Семейства операционных систем: DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS. Виндовс семейство


1. Семейство Microsoft Windows

Содержание

1. Семейство Microsoft Windows

2. MacOS

3. OS/2

4. BeOS

5. Семейство UNIX

5.1 Операционная система UNIX

5.2 Операционная система LINUX

Заключение

Литература

1.1 Microsoft Windows

24 августа 1995 года корпорация Microsoft представила пользователям принципиально новую 32-разрядную операционную систему для настольных ПК – Windows 95. Первоначально Windows 95 устанавливалась поверх Windows 3.X в качестве своеобразного "обновления", используя ряд входящих в состав Windows 3.X библиотек, лишь чуть позже на свет появилась "самостоятельная" реализация Windows 95.

Windows 95 имела уже ставший привычным современным пользователям оконный интерфейс с панелью задач, часами, регулятором громкости звука и переключателем раскладки клавиатуры в System Tray, ярлыком "Мой Компьютер" и "Корзиной" на рабочем столе. Окна запущенных приложений сворачивались теперь в панель задач и открывались из нее одним щелчком мыши, а сама панель задач могла перемещаться по рабочей области экрана, либо скрываться за его пределами. Доступ к установленным на дисках программам осуществлялся из меню, вызываемого нажатием кнопки "Пуск", роль файлового менеджера выполнял так называемый "Проводник" (Windows Explorer), являвшийся по совместительству самой оболочкой системы.

Однако Windows 95, обладавшая достаточно простым, дружественным и легким в изучении интерфейсом, была крайне ненадежной платформой, при создании которой программистами было допущено множество существенных и весьма неприятных ошибок. Нестабильность работы Windows 95 стала буквально притчей во языцех, значительно "подмочив" репутацию Microsoft. Именно поэтому созданная три года спустя операционная система Microsoft Windows 98 была, по большому счету, всего лишь улучшенной и дополненной версией Windows 95.

Внешне Windows 98 практически не отличалась от своей предшественницы, за исключением того, что встроенные функции этой системы позволяли размещать иконки программ в так называемом меню быстрого доступа, расположенном в панели задач рядом с кнопкой "Пуск", обновленное программное ядро MS HTML открывало возможность представлять рабочий стол и окна "Проводника" в виде web-страниц, а большинство дополнений Microsoft Plus из комплекта Windows 95 стали теперь неотъемлемой частью системы. Добавилось множество новых программ и утилит, рассчитанных, в первую очередь, на работу пользователя с Интернетом, платформа стала поддерживать более совершенный формат таблицы размещения файлов, позволявшей экономить пространство на жестких дисках большого объема – FAT32. Windows научилась корректно определять оборудование при инсталляции и была значительно более надежной в работе. Тем не менее, эта система имела ряд существенных и весьма досадных недостатков, в частности, высокие требования к системным ресурсам, неисправимую "привычку" произвольно увеличиваться в объеме, стремясь занять все доступное дисковое пространство, а также тесную интеграцию с Internet Explorer 4.0, которая только замедляла работу системы, бестолково пожирая оперативную память, при этом не давая пользователю никаких ощутимых преимуществ.

Windows Vista

Windows Vista – операционная система семейства Microsoft Windows NT, линейки операционных систем, используемых на пользовательских персональных компьютерах. В стадии разработки данная операционная система имела кодовое название «Longhorn». В линейке продуктов Windows NT Windows Vista 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. Windows Vista, как и Windows XP, – исключительно клиентская система. Microsoft также выпустила серверную версию Windows Vista – Windows Server 2008. 30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы для обычных пользователей

По утверждению самой Microsoft, время загрузки системы меньше, чем в Windows XP и на большинстве компьютеров составляет меньше минуты. Уменьшено время входа и выхода из спящего режима до 6 секунд. Но с появлением пользовательского интерфейса приходится ждать значительно дольше, чтобы начать полноценную работу, пока пройдут фоновые процессы, сильно затрудняющие работу сторонних программ. Благодаря технологии «Windows ReadyBoost» стало возможно использование ёмкости внешних USB флеш-накопителей в качестве оперативной памяти, что в некоторых случаях увеличивает производительность на 40%. По информации Microsoft, за 180 дней доступности в Windows Vista было найдено меньше уязвимостей, чем в Windows XP. Вероятность попадания в систему вирусов, червей и руткитов на 60% меньше, чем в Windows XP SP2 и на 90% – чем в Windows XP без сервиспака. Полностью переработана логическая модель взаимодействия с графическими устройствами.

Windows Vista критикуется по таким статьям:

Некоторые действия, выполнявшиеся на XP мгновенно, на Vista производятся с заметной задержкой. Это показывают тесты Tom's Hardware – лишь некоторые программы (скорее всего, многопоточные) на Vista работают быстрее. По сообщению того же сайта, были также обнаружены ошибки в оболочке WV. Была выброшена часть проверенного кода и написан новый (например, поддержка TCP/IP) По утверждениям Symantec и McAfee, это должно привести к уязвимостям – как минимум, первое время Есть старое программное обеспечение, которое несовместимо с Windows Vista, а также драйверы и устройства. User Account Control часто раздражает пользователей, задавая даже в рутинных операциях много вопросов, однако при необходимости его может отключить опытный пользователь или администратор. Кроме того, Symantec выпустил утилиту Norton UAC Tool, которая заметно уменьшает количество запросов, используя механизм белого списка. В домашней версии Vista остался старый механизм инсталляции обновлений. Процесс полной инсталляции обновлений занимает довольно продолжительное время (в зависимости от объема обновлений и вычислительной мощности компьютера – от 20 мин. до 1-1,5 часа) и на Vista разделяется на автоматически протекающие собственно установку и последующую настройку установленных обновлений. Отличием домашних версий является то, что второй процесс – настройка установленных обновлений – не запускается операционной системой автоматически – пользователю приходится запускать его вручную, включением компьютера.

Windows 7

Windows 7 – операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. разработанная на основе 64-битной архитектуре системы. В линейке Windows NT система носит номер версии 6.1 (Windows 2000 – 5.0, Windows XP – 5.1, Windows Server 2003 – 5.2, Windows Vista и Windows Server 2008 – 6.0). Серверной версией является Windows Server 2008 R2, версией для интегрированных систем – Windows Embedded Standard 2011 (Quebec)[1], мобильной – Windows Embedded Compact 2011 (Chelan, Windows CE 7.0)

Операционная система поступила в продажу 22 октября 2009 года[2], меньше чем через три года после выпуска предыдущей операционной системы, Windows Vista. Партнёрам и клиентам, обладающим лицензией Volume Licensing, доступ к RTM был предоставлен 24 июля 2009 года. Windows 7 имеет шесть редакций, все редакции, за исключением Начальной, существуют как в 32-битной, так и в 64-битной версиях

Новшества

Операционная система обладает поддержкой мультитач-управления. Новая 11 версия DirectX, впервые выпущенная именно в составе этой операционной системы, имеет следующие улучшения: добавлена поддержка новых вычислительных шейдеров, возможность многопоточного рендеринга, улучшена тесселяция, появились новые алгоритмы компрессии текстур и др.

Проигрыватель Windows Media Player 12 получил новый интерфейс и стал поистине «всеядным», в отличие от предшественника, которому требовалось большое количество кодеков для воспроизведения. Однако, он не может воспроизводить лицензионные Blu-Ray диски с видео, но имеет возможность считывать и записывать на них данные. Функция Удалённого рабочего стола также претерпела изменения. Была введена поддержка интерфейса Aero Peek, Direct 2D и Direct3D 10.1, поддержка нескольких мониторов, расширений мультимедиа, DirectShow, а также возможность воспроизведения звука с низкими задержками Внесены изменения в технологию шифрования BitLocker, и добавлена функция шифрования съёмных носителей BitLocker to go позволяющая шифровать съёмные носители, причём даже при отсутствии модуля TPM.

Противники новой операционной системы утверждают, что заявления Microsoft о том, будто новая ОС будет значительно быстрее, избавит от всех проблем, которые были у Vista, и послужит полноценной заменой Windows XP – не более чем реклама и Windows 7, хоть и приносит исправление некоторых проблем Vista, которые затрудняли работу пользователя, но не имеет других существенных улучшений. Критика основывается на следующих аргументах:

– Результаты независимых тестов показывают, что приложения на Windows 7 работают немногим быстрее, чем на Vista и медленнее, чем на старой Windows XP.

– Низкая производительность системы, показанная в ряде независимых тестов, связана с усложнением ОС и, следовательно, более интенсивным использованием вычислительного ресурса, что в свою очередь может выражаться в увеличении потребления энергии и снижении времени работы батарей нетбуков до 30% по сравнению с Windows XP.

– Windows 7 имеет такие же высокие системные требования, как и Vista. Так, рекомендованные Microsoft аппаратные требования для нормальной работы Windows 7 и Vista составляют 1 ГБ ОЗУ и 16 ГБ свободного дискового пространства, в то время как для Windows XP они составляют 128 МБ ОЗУ и 1,5 ГБ на диске.

studfiles.net

Семейства операционных систем: DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS.

Сегодня мы поговорим на такие темы, как: Семейства операционных систем: DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS.

ОС семейства DOS.

Первый представитель этого семейства – система MS-DOS (Microsoft Disk Operating System – дисковая операционная система фирмы Microsoft) была выпущена  в 1981 году в связи с появлением компьютеров IBM PC.

ОС семейства DOS обладают следующими характерными особенностями:

  • Однопользовательская.
  • Однозадачная.
  • Имеет командный интерфейс.
  • 16-разрядная.
  • По типу управления ресурсами – несетевая.
  • Имеет модульную структуру, упрощающую перенос системы на другие типы ЭВМ.
  • Небольшой объем доступной оперативной памяти (640 Кбайт, до 1 Мбайт).
  • Существенный недостаток ОС семейства DOS – отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС.
Пример

ОС MS-DOS 6.22., MS DOS 8.0 интегрированная в Windows ME, DOS PC 2000.

Начиная с версии 4.0, MS-DOS включал DOS Shell – программу диспетчера файлов с квазиграфическим текстовым пользовательским интерфейсом (TUI), который показал меню, windows разбиения, цветные темы, поддержку мыши и ярлыки программы, используя графику символьного режима.

 

ОС семейства OS/2

ОС OS/2 (Operating System / 2) была разработана фирмой IBM в 1987 году в связи с созданием нового семейства ПК PS/2.

ОС семейства OS/2 обладают следующими характерными особенностями:

  • Однопользовательская ОС.
  • Многозадачная ОС второго поколения: позволяет организовать параллельную работу нескольких прикладных программ, обеспечивая при этом защиту одной программы от другой и ОС от работающих под ее управлением программ.
  • Имеет графический интерфейс.
  • 32-разрядная.
  • Родная файловая система – HPFS.
  • Недостаток OS/2 – малое число приложений для нее, что делает эту систему менее популярной, чем, например, Windows.
Пример

Использования OS/2: OS/2 WSeB 4.5x в качестве файлового сервера.

ОС семейства UNIX

ОС UNIX была разработана Кеном Томпсоном – сотрудником фирмы Bell Laboratories концерна AT&T в 1969 году для различных компьютеров: от суперкомпьютера до миникомпьютеров. 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». В ходе разработки Unix-систем был создан язык СИ.

ОС семейства UNIX обладает следующими характерными особенностями:

  • Многопользовательская ОС.
  • Многозадачная ОС.
  • Сетевая ОС.
  • Командная ОС, графическая оболочка: X Window.
  • 32-разрядная, 64-разрядная.
  • мобильная: существует возможность перенести систему с одной машинной архитектуры на другую с минимальными затратами.
  • имеет несколько видов оболочек (Shell), т.е. интерфейсов взаимодействия между ядром и пользователем.
  • файловая система: NFS (сетевая файловая система).
  • 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.

Linux  (полное название GNU/Linux) – это UNIX-подобная ОС. Linux  свободно распространяемая ОС, первоначально разработанная Линусом Торвальдсом. Первая официальная версия объявлена 5 октября 1991 года.

Версии: Debian GNU/Linux – не имеющий национальной принадлежности международный дистрибутив (а также его ответвления, включая сверх-популярные Ubuntu, Kubuntu, Xubuntu), американский Red Hat и его наследник Fedora, французско-бразильский Mandriva, бывшие Mandrake и Conectiva.

ОС семейства WINDOWS

История Windows началась в 1985 году, когда появилась первая версия системы (оболочки). Через несколько лет вышла вторая версия, но особой популярности система Windows не завоевала.

В 1990 году вышла Windows 3.0, которая стала применяться на многих ПК (графический интерфейс, многозадачный режим, появление множества программ, работающих под управлением Windows).

Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, на поддержку средств мультимедиа и работу в компьютерных сетях.

Всех представителей ОС  Windows можно разделить на две линейки:

  1. Windows 9.х (95/98/Me).
  2. Windows NT (NT4/2000/XP/2003 Server/Vista/2008 Server/7).

Только в семействе Windows NT представлены операционные системы для серверов.

ОС семейства Windows обладают следующими характерными особенностями:

  • Многопользовательские ОС.
  • Многозадачные ОС.
  • Сетевые и несетевые ОС.
  • Графические ОС.
  • 32/64-разрядные.
  • Подключение новых устройств по технологии Plug and Play.
  • Файловая система: FAT32, NTFS.

Представители семейства Windows:

Windows 3.х (3.0/3.1/3.11). Операционные оболочки, выполняемые под управлением MS-DOS.

Windows 95 (первая ОС).    Изменился интерфейс, выросла скорость работы программ, возможность автоматической настройки дополнительного оборудования, возможность работы с Интернет.

Windows 95 OSR2. Исправлены многие ошибки Windows 95, добавлена поддержка нескольких новых устройств, возможность использовать файловую систему FAT32.

Windows 98.  Сохранился внешний интерфейс, переработана внутренняя структура, много внимания уделено работе с Интернет, возможность работы с несколькими мониторами.

Windows 98 SE. В состав включена 5-ая версия Internet Explorer, обновленная система соединения с Интернет, многочисленные исправления ошибок и новая библиотека драйверов.

Windows NT (1992г. — NT 3.0, 1994г. — NT 3.5, 1996г. — NT 4.0), разрабатывались с целью повышения надежности и мощности сетевой работы.

Выпускается в двух модификациях:

  1. Windows NT Server – предназначена для управления сетевыми ресурсами.
  2. Windows NT Workstation – предназначена для работы на локальных компьютерах и  рабочих станциях.

Windows 2000 (NT 5.0). Разработана на основе Windows NT и унаследовала от нее высокую надежность и защищенность информации от постороннего вмешательства.

Windows Me.       Наследница Windows 98, приобрела новые возможности: улучшенная работа с мультимедиа, возможность записи не только аудио, но и видеоинформации, мощные средства восстановления информации после сбоев.

Windows XP. Появление 64-разрядной версии, первая ОС с полностью настраиваемым интерфейсом, поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС и др.

Windows CE.       Предназначена исключительно для установки на «карманные» компьютеры.

Windows Server 2003.      Содержит все функции, необходимые для серверной ОС Windows, направление на безопасность, надежность, доступность и масштабируемость. Версии: Standart Edition, Enterprise Edition, Datacenter Edition, Web Edition.

Windows Vista. План выпуска версий Windows Vista оптимизирован для ключевых категорий пользователей – отдельных пользователей, малых предприятий, средних и крупных организаций, а также для соответствующих этим категориям схем использования ПО. Основной задачей семейства Windows Vista является наиболее точное соответствие набора предлагаемых программных продуктов потребностям потребителей.

Windows Server 2008 (кодовое имя «Longhorn Server») – новая версия серверной операционной системы от Microsoft. Эта версия должна стать заменой Windows Server 2003 как представитель операционных систем поколения Vista.

Windows 7 (ранее известная под кодовыми названиями Blackcomb и Vienna) – версия компьютерной операционной системы семейства Windows, следующая за Windows Vista.

more-it.ru

Операционные системы семейства Windows.

Платформы операционных систем Windows NT и Windows 2000 представляют собой операционные системы для  использования на самых разнообразных компьютерах.

К платформе Windows NT относятся следующие ОС:

К платформе Windows 2000 относятся следующие ОС:

  • Windows 2000 Professional;

  • Windows 2000 Server;

  • Windows 2000 Advansed Server;

  • Windows 2000 Datacenter Server.

 

Windows Professional

Windows Server

Windows Advanced Server

Windows Datacenter Server

Область применения

Настольные компьютеры, переносные компьютеры

Файл–сервер, сервер печати, локальная сеть, поддерж­ка сети

Бизнес–приложения, электрон­ная коммерция

Крупные крити­чески важные приложения: OLTP, хранилища данных, ASP и ISP

Число про­цес­соров, поддер­живае-мых систе­мой

2

4

8

32

ОС Windows NT Workstation и Windows 2000 Professional являются клиентскими операционными системами. Остальные ОС этих платформ являются операционными системами для серверов. В данном обзоре рассматриваются только клиентские ОС.

Операционные системы Windows 95, Windows NT, Windows 98, Windows 2000 и- Windows ХР по своей архитектуре являются 32 разрядными. ОС Windows 95, Windows 98 - это однопользовательские, однопроцессорные системы. Windows NT, Windows 2000 и- Windows ХР являются многопользовательскими ОС, поддерживающими работу более одного процессора.

Все ОС семейства Windows являются многозадачными системами с графическим интерфейсом.

Windows NT - это 32-х разрядная операционная система, поддерживающая достаточно высокую степень безопасности. Это означает, что запортить данные или файлы очень сложно, программы друг другу не мешают работать, т.к. каждое 32-х разрядное приложение функционирует в своем собственном пространстве Виртуальной Памяти (4 Gb). Безопасность также обеспечивается за счет того, что каждый пользователь может иметь свое имя и пароль для входа в систему. Кроме этого, безопасность обеспечивается на уровне файловой системы NTFS (для каждого файла можно указать права доступа к этому файлу).

Windows NT поддерживает файловую структуру FAT и файловую систему NTFS (new technology file system).

Windows NT поддерживает и RISC, и CISC архитектуру процессора.

В отличие от ранних версий Windows (таких как Windows for Workgroups и Windows 95), NT - это законченная операционная система, а не надстройка над операционной системой DOS.

Microsoft Windows 98 - это обновленная ОС Windows 95, расширяющее функциональные возможности компьютера. Преимущества этой ОС:

  • Web-совместимый интерфейс пользователя Windows 98 облегчает поиск, унифицируя представление информации в компьютере, локальной сети и Web. (См. глав по Internet).

  • Сокращение времени запуска приложений, новые средства очистки диска и повышения эффективности его работы.

  • Поддержка аппаратных средств нового поколения, таких как шина USB и диски DVD, расширение возможностей для отображения рабочего пространства на нескольких мониторах благодаря возможности подключения к одному компьютеру нескольких мониторов и нескольких графических адаптеров.

  • Улучшенная версия таблицы размещения файлов файловой системы (FAT32) позволяет увеличить объем свободного пространства на жестких дисках большой емкости за счет более эффективного его использования. Преобразование диска в FAT32 выполняется программой с графическим интерфейсом.

В 2000 году появилась ОС Windows Millennium, которая стала развитием направления ОС Windows 95/98. Почти одновременно с ней появилась ОСWindows 2000, которая основывалась на технологииNT, при этом в ней сохранены все полезные возможности Windows 98.

ОС Windows 2000 планировалась как ОС для поддержки всего спектра вычислительной техники — от портативных и настольных компьютеров до кластерных систем на серверах класса high-end.

Хотя домашним пользователям рекомендовалось переходить на Windows Me, а корпоративным — на Windows 2000, некоторые пользователи стояли перед выбором между более надежной и производительной Windows 2000 Professional и Windows Me, более адаптированной для домашнего пользователя, в частности под игровые продукты. По существу, Microsoft параллельно развивала два семейства операционных систем — для домашних компьютеров и для корпоративных сетей, что впоследствии было признано дорогим и неэффективным.

Система Windows XPсоздавалась на основе Windows 2000, причем были разработаны различные версии для пользователей домашних компьютеров и бизнес-пользователей: Windows XP Home Edition и Windows XP Professional.

Сохранив ядро Windows 2000, операционная система Windows XP обрела новое внешнее оформление. Были объединены и упрощены типичные задачи, добавлены новые визуальные подсказки, помогающие пользователю в работе с компьютером.

В Windows XP появилась возможность применения несколькими пользователями, работающими на одном компьютере, функции быстрого переключения пользователей. Эта функция была разработана для применения в домашних условиях. Она позволяет каждому члену семьи работать с компьютером так, как если бы этот компьютер находился только в его распоряжении. При переключении не требуется, чтобы ранее работавший на компьютере пользователь выходил из системы, сохраняя открытые им файлы.

К семейству Windows XP относится и 64-разрядная операционная система Windows XP 64-Bit Edition, предназначенная для специализированных технических рабочих станций, пользователям которых требуется высочайший уровень быстродействия. Эта ОС разработана под 64-разрядный процессор фирмыIntel.

Достоинства ОС семейства Windows.

Одним из достоинств ОС семейства Windows является поддержка технологии Plug & Play – стандарта аппаратной и программной архитектуры, делающего возможным распознавание устройств. Эта технология упрощает для пользователя подключение разных внешних устройств (сканеров, принтеров и т.д.)

Еще одним достоинством этих ОС является их переносимость: за счет специальных модулей осуществляется связь ОС с разным аппаратным обеспечением.

ОС семейства Windows реализуют метод многозадачности с вытеснением. Этот метод позволяет ОС «захватывать» процессор в любой момент времени, независимо от работающего приложения. Это позволяет снять приложение в случае его зависания.

ОС семейства Windows поддерживают технологию OLE (Object Linking and Embedding - связь и внедрение объектов). OLE – стандарт, позволяющий создавать различные составные документы: в документ, созданный одним приложением, можно внедрять или ссылаться на объекты, созданные другими приложениями. Например, в документ, созданный средствами текстового редактора Word, можно вставить таблицу, созданную в приложении Excel.

В интерфейсе ОС семейства Windows реализована объектная модель. Формально объект – это совокупность данных и методов работы с ними. Каждый объект имеет свои свойства. Именно эта модель позволяет пользователю двойным щелчком мыши на пиктограмме нужного файла открывать его и т. д.

ОС семейства Windows поддерживают работу ПК в сети. Эта поддержка реализовывается в следующих ситуациях:

  • ОС поддерживает действие машины-клиента для наиболее распространенных серверных операционных систем (Novell и т. д.). Это означает, что компьютер с установленной на нем ОС Windows, может быть подключен в качестве рабочей станции локальной сети.

  • ОС может одновременно поддерживать различные типы машин-клиентов, т.е. компьютер одновременно может поддерживать работу в локальной и глобальной сетях.

  • ОС дает возможность создавать одноранговые локальные сети. Одноранговая сеть – это сеть, в которой все компьютеры равны по своим правам и пользователи могут получать доступ к информации, хранящейся на других машинах, при этом нет главной машины в сети – сервера.

studfiles.net

Анализ операционных систем семейства Windows

Содержание

Понятие операционной системы (ОС).2

Анализ операционных семейств Windows 9x и Windows 2000/XP/Vista3

WINDOWS 9X.. 3

WINDOWSNT. 5

Некоторые отличия между Windows 9x и Windows 2000/XP/Vista. 13

Типы файловых систем разных версиях Windows. 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 15

Понятие операционной системы (ОС).

Основные задачи.

Операционная система — это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом .на дисках и т.д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает поль­зователю и прикладным программам удобный способ общения (интер­фейс) с устройствами компьютера.

Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компь­ютера и управления ресурсами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользовате­лю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или ты­сяч таких элементарных операций.

Например, накопитель на магнитных дисках “понимает” только такие элементарные операции, как включить/выключить двигатель дисковода, установить читающие головки на определенный цилиндр, выбрать определенную читающую головку, прочесть информацию с дорожки диска в компьютер и т.д. И даже для выполнения такого не­сложного действия, как копирование файла с одной дискеты на дру­гую (файл — это поименованный набор информации на диске или другом машинном носителе), необходимо выполнить тысячи операций по запуску команд дисководов, проверке их выполнения, поиску и обработке информации в таблицах размещения файлов на дисках и т.д. Задача еще усложняется следующим:

- имеется около десятка форматов дискет, и операционная систе­ма должна уметь работать со всеми этими форматами. Для пользователя работа с дискетами различного формата должна осуществляться абсолютно одинаково;

- файл на дискетах занимает определенные участки, причем пользователь не должен ничего знать о том, какие именно.Всефункции по обслуживанию таблиц размещения файлов, поиску информации в них, выделению места для файлов на дискетах выполняются операционной системой, и пользователь может ничего не знать о них;

- во время работы программы копирования может возникать не­сколько десятков различных особых ситуаций, например сбой при чтении или записи информации, неготовность дисководов к чтению или записи, отсутствие места на дискете для копируе­мого файла и т.д. Для всех этих ситуаций необходимо предус­мотреть соответствующие сообщения и корректирующие дейст­вия.

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

Существует несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX разных версий и др. Наиболее распространенной является операционная система Windows. СуществуетнескольковерсийWindows: Windows-95, Windows-98, Windows Me, Windows-2000,Windows XP, Windows Vista. Все они близки между собой по содержанию, поэтому в дальнейшем рассмотрим операционные системы 2000/XP/Vista и Windows-9х

Анализ операционных систем семейств Windows 9x и Windows 2000/XP

WINDOWS 9 X

WINDOWS 95

В августе 1995 года вышла в свет Windows 95, но её выход не привел к вытеснению MS-DOS, хотя почти все функции MS-DOS были перенесены в Windows. Как Windows 95, так и новая версия MS-DOS 7.0 содержали большинство особенностей монолитной операционной системы, включая виртуальную память и управление процессами. Однако ОС Windows 95 не была полностью 32-разрядной программой. Она содержала большие куски 16-разрядного ассемблерного кода (а также немного 32-разрядного) и продолжала использовать файловую систему MS-DOS, практически со всеми её ограничениями. Единственное значительное изменение файловой системы заключалось в добавлении длинных имен файлов к именам из 8+3 символа, разрешенным в MS-DOS.

WINDOWS 98

Даже в выпуске Windows 98 в июне 1998 года MS-DOS все ещё присутствовала (теперь она называлась версией 7.1) и состояла из 16-разрядного кода. Хотя теперь ещё больше функций было переведено из MS-DOS-части системы в часть Windows, а поддержка больших дисковых разделов стала стандартом, по своему строению ОС Windows 98 не сильно отличалась от Windows 95. Основное отличие заключалось в интерфейсе пользователя, в большей степени интегрировавшем в себе Интернет и рабочий стол пользователя. Именно эта интеграция и привлекла внимание Министерства юстиции США, которое затем выдвинуло против корпорации Microsoft иск, обвиняя корпорацию Microsoft в нарушении закона о монополиях. Корпорация Microsoft яростно отрицала свою вину. В апреле 2000 года Федеральный суд США согласился с правительством. Кроме того, что в ядре ОС Windows 98 содержался большой кусок 16-разрядного ассемблерного кода, у этой системы были ещё серьёзные проблемы, Во-первых, хотя эта система была многозадачной, само ядро не был реентерабельным, Если процесс был занят управлением какой-либо структурой данных в ядре, а затем его квант времени заканчивался и начинал работу другой процесс, новый процесс мог получить структуру данных в противоречивом состоянии. Чтобы предотвратить возникновение подобной проблемы, большинство процессов, зайдя в ядро, первым делом получали гигантский мьютекс, покрывающий всю систему, прежде чем приступить к каким-либо действиям. Хотя такой подход и устранял потенциальную угрозу противоречивости структур данных, он также уничтожал большую часть преимуществ многозадачности, так как процессам, чтобы войти в ядро, часто приходилось ждать пока другой процесс ядро покинет.

Во-вторых, у каждого процесса было 4-гигабайтное адресное пространство, в котором первые 2 Гбайт полностью принадлежали процессу. Однако следующий 1Гбайт совместно использовался (с возможностью записи) всеми процессами системы. Нижний 1Мбайт так совместно использовался всеми процессами, чтобы все они могли получать доступ к векторам прерывания MS-DOS. Эта возможность вовсю использовалась большинством приложений Windows 98. В результате ошибка в одной программе могла повредить ключевые структуры данных, используемые посторонними процессами, вследствие чего все эти процессы рушились. Что ещё хуже, последний 1Гбайт совместно использовался (с возможностью записи) процессами и ядром и содержал некоторые критические структуры данных. Любая программа, записав поверх этих структур какой-либо мусор (преднамеренно или нет), могла вывести из строя всю систему. Очевидное решение, заключающееся в том, чтобы не помещать структуры данных ядра в пространство пользователя, было неприменимо, так как старые программы, написанные для MS-DOS, не смогли бы тогда работать в Windows 98.

WINDOWS ME

В 2000 году корпорация Microsoft выпустила слегка измененную версию системы Windows 98, названную Windows Me (WindowsMillenniumEdition — Windows, выпуск тысячелетия). Хотя в данной версии были исправлены некоторые ошибки, а также добавлены новые функции, под внешней оболочкой скрывалась все та же Windows 98. Новые функции включали в себя улучшенные возможности организации и совместного использования изображений, музыки и фильмов, серьезнее поддерживали работу с сетью на дому и многопользовательские игры, а также содержали больше функций, относящихся к Интернету, таких как поддержка мгновенных сообщений и широкополосных соединений (кабельных модемов и ADSL). Одна интересная новая функция состояла в возможности восстановить прежние настройки компьютера после неверной установки каких-либо параметров. Если пользователь перенастраивал систему (например, изменял paзрешение экрана с 640x480 на 1024х768), и после этого система переставала работать, теперь он мог вернуться к последней работающей конфигурации.

WINDOWS NT

WINDOWS 2000

Следом за NT 4.0 предполагалось выпустить версию NT 5.O. Однако в 1999 году корпорация Microsoft изменила ее название на Windows 2000, в основном из-за попыток найти нейтральное имя, выглядящее логическим продолжением как для пользователей Windows 98, так и для пользователей NT. Таким образом, корпора­ция Microsoft рассчитывала иметь единую операционную систему, построенную на основе надежной 32-разрядной технологии, но использующую популярный интерфейс пользователя системы Windows 98.

Поскольку в действительности операционная система Windows 2000 пред­ставляет собой NT 5.0, она унаследовала множество свойств системы NT 4.0. Она является полностью 32-разрядной (планируется переход на 64-разрядную) многозадачной системой с индивидуально защищенными процессами. У каждого про­цесса есть собственное 32-разрядное (будет 64-разрядное) виртуальное адресное пространство. Операционная система работает в режиме ядра, тогда как процессы пользователя работают в пользовательском режиме, что обеспечивает полноцен­ную защиту (в отличие от Windows 98). У процессов может быть один или не­сколько потоков, видимых для операционной системы и управляемых ею. Она удовлетворяет требованиям безопасности уровня С2 Министерства обороны США для всех файлов, каталогов и процессов, а также других объектов, которые могут использоваться совместно (по крайней мере, если гибкий диск вынут, а сеть от­ключена). Наконец, она обладает полной поддержкой симметричных многопро­цессорных систем с числом процессоров от 2 до 32.

Тот факт, что Windows 2000 в действительности представляет собой NT 5.0, проявляется во многом. Например, системный каталог называется \ winnt , а дво­ичный файл операционной системы (в каталоге \ winnt \ system 32 ) называется ntoskrnl . exe . Если щелкнуть на этом файле правой кнопкой мыши и посмотреть его свойства, мы увидим, что номер его версии представляет собой 5 xxx . yyy . zzz , где 5 означает NT 5, ххх — номер выпуска, ууу — номер сборки (компиляции), azzz — дополнительный номер версии. Кроме того, многие файлы в каталоге \ winnt и его подкаталогах содержат буквы nt в своих именах, как, например, виртуальный эму­лятор MS-DOSntz ' dm .

mirznanii.com


Смотрите также