История развития операционных систем и новейшие операционные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Операциомнная системма, ОС (англ. Operating system) - базовый комплекс управляющих и обрабатывающих программ, обеспечивающий эффективное управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод-вывод данных и управление ими, выполнение прикладных программ и утилит, а также взаимодействие с пользователем.

ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. Операционные системы являются основой программного обеспечения вычислительных машин (ВМ)и их систем - вычислительных систем (ВС). Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению ее сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, распределяющим и управляющим всеми компонентами и ресурсами ВМ и ВС с целью обеспечения максимальной эффективности их функционирования.

Трудно назвать другую сферу человеческой, которая развивалась бы столь стремительно и порождала бы такое разнообразие проблем, как информатизация и компьютеризация общества. История развития информационных технологий характеризуется быстрым изменением концептуальных представлений, технических средств, методов и сфер их применения. В современных реалиях весьма актуальным для большинства людей стало умение пользоваться промышленными информационными технологиями. Проникновение компьютеров во все сферы жизни общества убеждает в том, что культура общения с компьютером становится общей культурой человека.

В своей работе я хотел бы рассмотреть историю развития операционных систем и новейшие операционные системы, которые создаются в наше время.

1. Теоретические основы операционной системы

1.1 Понятие операционной системы

Операциомнная системма, ОС (англ. operating system) -- базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. С точки зрения обывателей, обычных пользователей компьютерной техники, ОС включает в себя и программы пользовательского интерфейса.

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:

вычислительная система используется для различных задач, причём программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные ОС, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы с вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;

различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция -- тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);

между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от чужого взора, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;

необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, «нарезает» процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочередно различным исполняющимся программам (процессам);

наконец, оператор должен иметь возможность, так или иначе, управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды, одна из которых -- оболочка и набор стандартных утилит -- является частью ОС (прочие, такие, как графическая операционная среда, образуют независимые от ОС прикладные платформы). Таким образом, современные универсальные ОС можно охарактеризовать прежде всего как

использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),

многопользовательские (с разделением полномочий),

многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов: ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему; системные библиотеки и оболочку с утилитами.

Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

1.2 Требования, предъявляемые к Операционным системам

Операционная система является сердцевиной программного обеспечения, она создает среду для выполнения приложений и во многом определяет, какими полезными для пользователя свойствами эти приложения будут обладать. В связи с этим рассмотрим требования, которым должна удовлетворять современная ОС.

Очевидно, что главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, поддерживать многооконный интерфейс, а также выполнять многие другие, совершенно необходимые функции. Кроме этих функциональных требований к операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования. К этим требованиям относятся:

· Расширяемость. Код должен быть написан таким образом, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы.

· Переносимость. Код должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которая включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа.

· Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны быть в состоянии наносить вред ОС.

·Совместимость. ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем. Кроме того, пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.

· Безопасность. ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.

· Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. [1],[2]

1.3 Виды современных операционных систем

В настоящее время существует большое разнообразие ОС. Они классифицируются по следующим признакам:

- по количеству пользователей, одновременно обслуживаемых системой;

- по числу процессов, которые могут одновременно выполняться под управлением ОС;

- по типу доступа пользователя к компьютеру;

- по типу средств вычислительной техники, для управления ресурсами которых система предназначена.

В соответствии с первым признаком различают однопользовательские и многопользовательские ОС. Многопользовательские системы поддерживают одновременную работу на компьютере нескольких пользователей (конечно, за различными терминалами).

Второй признак делит ОС на однозадачные и многозадачные. Заметим, что если система многопользовательская, то обычно она и многозадачная, но не наоборот.

В соответствии с третьим признаком ОС делятся на:

- системы с пакетной обработкой, когда из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет, который предъявляется компьютеру. В этом случае пользователи непосредственно с ОС не взаимодействуют. Данный тип ОС предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов компьютера;

- системы разделения времени, обеспечивающие одновременный диалоговый (интерактивный) доступ к компьютеру нескольких пользователей через терминалы. Ресурсы компьютера выделяются при этом каждому пользователю “по очереди” в соответствии с той или иной дисциплиной обслуживания. Этот тип ОС предназначен для обеспечения удобства работы группы пользователей;

- системы реального времени, которые должны обеспечивать гарантированное время ответа на внешние события. Такие ОС служат для управления внешними по отношению к компьютеру процессами и объектами.

По четвертому признаку ОС делятся на однопроцессорные, многопроцессорные, сетевые и распределенные.

ОС не могут, как правило, предоставить пользователям возможности, которыми не обладает компьютер. Они в состоянии только эффективно использовать аппаратные средства компьютера. Поэтому мы сначала перечислим возможные режимы работы ПЭВМ., чтобы понять, какими типами ОС они могут комплектоваться.

В настоящее время ПЭВМ поддерживают спектр режимов работы, среди которых:

- однопрограммный режим;

- однопользовательский многопрограммный, или просто многопрограммный режим;

- многопользовательский многопрограммный, или просто многопрограммный режим;

- система виртуальных машин (дальнейшее развитие мультипрограммирования, основным признаком которого является возможность одновременной нескольких ОС, что уже отмечалось).

С точки зрения работы микропроцессора режимы 2 и 3 близки друг другу, но для обеспечения последнего необходимо наличие нескольких терминалов (дисплеев и клавиатур). Многопрограммные режимы могут реализовываться как на одно-, так и на многопроцессорных ПЭВМ.

Для поддержки перечисленных режимов работы ПЭВМ существуют следующие типы ОС:

- однопользовательские однозадачные, или просто однозадачные;

- однопользовательские многозадачные, или просто многозадачные;

- многопользовательские многозадачные, или просто многопользовательские.

Для обеспечения работы ПЭВМ в режиме системы виртуальных машин необходим монитор виртуальных машин.

При рассмотрении режимов работы ПЭВМ и ОС не случайно использовались различные термины - соответственно “программа” и “задача”. Без дополнительных пояснений здесь не обойтись, что мы сейчас и сделаем.

На аппаратном уровне случаи одновременного выполнения последовательностей команд нескольких программ или одной программы неразличимы. Понятие же “задача” вообще не вводится, а посему можно использовать лишь термин “программа”, понимая под многопрограммностью способность одновременного (при наличии одного процессора - только попеременного) выполнения нескольких последовательностей команд.

На уровне же ОС дело обстоит несколько иначе: считается, что система организует выполнение задачи, формируемой из самой программы или из логически законченного фрагмента программы. Поэтому в данном случае правомерно говорить об одно- или многозадачности. Однако следует иметь в виду, что многозадачность бывает разная. Простейшим случаем многозадачности является поддержка одновременного нескольких программ без возможности разбиения программы на несколько задач. “Чистая” же многозадачность предполагает обеспечение такой возможности. Это дополнительно требует наличия в составе ОС средств для взаимодействия и синхронизации процессов. В связи с различными видами многозадачности применительно к ОС иногда употребляют термины многопрограммность для обозначения простейшего случая многозадачности и собственно “многопрограммность” для обозначения полностью реализованного многозадачного режима. Мы же будем употреблять только термин “многозадачность”, понимая его в широком смысле. В целях конкретизации при этом будет использоваться понятие “ гранула параллелизма”, которой может являться программа целиком, процесс (задача) как часть программы или даже цепочка команд в рамках процесса.

Дополнительно заметим, что многопользовательская ОС должна быть многозадачной (иначе нельзя будет обслуживать нескольких пользователей одновременно), хотя последняя возможность в отдельности каждому пользователю может и не предоставляться.

Для многопользовательских и многозадачных ОС важным показателем является дисциплина обслуживания. В соответствие с этим различают вытесняющий и согласующий режимы многозадачной работы.

При вытесняющей организации выделением задачам процессорного времени занимается исключительно ОС. Примерами такого режима являются квантование, когда каждой задаче процессор выделяется по очереди, причем на фиксированный промежуток времени, и приоритетное обслуживание. Вытеснение поддерживают ОС OS/2 и UNIX, а также интерфейсная система DESQview.

В случае согласующейся организации каждая задача, получившая управление, сама определяет, когда ей отдать процессор другой системе. Иначе говоря, здесь инициатива исходит не от ОС, а главным образом от самой задачи. Согласование применяется в сетевой ОС фирмы Novell, а также в интерфейсной системе MS Windows.

В общем случае согласование эффективнее и надежнее вытеснения, так как позволяет самой программе выбирать удобный и безопасный метод своего прерывания. Однако при этом ни одна из программ не должна узурпировать процессор, добровольно отказываясь от монопольного его использования.

Очевидно, однозадачная ОС может быть поставлена на поддерживающую любой режим работы ПЭВМ, что и делается многими пользователями. Однако, на что уже обращалось внимание читателя, современные мощные ПЭВМ имеют такие ресурсы, которые не могут быть эффективно использованы одним пользователем даже в многопрограммном режиме. На таких машинах целесообразнее применять многопользовательские ОС.

Для IBM - совместимых ПЭВМ разработаны и используются следующие классы ОС:

- ОС семейства DOS;

- ОС семейства MS WINDOWS (WINDOWS 95 и WINDOWS 98);

- ОС семейства NT;

- ОС семейства OS/2;

- ОС семейства UNIX.

Наибольшее распространение в настоящее время имеют представители семейства интерфейсных многооконных операционных систем MS WINDOWS (WINDOWS 95 и WINDOWS 98). Применяются операционные системы семейства DOS. Многие пользователи применяют операционные системы семейства UNIX и сетевые операционные системы Windows NT. Операционная система OS/2 не получила широкого распространения. Данное соотношение в ближайшие годы сохранится. Сделаем относительно нее следующие замечания:

некоторые UNIX - подобные системы являются менее требовательными к ресурсам ПЭВМ и способны функционировать на ПЭВМ менее мощных классов;

можно использовать и меньший, чем указано, объем ОЗУ, однако при этом некоторые программы могут оказаться неработоспособными, а эффективность ОС снизится.

операционных качество система исторический

2. Историческое развитие операционных систем

2.1 UNIX

Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в подразделении Bell Labs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Юридически лишь некоторые из них имеют полное право называться «UNIX»; остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, объединяются термином «UNIX-подобные» (англ. Unix-like). Для краткости в данной статье под UNIX-системами подразумеваются как истинные UNIX, так и UNIX-подобные ОС.

Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:

использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой;

широкое применение утилит, запускаемых в командной строке;

взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства терминала;

представление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессового взаимодействия как файлов;

использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.

Первоначально UNIX была разработана в конце 1960-х годов сотрудниками Bell Labs, в первую очередь Кеном Томпсоном, Денисом Ритчи и Дугласом МакИлроем.

В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении (DEC PDP-7), написал первую версию новой операционной системы, а Брайан Керниган придумал для неё название -- UNICS (UNIplexed Information and Computing System) -- в противовес MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service). Позже это название сократилось до UNIX.

В ноябре 1971 года вышла версия для PDP-11, наиболее успешного семейства миникомпьютеров 1970-х (в СССР его аналоги, выпускавшиеся Министерством Электронной Промышленности были известно как СМ ЭВМ и «Электроника», позже ДВК, производились в Киеве, Воронеже, Зеленограде). Эта версия получила название «первая редакция» (Edition 1) и была первой официальной версией. Системное время все реализации UNIX отсчитывают с 1 января 1970.

Первые версии UNIX были написаны на ассемблере и не имели встроенного компилятора с языком высокого уровня. Примерно в 1969 году Кен Томпсон при содействии Дениса Ритчи разработал и реализовал язык Би (B), представлявший собой упрощённый (для реализации на миникомпьютерах) вариант разработанного в 1966 языка BCPL. Би, как и BCPL, был интерпретируемым языком. В 1972 году была выпущена вторая редакция UNIX, переписанная на языке Би. В 1969--1973 годах на основе Би был разработан компилируемый язык, получивший название Си (C).

В 1973 году вышла третья редакция UNIX, со встроенным компилятором языка Си. 15 октября того же года появилась четвёртая редакция, с переписанным на Си системным ядром (в духе системы Multics, также написанной на языке высокого уровня (ПЛ/1)), а в 1975 -- пятая редакция, полностью переписанная на Си.

С 1974 года UNIX стал бесплатно распространяться среди университетов и академических учреждений. С 1975 года началось появление новых версий, разработанных за пределами Bell Labs, и рост популярности системы. В том же 1975 году Bell Labs выпустила шестую редакцию, известную по широко разошедшимся комментариям Джона Лайонса.

К 1978 г. система была установлена более чем на 600 машинах, прежде всего, в университетах. Седьмая редакция была последней единой версией UNIX. Именно в ней появился близкий к современному интерпретатор командной строки Bourne shell.

В настоящее время UNIX используются в основном на серверах, а также как встроенные системы для различного оборудования. На рынке ОС для рабочих станций и домашнего применения лидером является Microsoft Windows, UNIX занимает только второе (Mac OS X) и третье (GNU/Linux) места.

UNIX-системы имеют большую историческую важность, поскольку благодаря им распространились некоторые популярные сегодня концепции и подходы в области ОС и программного обеспечения. Также, в ходе разработки Unix-систем был создан язык Си.

2.2 0S/2

Все началось с OC VM (Virtual Machine), что вышла в 1972 году. Выпущенный тогда продукт назывался VM/370 и был предназначен для поддержания сервера для определенного количества пользователей. Эта ОС, давно отметившая свой 25-летний юбилей, по истории которой можно изучать развитие технологий IBM в области серверных операционных систем и сетевых решений, является надежной и мощной базой для организации корпоративной информационно-вычислительной системы, ориентированной на многопользовательскую среду крупной современной фирмы. Система VM/ESA очень эффективно использует возможности аппаратного обеспечения и несколько менее требовательна к вычислительным ресурсам компьютера по сравнению с OS/390, что делает ее хорошим вариантом для использования в качестве платформы для корпоративной системы, информационного сервера крупной организации или сервера в Интернете. Позже IBM организовала совместный проект компаний Microsoft и IBM, нацеленный на создание операционной системы, лишенной недостатков. Первая версия 0S/2 вышла в конце 1987 года. Она была в состоянии использовать развитые вычислительные возможности процессора и обладала средствами обеспечения связи с большими машинами фирмы IBM. В 1993 году фирма IBM выпустила 0S/2 2.1, полностью 32-разрядную систему, обладавшую способностью выполнять приложения, созданные для Windows, имевшую высокую производительность и поддерживающую большое количество периферийных устройств. В 1994 году вышла 0S/2 WARP 3. В этой реализации, помимо дальнейшего повышения производительности и снижения требований к аппаратным ресурсам, появилась поддержка работы в Интернете. Сейчас же из последних версий следует отметить лишь 0S/2 Warp4, способная работать с 64-разрядными процессорами. Кроме того, в ней довольно полно представлены средства взаимодействия с Интернетом, позволяющие 0S/2 выполнять не только клиентские программы, но и выступать в качестве веб-сервера. Начиная с третьей версии, фирмой IBM поставляются локализованные версии 0S/2 для России. Пройдя довольно большой и сложный путь, эта ОС для персональных компьютеров обладает сегодня такими особенностями, как реальная многозадачность, продуманные и надежные подсистемы управления памятью и администрирования процессов, встроенная поддержка работы в сети и дополнительные функции сетевого сервера, мощный язык программирования REXX, предназначенный для решения задач системного администрирования. Перечисленные возможности позволяют использовать 0S/2 в качестве операционной системы для мощных рабочих станций или сетевых серверов.

2.3 MS-DOS

Операционная система MS-DOS (дисковая операционная система фирмы Microsoft), была разработана в 1981 г. Билом Гейтсом - президентом фирмы Microsoft, одновременно с машинами типа IBM PC и стала для них доминирующей. К настоящему времени разработано несколько версий системы. MS-DOS во многом напоминает по своим возможностям ОС UNIX. Предоставляемые MS DOS возможности обеспечивают, с одной стороны, удобный доступ к имеющимся прикладным пакетам и программам для непрофессиональных пользователей, с другой стороны, создают хорошую среду для разработки программного обеспечения. MS DOS является стандартом для 16-разрядных микро ЭВМ. В отличие от СР/М MS-DOS обеспечивает организацию многоуровневых каталогов, имеет более развитый командный язык.

Операционная система MS-DOS состоит из трех основных подсистем:

- модуль взаимодействия с базовой системой ввода-вывода (файл IO.SYS)

- собственно операционная система, обеспечивающая взаимодействие с программами пользователя. Она состоит из программы файловой системы, программ блочного обмена с дисками и других встроенных операций доступных программ пользователей (MSDOS.SYS)

- командный процессор (файл command.com) Все подсистемы должны располагаться на диске, с которого происходит загрузка операционной системы. При запуске системы (любая операция перезагрузки, либо при включении питания) в память считывается и получает управление специальная программа - так называемая программа начальной загрузки. Она помещается на все дискеты, чтобы напечатать сообщение об ошибке при попытке запустить систему с дискетой в формате отличном от формата MS-DOS

При получении управления программой начальной загрузки просматривается оглавление диска - проверяется, что первые два файла - это IO.SYS и MSDOS.SYS. Если они не обнаружены, на экран выдается сообщение об ошибке, если обнаружены, оба файла считываются в оперативную память и управление передается в модуль взаимодействия с базовой системой ввода-вывода (IO.SYS).

Подпрограмма инициализации (начала работы) в IO.SYS определяет состояние оборудования, приводит в действие дисковую систему и подключенные устройства, загружает драйверы устройств и устанавливает значения специальных управляющих блоков, связанных с обработкой прерываний. Затем она выполняет настройку адресов в ядре MS DOS и передает ему управление. Ядро MS DOS инициализирует свои внутренние рабочие таблицы, создает управляющие таблицы и возвращает управление модулю взаимодействия с BIOS. Последнее действие IO.SYS - загрузка командного процессора по адресу, установленному подпрограммой инициализации ядра MS DOS. Затем управление передается COMMAND. COM. Модуль взаимодействия с базовой системой ввода/вывода реализует набор операций работы с дисками и устройствами ввода/вывода. Только эта часть MS DOS непосредственно взаимодействует с внешними устройствами, только она зависит от особенностей и характеристик внешних устройств, используемых в конкретных компьютерах. В ней определена логика взаимодействия с устройствами ввода-вывода адресов подключения, набор команд контроллера дисков и т. д. Все другие компоненты MS DOS общаются с внешним миром только через модуль взаимодействия с BIOS.

Пользователь из своих прикладных программ может обращаться к некоторым MS DOS командам. Имеются программы для ввода с клавиатуры, для вывода на терминал и на печать, для формирования блоков управления файлами, управления памятью, обработки даты и времени, операций над дисками, каталогами и файлами. Ядро MS DOS реализует все функции, связанные с файловой организацией информации на дисках, управлением дисководами, распределением пространства и работой с их справочниками. MS DOS размещает (форматирует) все диски и дискеты с размером сектора 512 байт. Область для MS DOS (вся дискета или раздел на твердом диске) распределена следующим образом:

- блок начальной загрузки

- таблица размещения файлов

- копия таблицы размещения файлов

- корневой каталог

- область данных

Файлам выделяется пространство в области данных по мере необходимости, когда происходит фактическая запись; предварительного распределения не производится. Пространство выделяется порциями, называемыми кластерами. На односторонних дискетах кластер равен одному блоку; на двухсторонних каждый кластер состоит из двух блоков. Размер кластера для твердого диска определяется при разметке командой FORMAT и зависит от размера раздела MS DOS.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table - FAT) связывает кластеры одного файла в цепочку.

Кластеры устроены так, что минимизированы перемещения головок при работе с многосторонними носителями. Все пространство одной дорожки или одного цилиндра заполняется информацией, после чего происходит переход к следующий дорожке или цилиндру. При этом сначала используются последовательные секторы для головки с наименьшим сектором, после чего секторы следующей головки и так далее до последней головки, затем происходит переход к следующему цилиндру.

Файлы пишутся на диск в область данных обязательно последовательно. Пространство области данных распределяется по одному кластеру, при этом уже занятые кластеры пропускаются.

Выделяется первый найденный свободный кластер вне зависимости от его физического расположения на диске. Это обеспечивает наиболее эффективное использование дискового пространства, так как кластеры, освобожденные при удалении файла, становятся доступными для размещения новых файлов.

Командный процессор организует взаимодействие системы с пользователем на языке команд MS DOS. Он читает команды, введенные с пульта оператора, анализирует их и выполняет либо непосредственно (встроенные команды), либо загрузив в оперативную память программу, соответствующую этой команде (загружаемые команды), и передав ей управление.

2.4 Семейство Windows

Windows 3. 1 и Windows 3. 11

По сути дела Windows 3.1 и 3.11 является всего-навсего надстройкой над DOS, однако между ними существуют серьёзные различия - именно они позволяют называть Windows операционной системой. Графический интерфейс, как оказывается здесь не главное.

В Windows используется неактивный режим работы процессора (protected mode), и программа пользователя уже не может влезть в какую ей угодно область памяти и делать там что вздумается.

Большим преимуществом Windows 3.11 стала возможность работы в одноранговой сети или с выделенным сервером. Теоретически, можно забыть про приобретение специального сетевого программного обеспечения и обойтись только средствами

Windows 3.11. Однако на практике в локальной сети всё-таки лучше ставить специальное сетевое ПО, а уже поверх него - Windows 3.11. Тем более что в Windows предусмотрена поддержка не только своей сети, но и других сетевых протоколов.

Возможность использования в программах виртуальной памяти - (иными словами, выделение программе шести мегабайт памяти на машине с физическими четырьмя) также весьма удобна. И хотя в таком режиме компьютер заметно замедляет свою работу, бывает очень важно, чтобы “требовательная” программа работала уж как-нибудь, чем никак.

Windows распахивает перед пользователями фантастический мир мультимедиа, измерения которого системе DOS и не снились. DOS могла позволить воспроизведение максимум небольших мультфильмов - способности Windows трудно перечислить: это компьютерные игры, электронные энциклопедии, интерактивная графика и многое другое.

По своим возможностям Windows значительно превосходит DOS, но и требования к аппаратным ресурсам компьютера предъявляет немалые. Так, для работы в защищённом режиме компьютер должен быть оснащён как минимум 386-м процессором, а уж памяти Windows потребляет исходя из принципа “чем больше, тем лучше”. И если DOS на “двушке” с мегабайтом памяти работала быстро и уверенно, то Windows, даже версии 3.0, на такой машине работает крайне медленно.

Сегодня совмещение DOS + Windows на персональных компьютерах встречается наиболее часто; для Windows разработано несметное количество приложений, игр и инструментария.

Windows 95

Windows 95 выделяется среди других систем по совокупности своих характеристик: удобства, совместимости, функциональных возможностей и быстродействия.

Создавая Windows 95, корпорация Microsoft, по-видимому, задумала такую систему, работать с которой мог бы человек, не окончивший даже среднюю школу. Инсталлировать Windows 95 не сложнее, чем хлеба к обеду нарезать.

Правда преемственность предыдущих версий Windows только этим не ограничивается: Windows 95 имеет много общего со своими предшественницами. Она устанавливается, по сути дела, поверх MS-DOS, и, честно говоря безразлично, что она пишет в ответ на команду “ver” в режиме DOS:MS-DOS version x.xx или Windows 95.

Несмотря на то что Windows 95 разрекламирована как полноценная 32-разрядная операционная система, в действительности же она имеет 16-разрядное ядро. Как это ни прискорбно, для разработки 32-разрядных приложений необходимо запускать специальные утилиты - аналогично тому, как в Windows 3.11 ставился модуль Win32S. (Кстати, это и есть тот же Win32S, только видоизменённый для Windows 95)

Из всех усовершенствований, реализованных в Windows 95, для повышения производительности работы пользователя, вероятно, важнее всего значительные усовершенствования в интерфейсе. Изменения в нём, по сравнению с Windows 3.x в самом деле поразительны, но не меньше бросается в глаза то, как много в нем заимствований из Mac OS и OS/2.

Поддержка сетевых протоколов в Windows 95 немного расширилась по сравнению с предыдущими версиями Windows: например, появилась поддержка протокола TCP/IP; по отношению к локальным сетям политика не претерпела изменений. Сохранился свой протокол обмена между компьютерами и возможность поддержки других сетевых протоколов.

Новая ОС не только выполняет подавляющее большинство существующих программ для Windows 3.х и DOS, но и совместима с драйверами реального режима для этих систем. Использование таких драйверов может ослабить устойчивость работы 32-разрядной системы, зато устраняет сложности, возникающие из-за отсутствия нужного драйвера для того или иного периферийного устройства. Эту проблему никак не удаётся решить ни в Windows NT ни в OS/2 Warp.

Требования Windows 95 к аппаратному обеспечению несколько выросли по сравнению с Windows 3.11. В первую очередь они коснулись объёма оперативной памяти, необходимой для нормальной работы.

Windows 95 вышла на рынок сравнительно недавно, однако под неё написано уже много приложений: ведущие производители ПО связывают с ней большие надежды и переводят свои популярные продукты на рельсы Windows 95.

Windows 98

Windows 98 позиционируется компанией Microsoft как обновление для Windows 95. Сама Microsoft настаивает на том, что, не будучи "революционно новой", очередная ОС обеспечивает прирост производительности системы и большую стабильность в работе.

Кроме того, в Windows 98 реализован ряд новых возможностей, позволяющих, к примеру, работать с USB-устройствами, DVD-дисководами и т.д.

В Windows 98 значительно богаче набор средств для диагностики и разрешения конфликтов, чем в Windows 95, включая Version Conflict Manager и Maintenance Wizard. Microsoft предполагает, что благодаря этим средствам уменьшение числа обращений пользователей к службам технической поддержки.

Добавлена версия Internet Explorer 4.0. Windows 98 улучшает качество воспроизведения графики, звука и мультимедийных приложений, созданных по новейшим технологиям.

Windows 2000

В феврале 2000 г. в Москве прошла презентация новой системы Windows 2000. Платформа Windows 2000 представляет собой операционную систему нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах -- от переносных компьютеров до высококлассных серверов. Данная операционная система основывается на технологии NT и является наилучшей операционной системой для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Система является надежной: настольные компьютеры, портативные компьютеры и серверы, на которых используется операционная система Windows 2000, работают безотказно. Применение Windows 2000 снижает затраты, так как упрощается управление системой. Кроме того, это наилучшая операционная система, которая позволяет применять любое новейшее оборудование -- от самых маленьких мобильных устройств и до самых больших серверов для электронной коммерции.

Операционная система Windows 2000 Professional объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути, с присущими Windows NT управляемостью, надежностью и безопасностью.

Семейство Windows 2000 Server является новым поколением удостоенной наград и пользующейся коммерческим успехом операционной системы Windows NT Server. Данное семейство состоит из многоцелевых масштабируемых сетевых операционных систем. Windows 2000 предоставит удобную в управлении систему, обеспечивающую большую работоспособность оборудования, а также платформу для наиболее ответственных приложений электронной коммерции и ведения бизнеса в определенной области.

Windows 2000 Datacenter Server является самой производительной и полнофункциональной серверной операционной системой из всех, когда-либо предлагавшихся корпорацией Microsoft. Эта система поддерживает до 64 ГБ физической памяти, а также симметричную мультипроцессорную обработку с использованием до 32 процессоров. Ее стандартные компоненты обеспечивают 4-узловую кластеризацию и балансировку нагрузки. Она оптимизирована для работы с большими хранилищами данных, эконометрического анализа, моделирования крупномасштабных процессов в науке и технике, оперативной обработки транзакций и объединения серверов

Служба каталогов Microsoft Windows 2000 Active Directory является одним из самых важных новшеств операционной системы Windows 2000. Служба Active Directory значительно упрощает управление системой, усиливает систему безопасности и расширяет возможности интеграции с другими платформами. Ключевой особенностью, обеспечивающей интеграцию, является возможность синхронизации информации, хранимой в каталоге Active Directory, с другими хранилищами информации, в том числе со службой каталогов Novell Directory Services (NDS) и системными базами данных.

В Windows 2000 разработчики не только постарались учесть опыт создания NT-систем предыдущего поколения, сохранив все их традиционные достоинства, но и включили в нее много полезных наработок из привычной в своей доступности и простоте Windows 9x, как бы сблизив эти две разные системы.

Главное же и важнейшее ее достоинство для нас с вами - это совместимость с большинством программ Windows 9x. При этом надежность Windows 2000 на порядки выше, чем у Windows 9x.

Устойчивость работы Windows 2000 объясняется не только тем, что DOS в ней отсутствует - система полностью 32-х разрядная, но и тем, что в ней, в отличие от Windows 9x, применена так называемая вытесняющая многозадачность.

При таком способе реализации многозадачности, ни один процесс не сможет полностью завладеть центральным процессором, а получит в свое распоряжение лишь небольшой кусочек времени работы CPU, после чего процессор благополучно перейдет к обслуживанию следующего процесса - и так по кругу. Таким образом, каждый процесс обрабатывается по очереди под управлением специального диспетчера, и зависшая программа принудительно освобождает процессор, когда время, ей отведенное на работу, истекает. При появлении же сбоя достаточно снять “повисшую” задачу, что никак не отражается на деятельности всей системы и других программ, так как друг на друга они никак не влияют.

По сравнению с Windows NT, новая операционная система не только значительно облагорожена приятным внешним видом пользовательского интерфейса, который не вызовет никаких проблем у тех, кто видел Windows 9x, но и заметно улучшена поддержка широкого спектра нового оборудования. Система воспринимает без проблем и Plug and Play, USB, IEEE, ACPI, AGP, MMX, и даже FAT32.

Таким образом, наконец-то появилась операционная система, которая хоть как-то может заменить нам “капризного” монополиста Windows 9x, позволив при этом не расстаться с любимыми программами. В большинстве случаев программы под Windows 2000 работают даже быстрее, чем под Windows 9x.

Главный недостаток Windows 2000 - большая требовательность к аппаратной конфигурации персонального компьютера, значительно превышающая запросы Windows 9x. И хотя Microsoft и заявляет, что минимум для нее - Pentium 133, 32Mb RAM, 2Гб HDD, на деле же - это характеристики машины, на которую Windows 2000 можно установить, но не работать.

Windows XP.

Windows XP является следующей -- после Windows 2000 и Windows Millennium -- версией операционной системы Microsoft Windows. В Windows XP осуществлена эффективная интеграция сильных сторон Windows 2000 (основанной на отраслевых стандартах системы безопасности, высокой надежности и управляемости) с лучшими характеристиками систем Windows 98 и Windows Me, такими как простой в применении интерфейс пользователя, возможности технологии Plug and Play и новые принципы организации службы технической поддержки. Тем самым сделан очередной шаг по пути сближения операционных систем семейства Windows. В результате подобной интеграции была получена лучшая на сегодняшний день операционная система.

Некоторыми из наиболее заметных улучшений в Windows XP по сравнению с Windows 2000 являются:

- новое оформление графического интерфейса, включая более округлые формы и плавные цвета; а также дополнительные функциональные улучшения (такие, как возможность представления папки в виде слайд-шоу в проводнике Windows).

- возможность быстрого переключения пользователей, позволяющая временно прервать работу одного пользователя и выполнить вход в систему под именем другого пользователя, оставляя при этом приложения, запущенные первым пользователем, включёнными.

- функция «удалённый помощник», позволяющая опытным пользователям и техническому персоналу подключаться к компьютеру с системой Windows XP по сети для разрешения проблем. При этом помогающий пользователь может видеть содержимое экрана, вести беседу и (с позволения удалённого пользователя) брать управление в свои руки.

Программа восстановления системы, предназначенная для возвращения системы в определённое предшествующее состояние (эта функция является развитием аналогичной программы, включённой в Windows Me), а также улучшение других способов восстановления системы. Так, при загрузке последней удачной конфигурации загружается также и прежний набор драйверов, что позволяет в ряде случаев легко восстановить систему при проблемах, возникших в результате установки драйверов; возможность отката драйверов и т. д.

Улучшенная совместимость со старыми программами и играми. Специальный мастер совместимости позволяет эмулировать для отдельной программы поведение одной из предыдущих версий ОС (начиная с Windows 95).

Возможность удалённого доступа к рабочей станции благодаря включению в систему миниатюрного сервера терминалов (только в издании Professional).

Более развитые функции управления системой из командной строки.

Поддержка проводником Windows цифровых фотоформатов и аудиофайлов (автоматическое отображение метаданных для аудиофайлов, например, тегов ID3 для MP3-файлов).

Windows XP включает технологии, разработанные фирмой Roxio, которые позволяют производить прямую запись CD из проводника, не устанавливая дополнительное ПО, а работа с перезаписываемыми компакт-дисками становится подобной работе с дискетами или жёсткими дисками. Также в Media Player включена возможность производить запись аудио-дисков. Возможности работы с образами дисков не предусмотрена.

Улучшения в подсистеме EFS, заключающиеся в необязательности агента восстановления, более безопасного сохранения ключей. Шифруемые файлы теперь не просто удаляются, а перезаписываются нулями, что гораздо надёжнее. Начиная с SP1 становится возможным использовать (он и используется по умолчанию) алгоритм AES, наряду с DESX и 3-DES.

3. Новейшие операционные системы

Microsoft Windows Server 2012.

Windows Server - ведущая серверная операционная система, на которой построена работа многих крупнейших центров обработки данных - предоставляет широкие возможности предприятиям любого размера по всему миру. Продолжая лучшие традиции, Windows Server 2012 содержит сотни новых и усовершенствованных функций, которые позволяют трансформировать ИТ-среды виртуализации и облачных вычислений с целью сокращения расходов на ИТ и увеличения ценности для бизнеса. В Windows Server 2012 реализованы впечатляющие инновации в области виртуализации, сетевых технологий, систем хранения данных и удобства работы.

К решению фундаментальных задач, которые современный бизнес ставит перед ИТ, в первую очередь требуется последовательный и комплексный подход. Конечной задачей организации является возможность эффективно использовать все преимущества современных бизнес-приложений независимо от их размещения - на собственной инфраструктуре, в частном или публичном облаке, или любой их комбинации.

Windows Server 2012 воплотила в себе весь опыт компании Microsoft как в создании решений для частной ИТ-инфраструктуры организаций, так и в построении и управлении публичными облачными сервисами. Она содержит в себе весь необходимый стек новейших технологий для создания легко масштабируемой, простой и экономически эффективной серверной платформы, которая в первую очередь обеспечит необходимую гибкость выбора стратегии использования и развития ИТ-инфраструктуры. С ней организация сможет увеличить эффективность уже имеющихся решений, расширить их возможности за счет новых технологий, заложить основу для построения частного облака, или обеспечить гибкую и безопасную интеграцию с публичными облачными сервисами или комбинировать эти подходы. Вам остается только выбрать, что лучше всего подходит именно для Вас.

Windows 7.

Новая операционная система, к счастью для Microsoft, оказалась больше чем "незначительно улучшенная Vista". Windows 7 отличается стабильным, отполированным новым графическим интерфейсом, включающим в себя панель задач (таскбар), которая вполне способна конкурировать с доками Mac OS X. А также новое управление устройствами и улучшение вопросов безопасности делаю новую операционную систему Microsoft более безопасной и легкой в использовании. Не менее важным представляется тот факт, что Windows 7 не требует более лучшего аппаратного обеспечения компьютера, как это требовала Vista. Частично это произошло из-за снижения разрыва между программными требованиями и аппаратными возможностями большинства пользователей, и частично из-за того, что Microsoft, при разработке Windows 7 много внимания уделяла вопросам доступности новой ОС максимальному числу пользователей.

Важное значение приобрел процесс публичного тестирования Windows 7, включавший в себя раздачу ограниченного числа бета и релиз-кандидат версий, которое многие люди расценили как увеличенный пробный (триальный) период. На удивление, багги, вызывавшие столь сильное раздражение в ранних версиях Windows Vista, в Windows 7 отсутствовали. Судя по всему, у Windows 7 есть большие шансы стать приемником Windows XP, коим так и не стала Windows Vista, и стать более конкурентоспособной с другими операционными системами, такими как OS X и Linux.

Microsoft предлагает шесть версий Windows 7: Starter, Home Premium, Professional, Ultimate, OEM и Enterprise. Три из них Редмонд будет продвигать наиболее активно: Home Premium, Professional и Ultimate, хотя Starter будет также доступна для потребителей.

Windows 7 будет поддерживать как 32, так и 64-разрядные системы. Минимальные системные требования для 32х битной системы: процессор с тактовой частотой не менее 1GHz, 1GB RAM оперативной памяти, 16 GB свободного места на диске и DirectX 9 - совместимую видеокарту с WPPM 1.0 и выше. Минимальные системные требования для 64 разрядных систем: 1 GHz процессор, 2 GB RAM оперативной памяти, 20 GB свободного места на диске, также DirectX 9 совместимую видеокарту с WPPM 1.0 и выше. Сенсорный монитор (тачскрин) требуется для использования функций управления прикосновениями. Обратите внимание, что некоторые пользователи заявляли, что можно успешно запускать Windows 7 Beta на компьютерах, имеющих менее 1 GB оперативной памяти, хотя это и не рекомендуется.

Если вы не уверены, что ваш компьютер "потянет" работу с Windows 7, вы можете загрузить специальную утилиту - Windows 7 Upgrade Advisor, которая просканирует ваш компьютер и даст рекомендации относительно перехода на Windows 7.

Особенности TaskBar и AeroPeek.

Хотя с первого взгляда может показаться, что новый интерфейс Windows 7 похож на причесанную тему Vista Aero, на самом деле это не так, поскольку внутренности Windows 7 были кардинально изменены. Поддержка работы с сенсорными экранами, которые получат более широкое распространение в будущем, улучшенное управление питанием и знаменитый дружественный интерфейс не позволяют назвать Windows 7 незрелой системой.

Первая вещь, на которой следует остановиться - это новая панель задач (таскбар). Microsoft предоставила разработчикам программ под Windows 7 богатые возможности по управлению поведением их приложений в панели задач. Кроме того, наличие полупрозрачного стиля Aero делает новую панель задач Windows 7 не хуже, а, возможно, даже и лучше Mac OS X. Кроме того, закрепленные иконки приложений в новом таскбаре имеют более большой размер, поэтому их легче заметить. При наведении курсора мыши на одну из иконок в панели задач вызывает окно предпросмотра программы в уменьшенном виде. Из этого окна предпросмотра можно либо вызвать окно программы, либо закрыть его. Увеличенные иконки в панели задач были сделаны не в последнюю очередь из-за необходимости обеспечения удобства работы с сенсорными экранами.

Еще одно нововведение в новой панели задач - список быстрого доступа к недавно открытым документам. Чтобы воспользоваться этой функцией необходимо выполнить правый щелчок мыши на иконке приложения в панели задач. Например, Internet Explorer в этом случае будет отображать последние посещенные страницы, хотя в браузере FireFox это не работает.

Если вы заметили, что не хватает какого-то открытого окна, то вполне возможно, что окно свернулось в панель задач. Чтобы посмотреть все открытые окна необходимо поместить курсор мыши в правый угол панели задач и воспользоваться функцией "Show Desktop". Эта часть панели задач также заменяет привычное "Свернуть все окна" в прошлых версиях Windows.

В Windows 7 был упрощен процесс развертывания окна на весь экран. Теперь для этого надо перетащить окно к верхней границе экрана монитора (старая возможность разворачивания окна с помощью кнопки в правом верхнем углу окна никуда не исчезла). Более того, если вы хотите работать с двумя окнами параллельно, вам достаточно перенести одно окно к левой границе монитора, а другое к правой - окна автоматически развернуться на пол экрана. Перенос окон с верхних или боковых границ дисплея автоматически уменьшат размер окон до первоначального вида. Это абсолютно новая функция в Windows 7, повторяющая поведение стандартной кнопки "Развернуть/Свернуть в окно", которая знакома пользователям с Windows 95.

Windows 7 также поддерживает пакеты тем , которые позволяют быстро менять внешний вид операционной системы. Сменить текущую тему можно в панели управления. Microsoft предоставляет несколько пакетов тем, которые позволяют пользователям менять внешний вид ОС. Для установки новой темы в Windows 7 выполнять перезагрузку необязательно. Также пользователи Windows 7 могут самостоятельно создавать свои собственные темы оформления.

Windows Media Player и Device Stage/

Еще одно большое нововведение касается Windows Media Player - теперь вы можете воспроизводить мультимедийные файлы с одного Windows 7 компьютера на другом Windows 7 компьютере через интернет. Для того, чтобы воспользоваться этой функции не нужно долго настраивать сеть - все делается очень просто.

Когда вы запускаете Windows Media Payer в тулбаре можно заметить новую кнопку - Stream. По клике на этой кнопке открывается меню, которое предоставляет 2 выбора: получить доступ к чужому компьютеру и предоставить свой компьютер для других Windows 7 пользователей. Оба этих действия требуют наличия Windows Live ID-аккаунта, который можно бесплатно зарегистрировать. Когда вы ассоциируете Windows 7 WMP с вашим ID с другим Windows 7 WMP ID, вы получаете доступ к мультимедийным ресурсам удаленного компьютера (похожий сервис предоставляет норвежский браузер Opera UNITE - прим. пер.).

...