Операционная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство спорта и турима Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет физической культуры»

Институт повышения квалификации и переподготовки руководящих работников и специалистов физической культуры, спорта и туризма

Кафедра социально-гуманитарных и психологических основ физической культуры

Контрольная работа

Операционная система

Исполнитель: Колбасов И.С.

Минск 2014

Введение

Операционная система (ОС) представляет собой комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой стороны, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Классификация ОС:

по назначению (общего назначения, специального назначения (мини ЭВМ, микро ЭВМ, ЭВМ реального времени));

по режиму обработки задач (однопрограммные, многопрограммные);

по архитектурным особенностям (микроядерные, монолитные);

по организации работы (однотерминальные, многотерминальные).

основные функции операционных систем.

Прием от пользователя (или от оператора системы) заданий, или команд, сформулированных на соответствующем языке, и их обработка. Задания могут передаваться в виде текстовых директив (команд) оператора или в форме указаний, выполняемых с помощью манипулятора (например, с помощью мыши). Эти команды связаны, прежде всего, с запуском (приостановкой, остановкой) программ, с операциями над файлами (получить перечень файлов в текущем каталоге, создать, переименовать, скопировать, переместить тот или иной файл и др.), хотя имеются и иные команды. Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ. Распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти.

Запуск программы (передача ей управления, в результате чего процессор исполняет программу).

Идентификация всех программ и данных.

Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений. Операционная система умеет выполнять очень большое количество системных функций (сервисов), которые могут быть запрошены из выполняющейся программы. Обращение к этим сервисам осуществляется по соответствующим правилам, которые и определяют интерфейс прикладного программирования (Application Program Interface, API) этой операционной системы.

1. Операционная система: определение и классификация. Основные функции операционных систем

интерфейс программирование операционный

Обслуживание всех операций ввода-вывода.

Обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения.

Обеспечение режима мультипрограммирования, то есть организация параллельного выполнения двух или более программ на одном процессоре, создающая видимость их одновременного исполнения.

Планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания.

Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами.

Для сетевых операционных систем характерной является функция обеспечения взаимодействия связанных между собой компьютеров.

Защита одной программы от влияния другой, обеспечение сохранности данных, защита самой операционной системы от исполняющихся на компьютере приложений.

Аутентификация и авторизация пользователей (для большинства диалоговых операционных систем). Под аутентификацией понимается процедура проверки имени пользователя и его пароля на соответствие тем значениям, которые хранятся в его учетной записи.

Термин авторизация означает, что в соответствии с учетной записью пользователя, который прошел аутентификацию, ему (и всем запросам, которые будут идти к операционной системе от его имени) назначаются определенные права (привилегии), определяющие, что он может, а что не может делать на компьютере. Удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (характерно для операционных систем реального времени).

Обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы.

Предоставление услуг на случай частичного сбоя системы.

Архитектура операционной системы.

Простейшая структуризация ОС состоит в разделении всех компонентов ОС на модули, выполняющие основные функции ОС (ядро), и модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Вспомогательные модули ОС оформляются либо в виде приложений (утилиты и системные обрабатывающие программы), либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, то есть являются транзитными. Модули ядра постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными. При наличии аппаратной поддержки режимов с разными уровнями полномочий устойчивость ОС может быть повышена путем выполнения функций ядра в привилегированном режиме, а вспомогательных модулей ОС и приложений -- в пользовательском. Это дает возможность защитить коды и данные ОС и приложений от несанкционированного доступа. ОС может выступать в роли арбитра в спорах приложений за ресурсы. Ядро, являясь структурным элементом ОС, в свою очередь, может быть логически разложено на следующие слои (начиная с самого нижнего): 1)машинно-зависимые компоненты ОС; 2)базовые механизмы ядра; 3)менеджеры ресурсов; 4)интерфейс системных вызовов. В многослойной системе каждый слой обслуживает вышележащий слой, выполняя для него некоторый набор функций, которые образуют межслойный интерфейс.

На основе функций нижележащего слоя следующий вверх по иерархии слой строит свои функции -- более сложные и более мощные, которые, в свою очередь, оказываются примитивами для создания еще более мощных функций вышележащего слоя. Многослойная организация ОС существенно упрощает разработку и модернизацию системы. Любая ОС для решения своих задач взаимодействует с аппаратными средствами компьютера, а именно: средствами поддержки привилегированного режима и трансляции адресов, средствами переключения процессов и защиты областей памяти, системой прерываний и системным таймером. Это делает ОС машинно-зависимой, привязанной к определенной аппаратной платформе. Переносимость ОС может быть достигнута при соблюдении следующих правил. Во-первых, большая часть кода должна быть написана на языке, трансляторы которого имеются на всех компьютерах, куда предполагается переносить систему. Во-вторых, объем машинно-зависимых частей кода, которые непосредственно взаимодействуют с аппаратными средствами, должен быть по возможности минимизирован. В-третьих, аппаратно-зависимый код должен быть надежно локализован в нескольких модулях. Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения операционной системы, в соответствии с которым все основные функции операционной системы, составляющие многослойное ядро, выполняются в привилегированном режиме.

В микроядерных ОС в привилегированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Все остальные высокоуровневые функции ядра оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме. Микроядерные ОС удовлетворяют большинству требований, предъявляемых к современным ОС, обладая переносимостью, расширяемостью, надежностью и создавая хорошие предпосылки для поддержки распределенных приложений. За эти достоинства приходится платить снижением производительности, что является основным недостатком микроядерной архитектуры.

Прикладная программная среда -- совокупность средств ОС, предназначенная для организации выполнения приложений, использующих определенную систему машинных команд, определенный тип API и определенный формат исполняемой программы. Каждая ОС создает как минимум одну прикладную программную среду. Проблема состоит в обеспечении совместимости нескольких программных сред в рамках одной ОС. При построении множественных прикладных сред используются различные архитектурные решения, концепции эмуляции двоичного кода, трансляции API.

Ядро операционной системы в привилегированном режиме.

Для надежного управления ходом выполняемого приложения ОС должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии, иначе не корректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и разрушить часть ее кодов. Обеспечение привилегии ОС невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать 2 режима работы:

1) пользовательский режим (user mode);

2) привилегированный режим (kernel mode). Так как ядро выполняет все основные функции ОС, то именно оно с работает в привилегированном режиме, именно это свойство - работа в привилегированном режиме служит основным определением понятия ядро.

Приложения ставятся в подчиненное положение за счет выполнения некоторых критических команд в пользовательском режиме, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, с управлением устройствами ввода - вывода, с доступом к механизмам распределения и защиты памяти. Условия разрешения выполнения критических инструкций находятся под полным контролем ОС. Этот контроль обеспечивается за счет того, что набор инструкций безусловно запрещен для пользовательского режима. Механизмы защиты памяти используются ОС не только для защиты своих областей памяти от приложений, но и для защиты областей памяти, выделенных ОС какому либо приложению от остальных приложений. Говорят, что каждое приложение работает в своем адресном пространстве. Это свойство позволяет локализовать некорректно работающее приложение в собственной области памяти так, что его ошибки не оказывают влияния на остальные приложения ОС. Между количеством уровней привилегий, реализуемых аппаратно и количеством уровней привилегий, поддерживаемых ОС, нет прямого соответствия. Например, на базе 4^х уровней, обеспечиваемых процессорами фирмы Intel, ОС OS/2 строит 3^х уровневую систему привилегий, а Unix, Win NT/2000/XP ограничиваются 2^х уровневой системой. Повышение устойчивости ОС, обеспечиваемая переходом ядра в привилегированный режим, достигается за счет некоторого замедления выполнения систем вызовов.

Управление заданиями. Классификация процессов.

Процесс - минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами.

1) По временным характеристикам: интерактивные, пакетные и реального времени. Время существования интерактивного процесса определяется реакцией ЭВМ на запрос обслуживания и составляет секунды. Процессы реального времени имеют гарантированное время окончания работы и время реакции мсек. Пакетные запускаются один вслед за другим и время реакции часы и более.

2) По генеалогическому признаку различают порождающие и порожденные процессы.

3) По результативности различают эквивалентные, тождественные и равные процессы. Все они имеют одинаковый конечный результат, но эквивалентные процессы могут реализовываться как на одном, так и на многих процессорах по одному или разным алгоритмам, то есть они имеют разные трассы, которые определяют порядок и длительность пребывания процесса в разных состояниях. Тождественные процессы реализуются по одной и той же программе, но имеют разные трассы.

4) По связности: взаимосвязанные, которые имеют какую-то связь (пространственно-временную, управляющую, информационную); изолированные -- слабо связанные; информационно-независимые, которые используют совместные ресурсы, но имеют собственные информационные базы; взаимодействующие - имеют информационные связи и разделяют общие структуры данных; взаимосвязанные по ресурсам; конкурирующие.

5) По времени развития: последовательные, параллельные, комбинированные.

6) По месту развития: внутренние (на ЦП), внешние (на внешних процессорах).

7) По принадлежности ОС: системные и пользовательские.

Порядок взаимосвязи процессов определяется правилами синхронизации. Процессы могут находиться в отношении:

а) предшествования -- один всегда находится в активном состоянии раньше, чем другой;

б) приоритетности - когда процесс может быть переведен в активное состояние только в том случае, если в состоянии готовности нет процессов с более высоким приоритетом, или процессор свободен, или на нем реализуется процесс с меньшим приоритетом;

в) взаимного исключения - в процессе используется общие критический ресурс, и процессы не могут развиваться одновременно, если один из них использует критический ресурс, то другой находится в состоянии ожидания.

Управление процессами. Диаграмма состояний процесса.

Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Процесс (задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов.

Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами. В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:

выполнение - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

ожидание - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса;

готовность - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.

В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе.

В состоянии ВЫПОЛНЕНИЕ в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ОЖИДАНИЕ и ГОТОВНОСТЬ - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов. Жизненный цикл процесса начинается с состояния ГОТОВНОСТЬ, когда процесс готов к выполнению и ждет своей очереди. При активизации процесс переходит в состояние ВЫПОЛНЕНИЕ и находится в нем до тех пор, пока либо он сам освободит процессор, перейдя в состояние ОЖИДАНИЯ какого-нибудь события, либо будет насильно "вытеснен" из процессора, например, вследствие исчерпания отведенного данному процессу кванта процессорного времени. В последнем случае процесс возвращается в состояние ГОТОВНОСТЬ. В это же состояние процесс переходит из состояния ОЖИДАНИЕ, после того, как ожидаемое событие произойдет.

Всякий новый процесс, появляющийся в системе, попадает в состояние готовность. Операционная система, пользуясь каким-либо алгоритмом планирования, выбирает один из готовых процессов и переводит его в состояние исполнение. В состоянии исполнение происходит непосредственное выполнение программного кода процесса. Выйти из этого состояния процесс может по трем причинам:

1) операционная система прекращает его деятельность;

2) он не может продолжать свою работу, пока не произойдет некоторое событие, и операционная система переводит его в состояние ожидание;

3) в результате возникновения прерывания в вычислительной системе (например, прерывания от таймера по истечении предусмотренного времени выполнения) его возвращают в состояние готовность.

Из состояния ожидание процесс попадает в состояние готовность после того, как ожидаемое событие произошло, и он снова может быть выбран для исполнения.

Взаимодействие процессов удобно рассматривать в схеме производитель - потребитель, например, программа вывода на печать производит последовательность символов, которые потребляются драйвером принтера, или компилятор производит текст ассемблера, который потребляется ассемблером. Для взаимодействия процесса производителя и процесса потребителя создается совместный буфер, заполняемый процессами производителя и потребителя. Буфер имеет фиксированные размеры, следовательно, процессы могут находиться в состоянии ожидания, когда:

1) буфер заполнен, ожидает процесс производитель;

2) буфер пуст, ожидает процесс потребитель.

Буфер может предоставляться и поддерживаться самой ОС, например, с помощью средств межпроцессной коммуникации, либо должен быть организован программистом, при этом оба процесса производитель и потребитель используют общий участок памяти. Взаимодействие процессов заключается в передаче данных между процессами или совместном использовании некоторых ресурсов и обычно реализуется с помощью таких механизмов как транспортеры, очереди, сигналы и семафоры.

2. Классификация операционных систем

Это список известных операционных систем. Операционные системы могут быть классифицированы по базовой технологии (UNIX-подобные, пост-UNIX/потомки UНЙЧ), типу лицензии (проприетарная или открытая), развивается ли в настоящее время (устаревшие или современные), по назначению (универсальные, ОС встроенных систем, ОС PDA, ОС реального времени, для рабочих станций или серверов), а также по множеству других признаков. Ранние:

CTSS (The Compatible TimeShare System, разработанная в MIT -- Массачусетском технологическом институте), Incompatible Timesharing System (The Incompatible Timeshare System, разработанная в MIT для серверов DEC 10 / 20), THE (разработана Эдсгером Дейкстрой и другими), MULTICS (проект Bell Labs, GE, и MIT), Master programme, разработанная LEO computer, Leo III в 1962 году, Business Operating System (BOS) -- кросс-платформенная, основанная на командной строке, Sinclair Micro и QX, и подобные, TRS-DOS, ROM OS (улучшенный интерпретатор Microsoft BASIC с поддержкой файловой системы), FLEX от Technical Systems Consultants для микрокомпьютеров, построенных на Motorola 6800 и 6809: SWTPC, Tano, Smoke Signal Broadcasting, Gimix и других, HDOS -- Heath DOS, для микрокомпьютеров, Cray Operating System для суперкомпьютеров Cray Research.

Acorn: Arthur, ARX, MOS (на BBC Micro и BBC Master), RISC OS, RISCiX

Операционные системы, разработанные в СССР:

Демос (операционная система), ОС ЕС, ОС ФЕЛИКС, ОС Немига, ОС ДВК, ФОБОС (операционная система), РАФОС (операционная система), Операционные системы для БЭСМ: Диспетчер-68, НД-70, Диспак, Atari ST, TOS, MultiTOS, MiNT, Apple, A/UX, Apple Darwin, Apple DOS, GS/OS, Mac OS, Mac OS 8, Mac OS 9, Mac OS X, 10.0 Cheetah, 10.1 Puma, 10.2 Jaguar, 10.3 Panther, 10.4 Tiger, 10.5 Leopard, 10.6 Snow Leopard, 10.7 Lion, 10.8 Mountain Lion, 10.9 Mavericks, IOS, ProDOS, SOS.

Корпорация Be: BeOS, BeIA, Zeta

Control Data Corporation: CDC KRONOS, CDC NOS, CDC SCOPE

DEC/Compaq/HP: AIS, OS-8, ITS (для PDP-6 и PDP-10), TOPS-10 (для PDP-10), TOPS-20 (для PDP-10), WAITS, TENEX (от BBN), RSTS/E (работала на нескольких типах машин, в основном PDP-11), RSX-11 (многопользовательская многозадачная ОС для PDP-11), RT-11 (однопользовательская для PDP-11), RTE-II (система реального времени для HP-2000/2100 и ДОС РВ для М-6000/7000, СМ-1), RTE-IV (система реального времени для СМ-2M, наследница RTE-II), RTE-6 (система реального времени для СОУ-6, наследница RTE-IV), VMS (от DEC для серии компьютеров VAX, позднее переименована в OpenVMS), HP-UX от HP, NonStop OS -- разработана компанией Tandem Computers, впоследствии приобретённой фирмой Compaq, OSF/1 (от DEC; дважды переименована, сначала в Digital UNIX, затем в Tru64 UNIX).

IBM:

IBSYS, OS/2, OS/2 v1.0 -- выпущена в декабре 1987 года. Одна из первых операционных систем с поддержкой многозадачного режима процессора 80286., OS/2 v1.10SE -- выпущена в октябре 1988 года. SE = Standard Edition., OS/2 v1.10EE -- 1989 год, OS/2 v1.20 -- 1989 год. Редакции SE и EE. Улучшенный Presentation Manager, OS/2 v1.30 -- 1991 год. Также редакции SE и EE, OS/2 v2.00 -- весна 1992 года. Первая версия OS/2, которой для работы необходим процессор 80386 с его защищённым режимом., OS/2 v2.10 -- май 1993 года, OS/2 v2.11 -- конец 1993 года. Не содержит подсистемы Win-OS/2 и устанавливается поверх Windows 3.1. Стоит дешевле других версий OS/2, OS/2 v3.0 «Warp» и «Warp Connect» -- октябрь 1994 года, OS/2 v4.0 «Merlin» -- сентябрь 1996 года, OS/2 Warp 4.5 Server for E-business «Aurora» -- апрель 1999 года. Дальнейшие обновления получили имена CP1 и CP2 (Convenience Package) и базировались на Aurora, eComStation, AIX -- Unix-подобная ОС, AIX/RT, AIX/6000, AIX PC, AIX/ESA, AIX/370, AIX 5L, DYNIX -- Unix-подобная ОС, разработана компанией Sequent Computer Systems, которая позже была поглощена IBM, OS/400, VM, DOS/360, DOS/VSE, OS/360 -- первая ОС для архитектуры System 360, MFT -- позднее переименована в OS/VS1, MVT -- позднее переименована в OS/VS2, SVS, MVS -- разновидность MVT, Transaction Processing Facility, ALCS, OS/390, z/OS -- следующая версия после IBM OS/390, z/VM -- разновидность VM, z/VSE -- разновидность VSE, Basic Operating System -- первая ОС для архитектуры System 360, PC DOS -- OEM-версия MS-DOS, впоследствии дорабатывалась самостоятельно, ОС ЕС, СВМ, МВС, ДОС ЕС, МОС ЕС -- IBM-совместимые операционные системы (клоны) советского производства.

ICT/ICL:

GEORGE, VME, DME, TME

Microsoft:

MSX-DOS, MS-DOS, Xenix -- лицензированная версия Unix; продана SCO в 1990-х, Microsoft Windows, Windows 1.0, Windows 2.0 (для 80286), Windows 3.0 -- первая версия, имевшая коммерческий успех, Windows 3.1 -- выпущена 18 марта 1992 года, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9x -- версии Windows 4.x, новое семейство, сохранявшее преемственность с Windows 3.x, Windows 95 (версия Windows 4.00.950), Windows 98 (версия Windows 4.10.1998), Windows Me (версия Windows 4.90.3000), Windows NT -- ОС, разрабатываемая в Microsoft с 1988 года командой во главе с Дэвидом Катлером под рабочим названием OS/2 Version 3, Windows NT 3.1 -- первая версия Windows NT, выпущена 27 июля 1993, Windows NT 3.5 (варианты поставки: Workstation -- для рабочих станций и Server -- для серверов), Windows NT 3.51 -- отлаженная версия Windows NT 3.5, Windows NT 4.0 (варианты поставки: Workstation -- для рабочих станций и Server -- для серверов), Windows 2000 (версия Windows NT 5.0, варианты поставки: Professional -- для рабочих станций, Server, Advanced Server и Datacenter Server -- для серверов), Windows XP (версия Windows NT 5.1 -- внутренне основана на ядре Windows 2000); варианты поставки: Home, Professional, Tablet PC Edition, Media Center Edition, Embedded, Windows Server 2003 (версия Windows NT 5.2) -- вариант Windows XP для работы на серверах Windows Compute Cluster Server 2003 -- вариант Windows XP для работы в кластерных системах, Windows XP Embedded -- вариант Windows XP для встраиваемых систем, Windows Vista (версия Windows NT 6.0), Windows Server 2008 (версия Windows NT 6.0) -- вариант Windows Vista для работы на серверах, Windows HPC Server 2008 -- замена Windows Compute Cluster Server 2003 для кластерных систем, Windows Home Server, Windows Vista for Embedded Systems -- вариант Windows Vista для встраиваемых систем, Windows 7 (версия Windows NT 6.1), Windows Server 2008 R2 (версия Windows NT 6.1) -- вариант Windows 7 для работы на серверах, Windows 8 (версия Windows NT 6.2) -- имеются версии на планшетные компьютеры и на персональные компьютеры, Windows Server 2012 -- серверная ОС от Microsoft. Поддержка драйверов Windows 8. Полная совместимость с Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2., Windows 8.1 (версия Windows NT 6.3) -- самая новая ОС от Microsoft. Отличается обновленным ядром, повышенным быстродействием, стабильностью и безопасностью, Windows CE (compact edition -- компактная редакция) -- операционная система реального времени для встраиваемых систем, мобильных телефонов, наладонных компьютеров и даже роботов, Windows Mobile, Pocket PC -- версии Windows CE для мобильных телефонов и планшетных компьютеров, Windows Embedded -- версии Windows CE для встраиваемых систем, включая роботов.

Mediatek: MtkOS -- операционная система для мобильных телефонов на MTK (ARM) процессорах

Novell:

NetWare -- сетевая ОС, NetWare 3.x, в том числе Netware v3.12, NetWare 4.x, NetWare 5.x, NetWare 6.x, Novell DOS (см.: Клоны MS-DOS), UnixWare -- разработана на основе UNIX System V, в 1995 году Novell продала права на дальнейшую разработку компании Santa Cruz Operation, openSUSE -- дистрибутив свободной операционной системы Linux, разработчиком которого является корпорация Novell, Inc., Open Enterprise Server -- сетевая ОС, включает в себя Novell NetWare, openSUSE и набор сетевых служб.

Strawberry Development Group: EROS, CapROS

Sun Microsystems:

SunOS -- Unix-подобная ОС, основана на реализации BSD Unix, SunOS 4.x -- (Solaris 1.x), Solaris -- Unix-подобная ОС, основана на реализации UNIX System V Release 4 + наработки из SunOS, SunOS 5.x -- (Solaris 2.x, 7.x и более поздние), OpenSolaris -- SunOS 5.11

Другие Unix-подобные и POSIX-совместимые:

Aegis/OS (Apollo Computer), CLIX от Intergraph, Cromix (Unix-emulating OS from Cromemco), Coherent (Эмулирующая Unix ОС от Mark Williams Co. для персональных компьютеров), DNIX, DYNIX -- Unix-подобная ОС, разработана компанией Sequent Computer Systems, которая позже была поглощена IBM, Idris, IRIX от SGI, NeXTStep -- своё развитие получила в ОС Mac OS X после объединения компаний NeXT и Apple, OPENSTEP, OS-9 -- Unix-подобная RTOS, эмулирующая Unix от Microware для процессора Motorola 6809, OS-9/68k (Эмулирующая Unix от Microware для процессора Motorola 680x0; создана из OS-9), OS-9000 (портативная эмуляция Unix от Microware; одна из реализаций предназначена для Intel x86), QNX (POSIX, микроядерная операционная система; используется, в основном, во встроенных системах реального времени), Rhapsody, RiscOS, SCO UNIX (от Santa Cruz Operation, куплена компанией Caldera, позже переименованной в SCO), System V (реализация AT&T Unix, 'SVr4' 4й релиз). Фактически последний «чистый» UNIX. Всё остальное обычно называют UNIX-подобным, UNIflex (Эмулирующая Unix ОС от TSC для DMA-совместимых, Motorola 6809 с расширенной адресацией; например, SWTPC, GIMIX, ...), Ultrix (первая версия Unix для VAX и PDP-11 от DEC, основана на BSD), Unicos (Unix для суперкомпьютеров Cray Research Inc.), Venix

Unix-подобные:

BSD (Berkeley Software Distribution, реализация Unix для DEC VAX) и её вариации: 386BSD, DesktopBSD, DragonFly BSD, FreeBSD, MidnightBSD, NetBSD, OpenBSD, PC-BSD, TrianceOS,TrueBSD, GNU/Hurd (ОС, реализованная как набор серверов, работающих на микроядре Mach): Hurd/L4 (ОС, реализованная как набор серверов, работающих на микроядре L4), Linux: Linux (наиболее популярное свободное Unix-подобное ядро), Cosmoe (основана на ядре Linux и использует много кода AtheOS, подобна BeOS), Объединённое ядро Linux, Ubuntu,Debian., OpenSolaris (проект по открытию кодов Solaris): AuroraUX, BeleniX, Jaris, MilaX, marTux, Nexenta OS, NexentaStor, OpenIndiana, OpenSolaris for System z, OSUNIX, Polaris, SchilliX, StormOS., Plan 9 (распределённая ОС, разработана Bell Labs): Plan B (распределённая ОС, произошедшая от Plan 9), Off++ (распределённая ОС, произошедшая от Plan 9), Inferno (ОС на основе виртуальной машины, произошла от Plan 9), SSS-PC (разработана в Токийском Университете), Minix (учебная ОС от Эндрю Таненбаума).

не-Unix-подобные: ReactOS, FreeDOS, Haiku

Авторские/внутренние, не-UNIX и другие:

A2 -- ОС, созданная в рамках проекта «Oberon -- операционная система и компилятор» (Оберон (операционная система)), AROS (AROS Research Operating System), свободная портируемая (в том числе для процессорной линейки x86) операционная система, идейный потомок AmigaOS, AtheOS, BellOS, CP/M (Control Program/Monitor), CP/M-80 (CP/M для Intel 8080/8085 и Zilog Z80 от Digital Research)), CP/M-86 (CP/M для Intel 8088/86 от Digital Research), MP/M-80 (многопрограммная версия CP/M-80 от Digital Research), MP/M-86 (многопрограммная версия CP/M-86 от Digital Research), МикроДОС (создана в СССР на основе CP/M 2.2), UCSD P-System (портативная среда программирования/операционная система/виртуальная машина, разработана студентами университетов Калифорнии в Сан-Диего; управляется профессором Ken Bowles, написана на языке Паскаль), FLEX9 -- от TSC для Motorola 6809, наследница FLEX, работавшей на Motorola 6800, JavaOS -- основным компонентом является Java VM, SSB-DOS -- от TSC для Smoke Signal Broadcasting, разновидность FLEX, DESQView многозадачная надстройка над MS-DOS для запуска MS-DOS приложений в режиме вытесняющей многозадачности с API кооперативной многозадачности, 1985 год. Текстовый интерфейс. Последняя версия 2.70, DV/X -- развитие DESQView, заимствовавшее интерфейс и протокол X Window System, GEOS, NewOS open source, Оберон (операционная система), разработана ETH-Zurich (Никлаусом Виртом и другими) для рабочих станций Ceres и Chameleon. См. также Оберон (язык программирования), osFree -- open-source-вариант OS/2, TripOS, 1978, VisiOn (первый графический пользовательский интерфейс для PC, коммерческого успеха не имел.), VME от International Computers Limited (ICL), MorphOS (на микроядре Quark, с поддержкой API AmigaOS 3.1), NetWare (от Novell), Pick (лицензирована и переименована), Primos от Prime Computer (иногда пишется PR1MOS или PR1ME), OSD/XC от Fujitsu-Siemens (BS2000 портирована для эмуляции на Sun платформы SPARC), OS-IV от Fujitsu (базируется на ранней MVS от IBM), MSP от Fujitsu (наследник OS-IV), Haiku -- свободный клон BeOS, SkyOS -- коммерческая ОС для PC, Syllable (развивается на базе AtheOS), TinyOS, TSX-32 многозадачная 32-битная операционная система для DOS-приложений, частично заимствовавшая идеи OS/2, DESQView и операционных систем фирмы DEC. ~1993 год.

Отличалась самой быстрой реализацией файловой системы FAT16 из известных.

Siemens AG:

BS1000, BS2000, BS3000 (функционально похожа на OS-IV и MSP от Fujitsu), VM2000, SINIX -- Unix-подобная ОС, ранее называлась Reliant UNIX, разработана на основе DC/OSx, DC/OSx -- DataCenter/OSx, доставшаяся Siemens AG после поглощения компании Pyramid Technology

«Домашние» OS:

KolibriOS (проект основан на MenuetOS и помещается на одну дискету), LainOS -- проект основан на FreeBSD. Навеян GUI Navi из Serial Experiments Lain, MenuetOS (помещается на одну дискету), Miraculix, Panalix, Syllable (почти полностью совместима с POSIX), Trion Operating System, Висопсис (VISOPSYS -- Визуальная операционная система), UzhOS, XSKernel-- проект ядра операционной системы под кодовым названием XSystem, FOS[2] -- микроядерная операционная система, ExeOS (проект операционной системы, основанной на микроядерной архитектуре), SymbOS -- многозадачная графическая ОС для Amstrad CPC, Amstrad PCW и MSX, FlopOS -- open-source OS, написанная на чистом ассемблере (помещается на одну дискету), System - ОS, а точнее графическая оболочка, написанная под MS-DOS.

Для БК:

Операционные системы, работавшие на БК-0010, БК-0010-01, БК-0011 и БК-0011М: ANDOS, MK-DOS, CSI-DOS, NORD, ОС БК-11 (вариант RT-11), AO-DOS, BASIS, DOSB10, PascalDOS, MicroDOS, DX-DOS, HC-DOS, RT-11 (во внешнем ПЗУ), NORTON-БК, РАМОН, KMON, Turbo-DOS, BKUNIX, Фокал

Для Spectrum:

+3DOS, C-DOS, CP/M, Doors, IS-DOS, PinkFloyd, TASiS, TR-DOS

Прикладные системы

Наладонный компьютер (PDA):

Palm OS от Palm Inc; теперь подразделения PalmSource, Pocket PC, Windows Mobile от Microsoft, EPOC -- изначально от Psion (Великобритания), в настоящее время разрабатывается Symbian, под маркой Symbian OS, Windows CE от Microsoft, Linux в Sharp Zaurus

Смартфоны:

Linux, Google Android, Open webOS, Maemo в Nokia 770 Internet Tablet, Nokia N800, N810 и Nokia N900, OpenMoko в устройствах Neo 1973 и Neo FreeRunner, MontaVista Mobilinux в Motorola A760, E680, EZX Linux в Motorola A1200, A1600, E6, MOTOMAGX в Motorola ZINE ZN5, LiMo Platform, Access Linux Platform в Edelweiss, MeeGo, Tizen, Ubuntu Phone, bada -- (ошибочно считается OS Linux)[прояснить] OS, разработанная компанией Samsung, Symbian OS, Apple iOS -- ОС для Apple iPhone, iPod touch, iPad, BlackBerry OS, JavaFX Mobile, Windows Mobile на базе Windows CE, Windows Phone, Нетбуки, смартбуки, MID, Linux, EPOC32 Release 5 в Psion netBook 1999 года, Microsoft Windows CE в Psion Teklogix netBook Pro 2003 года, в Elonex Smartbook и др., Microsoft Windows CE MID в Toshiba JournE;

Маршрутизаторы:

SROS от Alcatel-Lucent, CatOS от Cisco, IOS от Cisco, IOS XR от Cisco на основе QNX, JUNOS от Juniper Networks, LinkBuilder от 3Com, MikroTik RouterOS от MikroTik, Cisco PIX от Cisco, ScreenOS от Juniper Networks, RapidOS от Riverstone Networks, freesco -- бесплатная и свободная замена коммерческим роутерам (в частности, от Cisco]), поддерживающая до 10 Ethernet/ARCnet/Token Ring/Arlan-сетевых карт и до 10 модемов, ZyNOS от ZyXEL, SeOS от Ericsson.

МиниАТС: Orix от Avaya

Для микроконтроллеров, встраиваемые и ОС реального времени:

AMX OS KADAK, Contiki (поддерживается Atmel AVR), eCos, FreeRTOS, Integrity, ITRON, LynxOS, Montavista Linux, Nucleus, QNX, OS-9 -- от Microware, OS-9000 -- от Microware, OSA[4] -- для микроконтроллеров PIC (Microchip) и AVR (Atmel), OSE от ENEA, OSEK, RDOS, RTEMS -- первоначальная разработка велась по заказу МО США, сейчас свободная (GPL-like лицензия), RTOS, ThreadX, TRON OS разработчик -- Ken Sakamura, uC/OS-II для микроконтроллеров, uOS разработчик -- Сергей Вакуленко, scmRTOS -- для микроконтроллеров, мClinux, VxWorks, Snake OS, Salvo -- для микроконтроллеров.

Заключение

За четыре с лишним десятилетия, прошедших с момента разработки первых ОС, сообщество программистов достигло определенного понимания того, что:

при разработке ОС возникает много стандартных проблем и вопросов;

для большинства из этих проблем и вопросов существует набор стандартных решений;

некоторые из этих решений намного лучше, чем все альтернативные.

*Многие из таких наилучших решений были реализованы в операционных системах семейства Unix. Поэтому среди адептов этой ОС ходит поговорка: ``Если вы не понимаете UNIX, вы должны будете заново изобрести его''. Опыт систем OS/2 и Windows NTотчасти подтверждает ее.

По современным представлениям, ОС должна уметь делать следующее:

Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение.

Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски и т.д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные.

Предоставлять более или менее стандартный доступ к различным устройствам ввода/вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства.

Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторый здесь сказано не случайно - часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя.

Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известных систем такого типа - дисковая операционная система MS DOS.

Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности:

Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач.

Распределение ресурсов компьютера между задачами.

Организация взаимодействия задач друг с другом.

Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.

Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.

Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.

Использованная литература

1. Вильям Столлингс. Операционные системы = Operating Systems: Internals and Design Principles. -- М.: Вильямс, 2004. -- 848 с. -- ISBN 0-13-031999-6.

2. http://cs.mipt.ru/docs/comp/rus/os/common/bolshakov/node2.html.

3. http://gendocs.ru/v27213.

4. http://ru.wikipedia.org/wiki.

Размещено на Allbest.ru

...