Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Функции операционных систем персональных компьютеров

Содержание:

Введение

Актуальность исследования. Изучаемая тема актуальна в современном мире персональные компьютеры есть практически в каждом доме, организациях, учреждениях. Это уже неотъемлемое устройство человечества. Каждый пользователь ПК должен знать как оно устроено, знать принцип работы ПК устройства. Создание персональных компьютеров совершило переворот в жизни человека, общества, государства. Роль компьютера в жизни человека, в деятельности предприятий стремительно растет. Сегодня компьютер применяется практически во всех сферах жизни общества: в государстве, медицине, образовании, СМИ, промышленности и т.д. ПК представляет собой эффектное вспомогательное средство в жизни практически всех граждан, в деятельности предприятий и организаций. С помощью ПК ведется документация, осуществляется передача информации. В наше время любой человек должен иметь представление о принципах работы ПК и уметь работать в приложениях, уметь пользоваться Internet. Для нормальной работы с ПК пользователь должен представлять из чего состоит компьютер, знать принципы его работы и т.д.

Операционная система должна поддерживать симметричную многопроцессорную обработку данных, распределяя процессы или потоки между всеми процессорами. При этом повышается надежность работы, так как отказ одного из процессоров не приведет к остановке компьютера, потому что все процессоры могут выполнять одни и те же функции. После такого отказа система продолжит свою работу, хотя производительность ее несколько снизится. Также легко повышать производительность системы, добавляя в систему дополнительные процессоры. На сегодняшний день многие фирмы внедряют современные ОС для оптимизации скорости работы и улучшения безопасности.

Цель исследования: Изучение принципов работы и возможности операционных систем персонального компьютера.

Задачи исследования:

- Рассмотреть назначения и основные функции операционных систем персональных компьютеров.

- Анализировать функции операционных систем перасональных компьюетров.

Объект исследования: Операционные системы персональных компьютеров.

Предмет исследования: Функции различных операционных систем персональных компьютеров.

Глава 1. Концепции операционных систем

1.1. Назначение и основные функции операционных систем

Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства

- системный блок;
- монитор;
- клавиатура;
- мышь.^[1]

Сами программы довольно беспомощны - всем им нужен некий посредник, который позволял бы работать с компьютерным железом. Сколько бы ни было в компьютере программ, всем им необходима единая платформа. Один, общий язык, на котором они смогут общаться с компьютерным «железом» с одной стороны и с пользователем - с другой. Помощник, который снимет с их плеч решение самых распространенных проблем.

Всевозможные программные средства, которых, насчитывается уже сотни тысяч для компьютеров различных типов, можно разделить на несколько классов в зависимости от назначения:

операционные системы;

системы программирования;

инструментальные программные средства, интегрированные пакеты;

прикладные программы.

Особое место среди программных средств всех типов занимают операционные системы, являясь ядром программного обеспечения. Операционная система - это комплекс программ, обеспечивающих: управление ресурсами, т.е. согласованную работу всех аппаратных средств компьютера; управление процессами, т.е. выполнение программ, их взаимодействие с устройствами компьютера, с данными; пользовательский интерфейс, т.е. диалог пользователя с компьютером, выполнение определенных простых команд - операций по обработке информации.

Операционные системы - наиболее машинно-зависимый вид программного обеспечения, ориентированный на конкретные модели компьютеров, поскольку они напрямую управляют их устройствами или, как еще говорят, обеспечивают интерфейс между пользователем и аппаратной частью компьютера.^[2]

В той мере, в какой это необходимо для понимания функций операционных систем, аппаратную часть компьютера можно представлять себе состоящей из следующих элементов: центрального процессора, имеющего определенную архитектуру и характеризующегося производительностью, т.е. количеством простейших операций, выполняемых в единицу времени, а также другими качествами; оперативной памяти, характеризующейся емкостью (объемом) и скоростью обмена данными (прежде всего с центральным процессором); периферийных устройств, среди которых имеются - устройства ввода и устройства вывода; внешние запоминающие устройства (дисководы для магнитных и оптических дисков, устройства для работы с лентами и др.); мультимедийные устройства. Все эти аппаратные устройства обобщенно называют ресурсами компьютера.

За время существования компьютеров операционные системы претерпели значительную эволюцию. Так, первые операционные системы были однопользовательскими и однозадачными. Эффективность использования ресурсов компьютера в этом случае оказывалось невысокой из-за простоев всех, кроме одного работающего периферийного устройств компьютера. Например, при вводе данных простаивал центральный процессор, устройства вывода и внешние запоминающие устройства.

По мере роста возможностей, производительности и изменениях в соотношении стоимости устройств компьютера положение стало нетерпимым, что привело к появлению многозадачных операционных систем, остававшихся однопользовательскими. Такие операционные системы обеспечивают постановку заданий в очередь на выполнение, параллельное выполнение заданий, разделение ресурсов компьютера между выполняющимися заданиями. При многозадачном режиме: в оперативной памяти находится несколько заданий пользователей; время работы процессора разделяется между программами, находящимися в оперативной памяти и готовыми к обслуживанию процессором; параллельно с работой процессора происходит обмен информацией с различными внешними устройствами.

Наиболее совершенны и сложны многопользовательские многозадачные операционные системы, которые предусматривают одновременное выполнение многих заданий многих пользователей, обеспечивают разделение ресурсов компьютера в соответствии с приоритетами пользователей и защиту данных каждого пользователя от несанкционированного доступа.^[3]

В этом случае операционная система работает в режиме разделения времени, т.е. обслуживает многих пользователей, работающих каждый со своего терминала. Операционные системы могут классифицироваться по следующим показателям: количество пользователей: однопользовательские ОС (Ms-DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX); доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), систе6мы реального времени (QNX, Neutrino, RSX); количество решаемых задач: однозадачные (MS-DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).

Операционная система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций: управление данными; управление задачами (заданиями, процессами); связь с человеком-оператором. В различных ОС эти функции реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.^[4]

Структурно ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. ОС повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним. На рынке ОС для рабочих станций и домашнего применения лидером является Microsoft Windows, UNIX занимает только второе (Mac OS X), третье (GNU/Linux) и многие последующие места. В настоящее время UNIX-системы используются в основном на серверах, а также как встроенные системы для различного оборудования.

UNIX - семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем. UNIX-системы имеют большую историческую важность, поскольку благодаря им распространились некоторые популярные сегодня концепции и подходы в области ОС и программного обеспечения.^[5] Также, в ходе разработки Unix-систем был создан язык Си. Среди примеров известных UNIX-подобных операционных систем: BSD, Solaris, Linux, Android, MeeGo, NeXTSTEP, Mac OS X, Apple iOS.

1.2. Типы операционных систем

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

Загрузчик ОС - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается в считывании в памяти еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки DOS.^[6]

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

Дисковые файлы10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IBMB.COM и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, - названия меняются в зависимости от версии ОС). Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл 10.SYS представляет собой к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS. Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Cop, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в память и передает её управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команды (приглашение DOS). Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств.^[7] Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как и с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузки ОС, их имена указывает в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Всего за несколько лет система МS DOS прошла путь от простого загрузчика до универсальной сложившейся операционной системы для персональных компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8086. МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ. Система МS DOS, имеющая более 10 млн. зарегистрированных пользователей, постоянно «отбирает» пользователей у своих конкурентов. Предшественником МS-DOS была операционная система 86-DOS, написанная в середине 80-х гг. Тимом Петерсоном для компании Sеаttlе Соmputer Рroducts. В то время наиболее популярной системой для микрокомпьютеров на базе Intel 8080 и Zilog Z-80 была операционная система СР/М-80 фирмы Digital Research. Эта система обеспечивала доступ к разнообразным средствам прикладного программного обеспечения (текстовые процессоры, администраторы баз данных и т.д.).

Для облегчения процесса переноса прикладных программ из 8-битной системы СР/М-80 в новую 16-битную среду системы 86-DOS последняя изначально строилась так, чтобы в ней имитировались все функции и виды операций СР/М-80. Вследствие этого структуры блоков управления файлами, префиксов сегментов программ и выполнимых файлов в системе 86-DOS почти идентичны структурам СР/М-80.^[8]

Программы, существовавшие в СР/М-80, можно было легко преобразовать (обрабатывая файлы исходных программ с помощью специального транслятора) и далее запускать в системе 86-DOS либо сразу, либо выполнив несложное ручное редактирование. Ввиду того, что 86-DOS поставлялась на рынок как собственная операционная система семейства микрокомпьютеров фирмы Seattle Computer Research с интерфейсом S-100 на базе Intel 8086, в целом такой подход слабо повлиял на состояние дел в мире персональных компьютеров. Другие поставщики микрокомпьютеров на базе Intel 8086, вынужденные по очевидным причинам применять операционную систему конкурентов, с нетерпением ждали выпуска системы СР/М-86 фирмы Digital Research.

Глава 2. Характеристика операционных систем ПК

2.1. Характеристика ОС Microsoft Windows

Microsoft Windows - семейство операционных систем корпорации Майкрософт (Microsoft), ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально были всего лишь графическими надстройками для MS-DOS.

Семейство Windows 9x включает в себя Windows 95, Windows 98 и Windows Me. Windows 95 была выпущена в 1995 году. Её отличительными особенностями являются новый пользовательский интерфейс, поддержка длинных имён файлов, автоматическое определение и конфигурация периферийных устройств Plug and Play, способность исполнять 32-битные приложения и наличие поддержки TCP/IP прямо в системе. Windows 95 использует вытесняющую многозадачность и выполняет каждое 32-битное приложение в своём адресном пространстве.

Операционные системы этого семейства не являлись безопасными многопользовательскими системами как Windows NT, поскольку из соображений совместимости вся подсистема пользовательского интерфейса и графики оставалась 16-битной и мало отличалась от той, что в Windows 3.x. Программный интерфейс был подмножеством Win32 API поддерживаемым Windows NT, но имел поддержку юникода в очень ограниченном объёме. Также в нём не было должного обеспечения безопасности (списков доступа к объектам и понятия «администратор»).

В составе Windows 95 присутствовал MS-DOS 7.0, однако его роль сводилась к обеспечению процесса загрузки и исполнению 16-битных DOS приложений. Исследователи заметили, что ядро Windows 95 - VMM - обращается к DOS под собой, но таких обращений довольно мало, главнейшая функция ядра DOS - файловая система FAT - не использовалась.^[9]

В целом же интерфейс между VMM и нижележащей DOS никогда не публиковался, и DOS была замечена (тем же Эндрю Шульманом) в наличии недокументированных вызовов только для поддержки VMM.

Семейство Windows NT была разработана после прекращения сотрудничества Microsoft и IBM над OS/2, развивалась отдельно от других ОС семейства Windows. (Windows 3.x и Windows 9x) и, в отличие от них, позиционировалась как надёжное решение для рабочих станций (Windows NT Workstation) и серверов (Windows NT Server). Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят: собственно Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows 8.

Как уже было отмечено, создание версии NT для x86 требовалось для обеспечения совместимости с OS/2, - однако для того, чтобы убедиться в переносимости создаваемого кода, разработка NT началась с версий для RISC-архитектур, и только потом была добавлена поддержка x86. Изначально разработка x86-версии Windows NT была ориентирована на процессор 80486, но к моменту выпуска Windows NT 3.1 была также добавлена поддержка 80386. Последней версией, поддерживающей i386, была Windows NT 3.51.

Процессор i860, для которого велась начальная разработка ОС NT, не получил ко времени завершения работ над Windows NT той поддержки производителями компьютеров, на которую рассчитывали Intel и Microsoft. В результате тремя платформами, поддержка которых была включена в Windows NT 3.1, стали x86, Alpha и MIPS. В выпусках Windows NT 3.x поддержка этих платформ сохранялась, пополнившись в Windows NT 3.51 также архитектурой PReP (англ.) на основе процессора PowerPC. Однако Windows NT 3.51 не была совместима с компьютерами Macintosh с тем же процессором; фактически, поддерживались только клоны IBM PC с процессором PowerPC вместо x86. Такие компьютеры выпускались в основном фирмами-создателями PowerPC - IBM и Motorola.

Первый выпуск Windows NT 4 поддерживал четыре платформы (x86, Alpha, MIPS и PowerPC), но поддержка менее распространённых платформ сокращалась по мере выхода пакетов обновления: из SP1 была удалена поддержка MIPS, из SP3 - поддержка PowerPC. Последними выпусками Windows NT 4 поддерживались только x86 и Alpha; хотя поддержка Alpha планировалась к включению в Windows 2000, она была исключена из версии RC2. В результате единственной платформой, поддерживаемой на Windows 2000, стала x86. Поддержка 64-битных процессоров была впервые реализована в Windows XP для IA-64 - архитектуры процессоров Intel Itanium. На основе 64-битной версии Windows XP были созданы также 64-битные серверные версии Windows 2000; позже поддержка процессора Itanium была добавлена и в часть версий Windows Server 2003. Второй 64-битной архитектурой, поддерживаемой в ОС семейства Windows NT, стала созданная AMD архитектура x86-64, позже реализованная в процессорах Intel под названием EM64T. Одновременно были выпущены Windows Server 2003 SP1 x64 и Windows XP Professional x64, представляющие собой серверный и настольный варианты одной и той же версии Windows - в частности, к этим выпускам применимы одни и те же обновления. С 2005 года коропорацией Майкрософт было принято решение прекратить поддержку IA-64.; последней версией ОС Windows NT, полноценно поддерживающей Itanium, является Windows 5.1 (XP Professional 64-bit Edition и Server 2003). Однако для более дорогих (и, соответственно, труднее модернизируемых) серверов были выпущены специальные версии Windows Server 2008. Server 2008 R2 таких спецификаций уже не получила.

Windows Vista, на раннем этапе разработки система была известна под кодовым именем Longhorn (по имени бара Longhorn Saloon вблизи лыжного курорта Вистлер в Британской Колумбии). Название «Vista» было объявлено 22 июля 2005 года. Спустя несколько месяцев Microsoft также переименовали Windows Longhorn Server в Windows Server 2008. С 8 ноября 2006 года полноценная версия Windows Vista доступна для производителей оборудования. Публичный релиз для конечных пользователей состоялся 30 января 2007 года. Стоит заметить, что многие функции, намечавшиеся в Windows Vista, были опущены Microsoft из-за возмущения общественности. Например, предполагалось, что OpenGL будет реализован как надстройка над Direct3D. Это привело бы к серьёзному падению производительности OpenGL по сравнению с Direct3D и к фиксации версии OpenGL. Опасения не оправдались, поддержка OpenGL в Windows Vista осталась. Не вошла в Windows Vista и файловая система WinFS - на сей раз из-за проблем с производительностью.

В Windows Vista обновлена подсистема управления памятью и вводом-выводом. Новой функциональностью также является «Гибридный спящий режим» или режим «гибернации», при использовании которого содержимое оперативной памяти дополнительно записывается на HDD, но и из памяти также не удаляется. В результате если подача энергии не прекращалась, то компьютер восстанавливает свою работу, пользуясь информацией из ОЗУ. Если питание компьютера выключалось, операционная система использует сохранённую на HDD копию ОЗУ и загружает информацию с неё (аналог спящего режима). Режим реализован благодаря так называемым «файлам гибернации», которые занимают объём на жёстком диске, равный объёму установленной на компьютере оперативной памяти. Возможно пользовательское удаление этих файлов с утратой функции гибернации. При этом, восстановление этих файлов без особых затруднений возможно путём вызова специальных команд из командной строки.

Windows 7 - операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. 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 (построенных из компонентов Windows). Реализована поддержка Unicode 5.1. Панель поиска Instant Search теперь распознаёт больше языков. Дополнительным преимуществом Windows 7 можно считать более тесную интеграцию с производителями драйверов. Большинство из них определяются автоматически, при этом в 90 % случаев сохраняется обратная совместимость с драйверами для Windows Vista.

Windows 7 поддерживает псевдонимы для папок на внутреннем уровне. К примеру, папка Program Files в некоторых локализованных версиях Windows была переведена и отображалась с переведённым именем, однако на уровне файловой системы оставалась англоязычной.

В Windows 7 реализована более гибкая настройка User Account Control (UAC), которая в отличие от Windows Vista имеет ещё два промежуточных состояния - «Уведомлять, только при попытках программ внести изменения в компьютер» (положение по умолчанию), «Уведомлять, только при попытках программ внести изменения в компьютер (не затемнять рабочий стол)». 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. Добавлена возможность защиты данных на USB-накопителях с помощью Enhanced Storage. Улучшения коснулись и брандмауэра Windows: вернулась функция уведомления пользователя о блокировке программы, которая пытается получить доступ к сети. С помощью групповой политики и функции AppLocker можно запретить запуск определенных приложений. Старт сервисов по событию - В отличие от предыдущих версий Windows, многие сервисы после старта машины по умолчанию не запускаются вообще. Запущены они будут только по возникновению тех или иных событий. Примерами таких событий может быть подключение устройства, смена ip адреса на сетевом интерфейсе и.т.д.

Улучшенное управление питанием процессора (PPM Processor Power Management) - Доступны новые драйвера, поддерживающие последние технологии. Управление питанием устройств - Поэтапное адаптивное снижение яркости дисплея, поддержка спецификации устройств Intel HD Audio low power, режим “selective suspend” для устройств Bluetooth. Управление питанием сетевых устройств - Физическое отключение сетевого интерфейса от сети с помощью отключения сетевого кабеля переводит сетевой интерфейс в режим пониженного потребления энергии. Групповые политики управления питанием - Режим пониженного потребления беспроводных устройств теперь управляется с помощью групповых политик. Так же с их помощью изменяются настройки Device Power Management. Все политики управления питанием доступны и через Group Policy Preferences. Трассировка событий и запросов изменения режима питания - Теперь доступна с помощью powercfg.exe и позволяет создавать отчеты в формате HTML. Новый провайдер питания WMI - Позволяет управлять настройками питания с помощью сценариев Powershell 2.0 на локальной и удаленных машинах.

2.2. Характеристика ОС Linux

Linux - многозадачная и многопользовательская операционная система для образования, бизнеса, индивидуального программирования. Linux принадлежит к семейству UNIX-подобных операционных систем. Linux изначально был написан Линусом Торвальдсом, а затем улучшался бесчисленным количеством народа во всем мире. Он является клоном операционной системы Unix, одной из первых мощных операционных систем, разрабатываемых для компьютеров, но не бесплатной. Но ни Unix System Laboratories, создатели Unix, ни Университет Беркли, разработчики Berkeley Software Distribution (BSD), не участвовали в его создании.^[10]

Один из наиболее интересных фактов из истории Linux'а - это то, что в его создании принимали участие одновременно люди со всех концов света - от Австралии до Финляндии - и продолжают это делать до сих пор.

Естественно, история Linux начинается с Unix.. В 1968 году консорциум исследователей, представляющих фирмы General Electric, AT&T Bell Laboratories и Массачусетский технологический институт, завершил работу над научно-исследовательским проектом Multics, результатом которого стала одноименная операционная система, вобравшая в себя последние достижения в решении проблем многозадачности, управления файлами и взаимодействия с пользователем. В 1969 году уже упомянутый нами Кен Томпсон разработал операционную систему Unix, в которой использовались многие результаты проекта Multics. Он приспособил эту систему, предназначенную для работы на мини-ЭВМ, к потребностям исследователей. С самого начала Unix стала удобной для всех и эффективной многопользовательской и многозадачной операционной системой.

Постепенно Unix выросла из персонального творения одного человека в стандартный программный продукт, распространяемый многими фирмами, включая Novell и IBM. Сначала эту ОС считали исследовательским продуктом, поэтому первые версии Unix распространялись бесплатно по факультетам вычислительной техники многих известных университетов. В 1972 году Bell Labs начала выпускать официальные версии Unix и продавать лицензии на нее различным пользователям. Одним из таких пользователей был факультет вычислительной техники Калифорнийского университета в Беркли. Его специалисты ввели в систему много новых особенностей, которые впоследствии стали стандартными. В 1975 году в Беркли была выпущена собственная версия Unix, известная как Berkeley Software Distribution (BSD). Эта версия Unix стала основным соперником версии AT&T Bell Labs. Постепенно стали появляться и другие независимо разрабатываемые версии Unix. В 1980 году фирма Microsoft выпустила версию Unix для ПК, получившую название Xenix. Компания AT&T разработала несколько версий Unix, а в 1982 году выпустила первую коммерческую версию, System 3. За ней последовала System V, которая стала весьма серьезно поддерживаемым программным продуктом.

Параллельно с этими событиями выпускались версии BSD. В конце 70-х годов BSD Unix стала основой исследовательского проекта, выполняемого в Агентстве перспективных исследований и разработок (DARPA) министерства обороны США. В результате в 1983 году Калифорнийский университет выпустил мощную версию Unix под названием BSD 4.2. Она включала в себя достаточно совершенную систему управления файлами и сетевые средства, основанные на использовании протоколов TCP/IP, применяемых сейчас в Internet. Версия BSD 4.2 широко распространилась и была выбрана многими фирмами-производителями, в частности Sun Microsystems. Распространение разных версий Unix привело к необходимости выработки стандарта на эту ОС. Иного способа узнавать о том, в каких версиях будут работать предназначенные для использования в среде Unix программы, у разработчиков этих программ не было. В середине 80-х годов появились два конкурирующих стандарта: один был создан на основе версии AT&T, а второй - на основе версии BSD. Сегодня в магазинах можно найти множество книг, посвященных разным вариантам Unix. В некоторых из них освещается Unix System V, а в других - BSD Unix. Компания AT&T передала работы по Unix новой организации, Unix System Laboratories, которая сосредоточила свои усилия на разработке стандартной системы, объединяющей основные версии Unix. В 1991 году Unix System Laboratories разработала System V версии 4, в которой были реализованы практически все возможности вариантов System V версии 3, BSD версии 4.3, SunOS и Xenix. В ответ на System V версии 4 несколько компаний, в частности IBM и Hewlett-Packard, создали Фонд открытого программного обеспечения (Open Software Foundation, OSF), целью которого стала разработка собственной стандартной версии Unix. В результате появились два конкурирующих коммерческих стандартных варианта Unix - версия OSF и System V версии 4. В 1993 году компания AT&T продала свою долю прав на Unix фирме Novell, и некоторое время Unix Systems Laboratories принадлежала Novell. За это время фирма выпустила собственные версии Unix на базе System V версии 4, получившие общее название UnixWare. UnixWare предназначена для взаимодействия с системой NetWare разработки Novell.

Сегодня Linux - это полноценная ОС семейства UNIX. Практически все важнейшие программные пакеты написаны и на Linux. Существуют эмуляторы других операционных систем: DOS, WINDOWS, Macintosh. А совсем недавно для Linux был создан создан wmware - эмулятор способный эмулировать полноценный компьютер в окне.^[11]

Тоесть работая под Linux можно запустить десяток W95, или еще раз тот-же Linux в котором вы сейчас работаете. Linux кажется "черным ящиком" только поначалу. С опытом приходит понимание системы. Профессионалам часто бывает достаточно одного взгляда на ранее не встречавшуюся им проблему для того, чтобы успешно разрешить ее. Это происходит оттого, что известны принципы работы системы, ее "генеральная линия". Можно ткнуть пальцем в любой файл в любом каталоге и, при желании, узнать, зачем он нужен и почему находится именно в этом каталоге. По крайней мере, как правило, бывает сразу понятно к какой программе этот файл относится. Это понимание дает возможность избавляться от ненужных файлов без боязни, что это сделает систему или какое-либо приложение неработоспособным. Можно оставить только необходимые для какого-то конкретного приложения файлы и запускать Linux с одной дискеты или использовать эту систему во встраиваемых приложениях.

Linux предоставляет развитые возможности для диагностики проблем, такие как лог-файлы, утилита strace и встроенные во многие программы средства отладки. Эти же средства позволяют составить представление о том, как работает та или иная программа, даже если нет желания или возможности изучать ее исходные тексты. Систематизация файлов тоже помогает разбираться в файловой системе. Например, все программы, которые предназначены для запуска пользователем находятся в каталоге bin, все конфигурационные файлы в etc, а библиотеки в lib. Все настройки программ находятся в простых текстовых файлах, которые можно редактировать любым текстовым редактором. Формат настроечных файлов, как правило, описан в документации или в самом конфигурационном файле при помощи комментариев. Почти всегда можно оставить свои комментарии на заметку. Стандартный текстовый формат конфигурационных и системных файлов упрощает процедуры резервного копирования и клонирования системы.

Linux имеет очень развитые средства удаленного управления. Причем управлять машиной под управлением Linux можно с любой другой системы, где есть программа эмулятор терминала (в отличие, например, от Windows NT). Unix (и Linux) был изначально ориентирован на то, что одним компьютером могут пользоваться одновременно несколько человек. Но даже если компьютером обычно пользуется только один человек, такой подход все равно помогает разделить пользовательские настройки от системных, т.е. тех, которые относятся ко всем пользователям и к системе в целом. Такое разделение положительно сказывается на устойчивости и безопасности системы. Приложения изначально пишутся с учетом того, что ими может пользоваться несколько пользователей сразу и, как правило, не требуют прав записи в системные каталоги. Все настройки они сохраняют в собственном, т.н. "домашнем" каталоге пользователя. Каждый пользователь может настроить систему в соответствии со своими предпочтениями и это не вызовет проблем у других пользователей. Обычно работа ведется под пользователем, у которого нет прав испортить что-то за пределами своего каталога, а настройка системы производится под суперпользователем по мере необходимости. У Linux не могут быть одни только достоинства, есть и недостатки.

Система все еще слишком сложна для непрофессиональных пользователей. Этот недостаток не может быть решен за счет создания средств конфигурирования системы с графическим или web-интерфейсом, поскольку разработчики прикладных программ в большинстве не заинтересованы в таких конфигураторах. А разработчики этих средств конфигурирования не могут успеть за развитием других частей системы. Добавление элементов управления в программу-конфигуратор обходится несравнимо дороже, чем добавление пары строчек в текстовый файл. Создание документации может только частично сгладить проблему, так как прочтение очень большого объема документации отнимает много времени. Да и разработчики свободного ПО не очень рвутся документировать свои программы. Их можно понять, они ведь программисты, а не писатели технической документации. Возможно создание простых в установке дистрибутивов с приемлемыми для большинства пользователей настройками "по умолчанию", но на всех не угодишь. Убивать мощь Linux ради простоты конфигурирования недопустимо.

Разработка драйверов устройств для Linux пока отстает от Windows. Она затрудняется тем, что драйверы под Linux пишутся самими пользователями оборудования, вместо фирм-производителей. Поддерживаются только самые популярные устройства. Для написания драйвера под Linux от производителей требуется открыть детали интерфейса с их оборудованием (не внутреннего устройства). Многие производители считают, что это может привести к разглашению их ноу-хау и нанести ущерб их бизнесу. Разработка бинарных (без исходных текстов) драйверов для Linux затруднена, поскольку модули ядра, в виде которых обычно распространяются драйверы, не предназначены для переносимости между разными версиями Linux, а новые версии выходят очень часто. Разработчики популярного коммерческого ПО пока не торопятся портировать свои приложения под Linux. Они ожидают момента, когда Linux наберет "критическую массу", т.е. пока расходы на портирование не станут меньше доходов от продажи продукта пользователям Linux. Но, в то же время, многие пользователи не спешат переходить на Linux, поскольку под ним нет привычного им программного обеспечения. Но во-первых Linux быстро набирает "массу", а во-вторых в конце концов конкуренция на рынке ПО делает свое дело: производители ПО опасаются, что пользователи могут, не дожидаясь завершения портирования их продукта под Linux, перейти на продукт конкурирующей фирмы.

Linux разрабатывается интернациональной командой и их языком общения является английский. Вся документация также создается на этом языке. Только небольшая часть этой документации переведена на русский язык, что создает трудности для пользователей, не читающих по-английски. Система слишком сложна, чтобы в ней можно было разобраться без документации, а найти что-то на русском языке на тему бывает очень трудно.

2.3. Характеристика других ОС

Mac OS (Macintosh Operating System) - это торговая марка для серии операционных систем с графическим интерфейсом пользователя разработаных корпорацией Apple (ранее Apple Computer) для их линейки компьютеров Macintosh. Популяризация графического интерфейса пользователя в современных операционных системах часто считается заслугой MacOS. Она была впервые представлена в 1984 году вместе с Macintosh 128K.

Apple сознательно преуменьшала значение существования операционной системы в ранние годы существования Macintosh чтобы помочь машине выглядеть более дружественной к пользователю и чтобы отдалить её от других операционных систем, таких как MS-DOS, которые представлялись запутанными и трудными в освоении и использовании. Apple хотела чтобы Макинтош представлялся как компьютер «для остальных нас» («for the rest of us»). Сам термин «MacOS» в действительности не существовал до тех пор пока не был официально использован в середине 1990-ых годов. С тех пор термин применяется ко всем версиям операционных систем Macintosh как удобный способ выделения их в контексте других операционных систем. Вначале была операционная система, именовавшаяся просто System (номер версии). Затем, с выходом в 1997 г. версии 7.6, ее стали называть Mac OS.

Параллельно с этим компания NeXT, организованная Стивом Джобсом (один из основателей Apple) после ухода из компании, разрабатывала свою ОС под названием OpenStep, создаваемую на основе BSD и Mach-ядра. OpenStep предназначалась для финансовой сферы, где наиболее важны надежность и бесперебойность функционирования. А вот Mac OS как раз такими качествами не отличалась - она была удобной и простой в изучении и использовании, но отсутствие полноценной многозадачности и защищенной памяти приводило к тому, что за «падением» одного приложения следовало зависание всей системы. Вот почему Apple пыталась создать альтернативную ОС и в то же время искала возможность купить уже готовый продукт чужого производства, чтобы не начинать с нуля. Именно таким вариантом и оказалась OpenStep, которую Apple приобрела за 400 млн долл. в 1997 году вместе со Стивом Джобсом - после сделки он стал управляющим Apple и остается на этом посту до 2011 года. Ранние версии Mac OS были совместимы только с Макинтошами основанными на процессорах Motorola 68000, следующие версии были совместимы с архитектурой PowerPC (PPC). С недавних пор Mac OS X стала совместима с архитектурой Intel x86.

Несмотря на противодействие Apple, в Интернете существует несколько пиратских релизов и патчей, которые позволяют инсталлировать и использовать MacOS-x86 на многих аппаратных конфигурациях PC, хотя уровень совместимости с железом PC пока оставляет желать лучшего. В настоящий момент номенклатура железа, совместимого с MacOS-x86, довольно ограничена. Особенно остро стоит проблема с поддержкой периферийных устройств, таких как модемы и принтеры. Это связано, главным образом, с отсутствием драйверов. Хотя известны случаи неработоспособности устройств, даже правильно определяемых MacOS-x86.

MacOS-x86 не поддерживает большинство устройств, подключенных к портам COM и LPT. Хотя маппинг принтера в локальной сети возможен. Возможно подключение USB-принтера.^[12]

MacOS-x86 поддерживает съемные USB-накопители. Известны случаи успешной синхронизации устройств Palm через интерфейс BlueTooth (DLink DBT-120). В настоящий момент MacOS-x86 не обеспечивает аппаратное ускорение ни на одной видеокарте от Ati и NVidia. Единственным исключением является интегрированный в чипсет i915/i915G графический кодек Intel GMA900. Для успешной установки MacOS-x86 вам потребуется карта, поддерживающая по крайней мере режим SVGA VESA 2.0. Рабочая частота обновления кадров (на любой видяхе, кроме Intel GMA900) не превышает 60Ghz.

ОС состоит также и из других важных компонентов, определяющих ее функциональность. Так, для поддержки медиаконтента в MacOS X применяются несколько известных и популярных стандартов. Например, для работы с изображениями, видео и звуком Apple использовала технологию QuickTime, с изобретением которой связывают термин «мультимедиа». Для двухмерной графики был внедрен стандарт PDF, также ставший общепризнанным. С точки зрения пользователя, это чрезвычайно удобно, поскольку дополнительное ПО от Adobe для сохранения любого документа в PDF не нужно. Кроме того, PDF позволяет достичь высокой четкости изображения, сглаженности шрифтов, различных эффектов вроде отрисовки теней и прозрачности, что положительно сказывается на общем впечатлении от интерфейса. Для трехмерной графики Mac OS X поддерживает стандарт OpenGL от компании Silicon Graphics.

Заключение

В заключении хотелось бы отметить, что наблюдаемый в настоящее время громадный рост в развитие ПК. Компьютеры появились достаточно давно, но только в последнее время их начали усиленно использовать во многих отраслях человеческой жизни. Ещё двадцать лет назад персональный компьютер было редкостью. Теперь практически в каждом доме есть персональный компьютер. Прогресс не стоит на месте, и с течением времени ученые открывают новые возможности создания вычислительных систем, принципиально отличающихся от широко применяемых компьютеров. Существует несколько возможных альтернатив замены современных компьютеров, например, создание так называемых оптических компьютеров, носителем информации в которых будет световой поток, а также квантовых компьютеров.

В недалеком будущем все новейшие технологии, применяемые сегодня в довольно узких областях или разработанные пока только на теоретическом уровне, приобретут повсеместное распространение и неизбежно станут частью нашей жизни.

В связи с этим специалисты предупреждают, что в изменившихся условиях широкого распространения компьютеров во всех областях деятельности с изменением способа общения человека и компьютера, важно не утратить контроля над усложняющимися кибернетическими системами.

На сегодняшний день развитие операционных систем стремительно уходит вверх изо дня в день, каждый день выходят новые технологии.

В ходе написания выпускной квалифицированной работе были решены следующие задачи:

- рассмотрена назначение и основные функции операционные системы;

- изучены характеристики и оценку возможностей ОС;

Рассмотренная тема имеет немаловажное значение для дальнейшего развития предприятия. На сегодняшний день разработка и внедрение современных информационных систем является одной из самых интересных и важных задач в области информационных технологий. Появляется потребность в использовании новейших технологий передачи информации. Интенсивное использование информационных технологий уже сейчас является сильнейшим аргументом в конкурентной борьбе, развернувшейся на мировом рынке.

Список литературы

Востокин С.В. Операционные системы. / С.В.Востокин. – Самара: Издательство Самарского университета, 2018. – 133с.
Гаврилов М.В. Информатика и информационные технологии: учебник для СПО / М.В. Гаврилов, В.А. Климов. – М.: Издательство Юрайт, 2015. – 383с.
Гостев И.М. Операционные системы: учебник и практикум для среднего проф. Образования / И.М.Гостев. – Москва: Издательство Юрайт, 2020. – 164с.
Дроздов С.Н. Операционные системы. Учебное пособие / С.Н.Дроздов. – М: Феникс, 2016. – 362с.
Котельников Е.В. Введение во внутреннее устройство Windows / Е.В.Котельников. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016.
Куль Т.П. Операционные системы. Программное обеспечение. Учебник / Т.П.Куль, под ред. С.В.Макаров. – М.: Издательство Лань, 2020. – 248с.
Курячий Г.В. Операционная система Linux. Курс лекций. Учебное пособие / Г.В.Курячий, К.А.Маслинский. – М.: Издательство ДМК-Пресс, 2019. – 348с.
Ляхович В.Ф. Основы информатики: учебник / В.Ф. Ляхович, В.А. Молодцов, Н.Б. Рыжикова. – М.: КноРус, 2016. – 348с.
Макарова Н.В. Информатика: Учебник для вузов / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – СПб.: Питер, 2015. – 576с.
Мартемьянов Ю.Ф. Операционные системы. Концепции построения и обеспечения безопасности. Учебное пособие для вузов / Ю.Ф.Мартемьянов, Ал.В.Яковлев,Ан.В.Яковлев. – М.: Горячая линия Телеком, 2018. – 332с.
Михеева Е.В. Информатика: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Е.В. Михеева, О.И. Титова. – М.: Издательский центр «Академия», 2016. – 352с.
Назаров С.В. Операционные системы. Практикум. Учебное пособие / С.В.Назаров, Л.П.Гудынко, А.А.Кириченко. – М.:КноРус, 2020. – 372с.
Рудаков А.В. Операционные системы и среды. Учебник / А.В.Рудаков. – Издательство ИНФРА-М, 2019. – 304с.
Руссинович М. Внутреннее устройство Windows / М.Руссинович, Д.Соломон, А.Ионеску, П.Йосифович. – СПб.: Питер, 2018. – 944с.
Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. / С.В. Симонович. – СПб.: Питер, 2011. – 640с.
Спиридонов Э.С. Операционные системы. Учебный курс / Э.С.Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д.Рукин, Н.П.Григорьев, Т.И. Балалаева, А.В.Смуров. – Издательство: URSS, 2020. – 348с.
Староверова Н.А. Операционные системы: учебник / Н.А.Староверова. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 308с.
Степанов А.Н. Информатика: Учебник для вузов / А.Н. Степанов. – СПб.: Питер, 2015. – 720с.
Стариченко Б.Е. Теоретические основы информатики. Учебник для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2016. – 400с.
Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум, Т. Остин. – СПб.: Питер, 2019. – 816с.
Таненбаум Э. Современные операционные системы / Э.Таненбаум, Х.Бос. – СПб.:Питер, 2018. – 1120с.
Хлебников А.А. Информационные технологии: учебник / А.А. Хлебников. – М.: КНОРУС, 2016. – 466с.
Хлебников А.А. Информатика. Учебник / А.А.Хлебников. – М.: Феникс, 2016. – 432с.

Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. / С.В. Симонович. – СПб.: Питер, 2011 – С.68. ↑
Староверова Н.А. Операционные системы: учебник / Н.А.Староверова. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – С.60 ↑
Спиридонов Э.С. Операционные системы. Учебный курс / Э.С.Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д.Рукин, Н.П.Григорьев, Т.И. Балалаева, А.В.Смуров. – Издательство: URSS, 2020. – С.225-226 ↑
Гостев И.М. Операционные системы: учебник и практикум для среднего проф. Образования / И.М.Гостев. – Москва: Издательство Юрайт, 2020. – С.99-100 ↑
Куль Т.П. Операционные системы. Программное обеспечение. Учебник / Т.П.Куль, под ред. С.В.Макаров. – М.: Издательство Лань, 2020. – С.113-114 ↑
Таненбаум Э. Современные операционные системы / Э.Таненбаум, Х.Бос. – СПб.:Питер, 2018. – С.854 ↑
Востокин С.В. Операционные системы. / С.В.Востокин. – Самара: Издательство Самарского университета, 2018. – С.74 ↑
Котельников Е.В. Введение во внутреннее устройство Windows / Е.В.Котельников. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. – C.55-56 ↑
Таненбаум Э. Современные операционные системы / Э.Таненбаум, Х.Бос. – СПб.:Питер, 2018. – C.547 ↑
Курячий Г.В. Операционная система Linux. Курс лекций. Учебное пособие / Г.В.Курячий, К.А.Маслинский. – М.: Издательство ДМК-Пресс, 2019. – С.220-221 ↑
Таненбаум Э. Современные операционные системы / Э.Таненбаум, Х.Бос. – СПб.:Питер, 2018. – C.488 ↑
Мартемьянов Ю.Ф. Операционные системы. Концепции построения и обеспечения безопасности. Учебное пособие для вузов / Ю.Ф.Мартемьянов, Ал.В.Яковлев,Ан.В.Яковлев. – М.: Горячая линия Телеком, 2018. – C.87-89 ↑