системой, но предлагала только 2 режима работы — стандартный и 386 расширенный. Теперь с Windows уже нельзя было работать на машине класса XT, но 286-е компьютеры остались «дееспособными». В целом Windows стала значительно более стабильной и удобной, производительность системы несколько повысилась. Все это привело к тому, что с середины 1992 года развитие Windows-рынка фактически относилось уже к Windows 3.1, и все больше приложений производилось именно для Windows 3.1, а не для предыдущей версии.

Следующей заметной вехой в истории Windows является Microsoft Windows for Workgroups 3.11, выпущенной в конце 1993 года. Эта версия была не только «настольной» операционной системой, но и самостоятельной сетевой операционной системой для локальной сети, а также сетевым клиентом для сервера Windows NT. Кроме того, Windows for Workgroups содержала новую версию виртуальной файловой системы, совместимую с MS DOS, а в остальном представляла собой слегка улучшенную модификацию Windows 3.1, работающую только в 386 расширенном режиме.

В своей основе Windows3.x – 16-разрядная ОС, поэтому для программ память представляется состоящей из 64-Кб сегментов, а все данные в основе 16-разрядные. Такая система доводит не только программистов, но может оказаться менее эффективной по сравнению 32-разрядной адресацией при работе с большими массивами данных. Еще одно следствие 16-разрядной базы этой ОС – ограниченность системных ресурсов. В Windows 3.x для хранения таких структур, как дескрипторы файлов прикладных программ выделяется небольшой блок памяти в других адресах. После того как эти области памяти заполняются, Windows не может загрузить новые прикладные программы, даже если в её распоряжении остается вполне достаточно памяти в других адресах.

Крупным шагом вперед стал выпуск в мае 1990 года версии Windows 3.0. Фирма Microsoft ввела поддержку защищенного режима процессоров 80286 и 80386, что давало прикладным программам больше памяти. Поддержка 386 расширенного режима была перенесена из Windows/386. Прикладным программам отводилось до 16 Мб памяти, причем не странично организованной, а доступной для одновременного использования. Была реализована псевдомногозадачность и возможность выполнения DOS-программ в окне. Заметно улучшился пользовательский интерфейс. Программы управления файлами FileManager и ProgramManager были выполнены в стиле самой среды, появилась программа конфигурации ControlPanel, были добавлены пропорциональные шрифты, а также объемные интерфейсные элементы: полосы прокрутки и кнопки.

Изменения в работе дисплейных драйверов и возможность адресации большого объема памяти позволили Windows работать существенно быстрее. Наконец-то, и пользователи, и разработчики программных продуктов получили именно ту среду, которую они так долго ждали.

Операционная оболочка Windows 3.1 – это разработанная фирмой Microsoft надстройка над ОС DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало 661 фактическим стандартом для IBMPC – совместимых компьютеров: подавляющее большинство пользователей таких компьютеров работают в Windows. В отличие от оболочек типа NortonCommander,Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операции с файлами, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности для запускаемых программ в среде Windows программ. Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть спроектированы по требования Windows.

Оболочка Windows 3.1 включает в себя множество компонентов и обеспечивает пользователям различной квалификации комфортные условия работы.

Версия 3.0 оболочки Windows (и появившаяся следом 3.1) исповедует совершенно другие принципы в части интерфейса пользователя с ЭВМ. Основная идея, заложенная в основу оболочки Windows, — естественность представления информации. Информация должна представляться в той форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации человеком. Несмотря на простоту (и даже тривиальность) этого принципа, его реализация в интерфейсах прикладных программ персональных ЭВМ по разным причинам оставляла желать лучшего. Да и реализация его в рамках Windows 3.1 тоже не лишена недостатков. Но эта оболочка представляет собой существенный шаг вперед по сравнению с предыдущими интерфейсами пользователя с ЭВМ. Наиболее важными отличительными чертами её являются следующие:

— Windows представляет собой замкнутую рабочую среду. Практически любые операции, доступные на уровне ОС, могут быть выполнены без выхода в Windows. Запуск прикладной программы, форматирование дискет, печать текстов – все то можно вызвать из Windows по завершении операции. Опыт работы в DOS пригодиться и здесь; многие основополагающие принципы и понятия среды Windows не отличаются от соответствующих принципов и понятий среды DOS. Основными понятиями пользовательского интерфейса в среде Windows являются окно и пиктограмма. Все, что происходит в рамках оболочки Windows, в определенном смысле представляет собой либо операцию с пиктограммой, либо операцию с окном (или в окне). Стандартизована в среде Windows и структура окон и расположение элементов управление ими. Стандартизованы наборы операций и структура меню сервисных программ. Стандартны операции, выполняемые с помощью мыши для всех сервисных и прикладных программ.

— Windows представляет собой графическую оболочку. От пользователя не требуется ввод директив с клавиатуры в виде текстовых строк. Необходимо только внимательно смотреть на экран и выбирать из предлагаемого набора требуемую операцию с помощью манипулятора мышь. Курсор мыши следует позиционировать на поле требуемой директивы меню, или на интересующую пиктограмму, или на поле переключателя систем рассчитаны на выполнение в данный момент только одной программы. В рамках Windows пользователь может запустить несколько программ для параллельного (независимого) выполнения. Каждая из выполняемых программ имеет свое собственное окно. Переключение между выполняемыми программами производится с помощью мыши с фиксацией курсора в окне требуемой программы (кнопки).

24 августа 1995 года в продажу поступила новая операционная система Windows 95. Еще до выхода было продано около 400 тыс. экземпляров beta-версий этой системы. Вся компьютерная общественность помешалась на этой системе – выход Windows 95 стал главнейшим событием 1995 года. Начался шквал: все журналы писали о Windows 95, стали выходить книги, проводилась широкая рекламная компания, все производители программного обеспечения стали переделывать свои продукты для этой новой ОС, производители компьютеров и комплектующих старались получить логотип DesignedforWindows 95. Причина же, по которой Windows 95 оказалась в центре всеобщего внимания, проста: это самое важное обновление системы Windowsсо времени появления в 1990 г. Windows 3.0.

Пользователи теперь получили преимущество объектно-ориентированного интерфейса, включая настоящий «рабочий стол» и пиктограммы, копирование и удаление техникой перетаскивания (drag-and-drop), вложенные папки и легкодоступный диалог для задания свойств. Файловая система распознает длинные имена файлов и хорошо соответствует метафоре «рабочего стола».

С точки зрения базовой архитектуры Windows 95 – 32-разрядная, многопотоковая ОС с вытесняющей многозадачностью. В её среде могут выполнятся собственные 32-разрядные прикладные программы, написанные в соответствии со спецификой Win32 API. Собственные прикладные программы Windows 95 используют неструктурированное 32-разрядное адресное пространство, что делает их потенциально более быстродействующими при обработке больших массивов данных.

Компонент ядра Windows 95. Ядро Windows 95 состоит из 3 компонент:

— Userуправляет вводом с клавиатуры, от мыши и других координатных устройств, а также выводом через интерфейс пользователя. В Windows 95 используется модель асинхронного ввода.

— Kernelобеспечивает базовые функциональные возможности ОС (поддержку файлового ввода/вывода, управление виртуальной памятью, планирование задач), загружает exe- и dill-файлы при запуске программы, обрабатывает исключения, обеспечивает взаимодействие 16-разрядного и 32-разрядного кодов;

— GDI – графическая система, управляющая всем, что появляется на экране дисплея, и поддерживающая графический вывод на принтер и другие устройства.

Модули ProgramManager (Диспетчер Программ) и FileManager (Диспетчер Файлов) уступили место образу рабочего стола, на котором файлы пользователя показаны в виде пиктограмм, помещенных в так называемые папки. Более сложные функции по управлению файлами Windows 95 поручены утилите Проводник (Explorer), по существу заменившей FileManager, которая показывает древовидную диаграмму файловой структуры компьютера и его сетевого окружения. Благодаря расширению файловой системы FAT имена файлов не ограничены, как раньше, восемью символами плюс состоящими из трёх букв расширением, а можно использовать имена длиной до 255 символов.

Среди прочих благоприятных изменений в пользовательском интерфейсе – анимационные пиктограммы и диалоговые окна с закладками. Увеличилось число поставляемых вместе с Windows 95 стандартных вспомогательных программ – от традиционного калькулятора и игр до мощных инструментальных средств контроля состояния системы. Расширились сетевые вспомогательные возможности.

Достоинства Windows 95:

1) практически полная 32-битная ОС, что ускоряет работу многих программ.

2) удобный графический многооконный интерфейс для пользователя (Рабочий стол — Desktop);

3) возможность создания на Рабочем столе Ярлыков и Папок важнейших программ для их быстрого запуска. Внутри Папок могут находиться и другие Папки и Ярлыки, что создает удобство в работе;

4) запуск прикладных программ и возможность создания Меню при нажатии кнопки Пуск (Star) в панели задач;

5) самонастраивающая система драйверов поддержки аппаратной части компьютера (технология «PlugandPlay» — «Подключай и Работай»);

6) настоящая многозадачность;

7) развитые сетевые функции, включая Internet;

8) большой выбор прикладного программного обеспечения и поддержка большинства 16-битных приложений;

9) хорошая поддержка Multimedia;

10) ориентация большинства современных производителей компьютерной техники и программного обеспечения Windows 95.

Недостатки Ос Windows 95:

1) Высокие требования к аппаратной части компьютера (процессору, ОЗУ, жесткому диску);

2) недостаточная устойчивость в работе, особенно у русскоязычных версий. При сбоях в работе Windows 95 автоматически запускается программа Scandisk, которая, как правило, устраняет сбои и восстанавливает нормальную работуWindows 95;

4) для обслуживания диска на компьютере с ОС Windows 95 надо использовать только собственные средства Windows 95 (Scan-Disk и Defrag для Windows 95) или специальные утилиты NU-9 для Windows 95 и ни в коем случае нельзя использовать старые утилиты (NU-6,7,8) SpeeDisk, NortonDiskDoctor, особенно для русскоязычной версии Windows 95. Иначе можно повредить файловую системы Windows 95.

Основные отличия Windows 98:

Поддержка нескольких мониторов. Поддержка нескольких мониторов делает возможной использование нескольких мониторов для расширения рабочего стола, выполнение разных программ на разных мониторах или игр.

Управление питанием. Выбор режима Всегда Вкл. сокращает время запуска компьютера. При использовании средств управления питанием в режиме. Всегда Вкл. для запуска компьютера достаточно нескольких секунд. При этом все программы восстанавливаются в том состоянии, которое они имели на момент отключения. Кроме того, это режим позволяет работать компьютеру даже тогда, когда он кажется выключенным. Пользователь получает возможность оставить все программы выполняющимися, загружать нужные Web-страницы, отправлять и получать электронную почту, архивировать жесткий диск или выполнять настройку ОС без необходимости находиться около компьютера.

Необходимо иметь компьютер со средствами автоматического управление питанием, которые особенно хорошо работают на новых компьютерах с интерфейсом автоматического управления конфигурацией и питанием (ACPI). Кроме того, средства управления питанием позволяет перевести компьютер в режим ожидания (спящий режим) для сохранения ресурсов питания.

Шина USB. Универсальная последовательная шина (USB) облегчает использование компьютера за счет расширенных возможностей самонастраивающихся (plug-and-play) устройств. Новый универсальный стандартный разъем позволяет добавлять устройства без необходимости перезагружать компьютер.

Повышение надежности. В Windows 98 надежность компьютера повышается за счет применения новых мастеров, служебных программ и ресурсов, обеспечивающих бесперебойную работу в системы.

Проверка системных файлов. Проверка системных файлов позволяет отслеживать наиболее важные файлы, обеспечивающие работу компьютера. Если эти файлы повреждены или перемещены, программа проверки системных файлов их восстанавливает.

Поверка реестра. Проверка реестра является системной программой, позволяющей обслуживать и устранять ошибки в реестре. При каждом запуске программа проверки автоматически проверяет реестр на наличие несогласованности структуры данных.

Архивация данных. Программа архивации предоставляет расширенные возможности архивации и восстановления данных, в том числе и поддержку большого числа накопителей на магнитной ленте и самого современного оборудования. Пользователям становится легче сохранять важные данные. Файлы с жесткого диска можно резервировать на гибких дисках, магнитной ленте или другом компьютере сети. Если исходные данные повреждены или потеряны, их можно восстановить из архива.

Мастера Windows 98. Разработанные фирмой Microsoft Мастера стали популярным средством для проведения пользователя через последовательные этапы сложных процедур. С помощью серии достаточно простых вопросов пакету удается досконально выяснить, чего конкретно хочет пользователь, и выполнять соответствующую операцию.

Мастер обслуживания. Мастер обслуживания помогает повысить производительность системы, позволяет быстро выполнять программы, проверять жесткий диск при наличие ошибок и освобождать место на диске

Мастер подключения к интернету. Мастер подключения к интернету помогает зарегистрироваться для доступа к интернету и автоматически выполняет шаги при настройке программного обеспечения, необходимые для доступа к интернету.

Поверка диска. Проверка диска запускается автоматически после неверного выключения ОС. Программа проверки диска обнаруживает наиболее вероятные повреждения файлов и папок и выполняет исправления ошибок.

Дефрагментация диска. Дефрагментация диска повышает скорость загрузки и выполнетвания программ. Быстрый запуск и выключение позволяет быстрее и эффективнее работать.

В конце 1998 года корпорация Microsoft объявила, что следующая версия WindowsNT 5.0, намеченная к выпуску в 1999 году, будет носить иное название – Windows 2000. Однако сменой названия дело не ограничится – новая ОС должна была стать стандартом не только для «корпоративного» рынка, но и обжиться на домашних ПК.

Для этого, казалось, были все причины – стабильное, полностью 32-разрядное ядро WindowsNT было одето в яркую и удобную оболочку от Windows 98. Унаследовав защищённость, отличные сетевые возможности и сервисы NT, Windows 2000 стала куда более удобной и дружественной домашнему пользователю. Именно для них Microsoft приготовила «наживку» в виде расширенных мультимедийных возможностей, а также встроила в Windows 2000 программный комплекс DirectX, который смог отчасти «сломать лёд» В отношениях между играми и операционными системами семейства NT.

С другой стороны, слабые места NT с новой силой проявились в Windows 2000. Высокая требовательность к ресурсам компьютера оттолкнула от новой ОС часть домашних пользователей. Хотя более опытные и обеспеченные были готовы заплатить – пожертвовать толикой скорости для обеспечения устойчивости ОС.

Именно эти недостатки, а также то, что поддержка «игрового режима» в Windows 2000 даже после доводок и доработок была далека от идеала, заставили Microsoft отказаться от идеи сделать Windows 2000 «единой, универсальной ОС». Линия Windows 9х, казалось, обречённая на гибель, получила продолжение – в спешном порядке была создана новая версия домашней ОС под названием WindowsME. AWindows 2000 начала уверенно обживаться в корпоративном секторе.

Как и WindowsNT, Windows 2000 была выпущена в нескольких вариантах – серверном (Server), для установки на главный, управляющиё компьютер сети, и клиентском (Professional) – для рабочих станций. Самая мощная версия – Datacenter – предназначенная для крупных корпораций, была официально представлена в сентябре 2000 года.

Хотя неудавшаяся кандидатка на роль «объединяющей» ОС – Windows 2000 – так и не прижилась на домашних компьютерах, решимость Microsoft привести все свои операционные системы к единому знаменателю, а заодно и покончить с остатками 16-разрядности в ядре Windows, от этого только окрепла. Ещё до выхода WindowsME в середине 2000 года стало ясно – эта ОС должна была раз и навсегда поставить крест на линии Windows 9x. Поле боя же, после ухода в небытие последних программ для DOS и старых версий Windows, должно остаться за полностью 32-разрядными системами с новой, защищённой архитектурой. Именно такой должна стать преемница Windows 2000, ОС под кодовым названием Whistler, первые версии которой стали доступны широкой публике в конце 2000 года.

Поначалу разработчики планировали наградить новую операционку звучным именем WindowsNet 1.0, что должно было подчеркнуть как ориентацию новой ОС на сетевую работу, так и кардинальную новизну её внутреннего устройства. Но уже к лету 2001 года экс-Whistler получил новое имя – WindowsXP. Рекламщики из Microsoft оказались правы: аббревиатура ХР публике полюбилась и в одно мгновение превратилась в сверхраскрученный «брэнд». Остаётся лишь добавить, что в итоге под именем WindowsXP миру была явлена целая линейка ОС: «корпоративные» ОС WindowsXPServer и WindowsXPProfessional и «домашняя» WindowsXPHome.

Внутреннее устройство новой версии Windows, на первый взгляд, вроде бы не претерпело значительных изменений со времён Windows 2000. Одно из серьёзных нововведений – встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных. А самое главное, помимо привычного 32-разрядного вариантаWindows, Microsoft подготовила и 64-разрядную модификацию, предназначенную для установки на серверы, оснащённые новым 64-разрядным процессором Itanium. «Домашним» пользователям радоваться этому не стоит – переход обычных ПК на 64-разрядную версию Windows ожидается не раньше 2005 года.

WindowsXP – первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом. Теперь пользователи могут коренным образом изменять внешность своей ОС с помощью сменных «шкурок» (skins), сменивших простые экранные «темы» времён Windows 95. Благодаря новым «темам» можно не только сменить рисунок на Рабочем столе, шрифт подписей к иконкам и вид курсора мыши – в стороне не остаётся и обличье папок, служебных панелей и выпадающих меню.

Вторым «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало «интеллектуальное» меню «Пуск». При щелчке по этой кнопке WindowsXP предлагает вам меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же других программ вам придется нажать на кнопку «Другие программы».

Кардинально переработана Панель управления – отныне все иконки в ней свалены не в кучу, а аккуратно распределены по группам.

Одним из наиболее приятных нововведений стала поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС – теперь вы можете работать с «болванками», как с обычными дискетами, перетаскивая на чистый диск нужные файлы непосредственно в проводнике. Конечно, это не значит, что про отдельные программы записи теперь можно забыть – копировать отдельные диски «один в один», работать с режимом записи DAO и полноценной записью аудиодисков Windows по-прежнему не в состоянии.

Windows Vista — это последняя версия MicrosoftWindows, из серии графических операционных систем для персональных компьютеров, используется как для дома так и для работы.

В линейке продуктов Windows NT новая система носит номер версии 6.0 (Windows 2000 — 5.0, Windows XP — 5.1, Windows Server 2003 — 5.2). Для обозначения «Windows Vista» иногда используют аббревиатуру «WinVI», которая объединяет название «Vista» и номер версии, записанный римскими цифрами. На раннем этапе разработки система была известна под кодовым именем Longhorn (по имени бара Longhorn Saloon вблизи лыжного курорта Вистлер в Британской Колумбии). Название «Vista» было объявлено 22 июля 2005 года. Спустя несколько месяцев Microsoft также переименовали Windows Longhorn Server в Windows Server 2008. Выпуск Windows Vista был запланирован на вторую половину года для корпоративных пользователей. Для широкой публики Vista стала доступна в январе 2007 года. Эти задержки в Microsoft объясняли недостатком времени на увеличение безопасности новой ОС. С 8 ноября 2006 года полноценная версия Windows Vista доступна для производителей оборудования. Публичный релиз для конечных пользователей состоялся 30 января 2007 года.

В переводе на русский «vista» означает «новые возможности», «открывающиеся перспективы». Название новой ОС выбиралось тщательно и последовательно. Первоначально в результате проведённых исследований название было определено и одобрено сотрудниками Microsoft. После этого «Vista» было протестировано в нескольких регионах мира методом фокус-групп.

Microsoft утверждает, что Windows Vista содержит сотни новых свойств. В новой версии Windows обеспечена повышенная по сравнению с предыдущими версиями безопасность и надёжность данных (разработчики системы работают над добавлением в нее новых и совершенствованием старых возможностей, в частности встроенной защиты от вирусов, более гибкой настройки прав пользователей, шифрования важных данных, контроля за работой критически важных служб ОС), более лёгкая работа с информацией и совместимость с большей частью современных средств коммуникации; упрощённое управление и установка ОС на несколько компьютеров; пользователям также предоставлен обновлённый интерфейс, мастер синхронизации с мобильными устройствами и др. Менеджеры компании заявляют о повышенном по сравнению с Windows XP быстродействии, которое достигается обновлённой подсистемой управления памятью и вводом-выводом и возможностью автозапуска служб и программ в фоновом режиме. В новой версии операционной системы присутствует «Гибридный спящий режим», когда содержимое памяти пишется на жесткий диск, но из памяти не удаляется. Если подача энергии не прекращалась, то компьютер быстро восстанавливает свою работу на основе ОЗУ. Если питание компьютера выключалось, Windows использует сохраненную на жестком диске копию ОЗУ и загружает информацию с неё (аналог спящего режима). По мнению специалистов Microsoft, название Windows Vista призвано сообщить пользователям о разрабатываемых сейчас новых возможностях операционной системы и её преимуществ для пользователей. Для разработчиков, Vista представляет версию 3.0 .NET Framework, которая значительно облегчает работу по написанию высококачественных приложений, чем на традиционным Windows API. Финальная версия Windows Vista представлена в вариантах для 64- и для 32-разрядных процессоров. Windows Vista имеет также новый логотип. По мнению дизайнеров компании, этот логотип иллюстрирует изменения в пользовательском интерфейсе новой операционной системы (который из-за внешнего вида называют «стеклянным»).

Первичная цель Microsoft при создании Vista, состояла в том, чтобы улучшить состояние безопасности в операционной системе Windows. Наиболее часто встречающаяся критика Windows XP и его предшественников вызвана уязвимостью системы безопасности и восприимчивостью к вирусам, и слишком маленьким буфером. В свете этого, председатель Microsoft Билл Гейтс объявил в начале 2002 ‘Trustworthy Computing initiative’, которая была призвана внести дополнительную безопасность в каждый аспект разработки программного обеспечения в компании. Microsoft утверждала, что выбрала своим приоритетом усиление безопасности Windows XP и Windows Server 2003 до завершения работы по Windows Vista что и явилось причиной задержки ее выпуска.

В течение разработки Vista существовало множество отрицательных мнений среди различных групп. Критиковали Windows Vista за слишком долгое время разработки, более строгие условия лицензирования, включая множество новых технологии Управления Цифровыми Правами, нацеленные на ограничение копирования защищенных цифровой информации, и возможности использования новых свойств типа Контроля Пользовательского Аккаунта.

Согласно информации от Microsoft, компьютеры, на которых можно запускать WindowsVista, классифицируются как Vista Capable (удовлетворяющие минимальным параметрам) и Vista Premium Ready (удовлетворяющие рекомендуемым параметрам):

Таблица .Основные требования

Название: Операционные системы и история их развития
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: курсовая работа Добавлен 18:52:28 22 января 2011 Похожие работы
Просмотров: 28871 Комментариев: 16 Оценило: 19 человек Средний балл: 4.9 Оценка: 5 Скачать
Vista Capable Vista Premium Ready
Процессор 800 МГц 1ГГц (лучше 2-х ядерный)
ОЗУ 512 Мб 1 Гб
Видеоадаптер Direct X8 и выше DirectX10 или DirectX9 с поддержкой технологии WDDM/HPSv.20
Видеопамять 128 Мб 256 Мб
Жесткий диск 20 Гб 40 Гб
Свободное место на ЖД 15 Гб 15 Гб
Другие приводы CD-ROM CD/DVD ROM

Операционные системы ЭВМ развиваются и модифицируются в общем контексте развития технических и программных средств. Постоянной средой этого развития является сосуществование по меньшей мере 3-х уровней организации информационных-вычислительных процессов – аппаратурного, программного, информационного. Они образуют некоторые слои, страты информационных технологий, которые взаимозаменяемы в определенных пределах.

Операционная система является первичной программной оболочкой для всякой ЭВМ; без операционной системы ЭВМ становиться неодушевленным предметом.

Структурно ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. Операционная система повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождении потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.

Важной особенностью многих ОС является способность их взаимодействия друг с другом, посредством сети, что позволяет компьютерам взаимодействовать друг с другом, как в рамках локальных вычислительных сетей (ЛВС), так и в глобальной сети Интернет.Современные операционные системы, вновь создаваемые и обновленные версии существующих ОС, поддерживают полный набор протоколов для работы в локальной сети и в глобальной сети Интернет.

Операционные системы ЭВМ развиваются и модифицируются в общем контексте развития технических и программных средств. Постоянной средой этого развития является сосуществование по меньшей мере 3 уровней организации информационно-вычислительных процессов – аппаратурного, программного, информационного. Они образуют некоторые слои, страты информационных технологий, которые взаимозаменяемы в определенных пределах.

В рамках программного обеспечения следуют в свою очередь известные подслои – операционные системы, средства разработки приложений, собственно приложения.

Необходимо отметить то не всегда очевидное обстоятельство, что перечисленные слои технических и программных средств сложились в результате длительной (по масштабам информатики!) эволюции. Они приспособились друг к другу и взаимодействуют так же, как живые организмы в земной биосфере. Если не учитывать вероятность «технологических революций» (отказ от фон-неймановских машин, например), то основные направления развития информационных технологий следует ожидать в «диффузии» процессов обработки информации между различными слоями (аппаратурный, программный, информационный) и подслоями программного слоя (операционная система, СУБД и пр.).

1. Борисов М.В. Основы информатики и вычислительной техники./М.В. Борисова – Ростов н/Д: Феникс, 2006

2. П.П. Беленького Информатика. Серия Учебники, учебные пособия – Ростов н/Д: Феникс, 2003

3. Васильев Б.М. Операционные системы – М.: Знание, 1990

4. Владимир Волков «Понятный самоучитель работы в Windows». «Питер», С-Пб.2001

5. Гладкий А.А., Клименко Р.А. «Реестр WindowsXP.Трюки и эффекты» 2-е изд. – СПб.: Питер 2007

6. Зараев А.В. Новая энциклопедия персонального компьютера. Самое полное и доступное руководство для пользователя. – М: Эксмо 2004

7. Илюшечкин В.М., А.Е. Костин Системное программное обеспечение / Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1991

9. Информатика: «Энциклопедический словарь для начинающих» / Сост. Д.А.Поспелов. – М.: Педагогика-Пресс, 1994

10. Ляхович В.Ф. Основы информатики. н/Д.: Изд-во «Феникс», 1996

11. MicrosoftWindows 98. Шаг за шагом: практ. пособие. Русская версия/Пер. с анг. – М.: Издательство ЭКОМО

12. Потапкин А.В «Операционная система Windows 95» — 1999

13. Партыка Т. Л., Попов И.И. «Операционные системы, среды и оболочки» Учебное пособие. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2006

14. Стоцкий Ю. Работа на персональном компьютере. Самоучитель – СПб.:Питер, Киев: Издательская группа BHV, 2006

15. Хлебалина Е. Леонов А. Энциклопедия детей. Т22. Информатика – М,: Аванта+,2004

16. Черноскутовая И.А. Информатика. Учебное пособие для среднего профессианального образования — СПб.: Питер, 2005

Добавить комментарий