ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Информатика и программное обеспечение»

«У Т В Е Р Ж Д А Ю»

Зав. кафедрой «И и ПО», к.т.н., доцент

____________________ Подвесовский А.Г.

«____» ____________2011г.

КУРСОВАЯ РАБОТА

ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ: ИСТОРИЯ  РАЗВИТИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ,ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

Вариант №29

всего листов ???

Выполнил студент гр. 11-ИВТ3

______________________Трошанин Г.П.

«____»_______________2011г.

Руководитель

________________к.т.н., доц. Паршиков П.А

«____»________________2011г.

Брянск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.              ПОНЯТИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

2.              ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

3.              КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

4.              СТРУКТУРА И СОСТАВ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

5.              ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ

6.              СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ВВЕДЕНИЕ

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.

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система при включении компьютера загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы. Именно она запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Без операционной системы невозможно представить работу с компьютером. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для неё эти услуги. Знание операционной системы необходимо для успешного пользования современными компьютерами.

1.      ПОНЯТИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

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

Операционная система (ОС) - комплекс программ, которые обеспечивают управление аппаратурой ЭВМ, планирование эффективного использования её ресурсов и решение задач по заданиям пользователей.

Основная цель ОС, обеспечивающей работу ЭВМ в любом из описанных режимов, - динамическое распределение ресурсов и управление ими в соответствии с требованиями вычислительных процессов (задач).

Ресурсом является всякий объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами в ЭВМ. Различают аппаратные и программные ресурсы. К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор (процессорное время), оперативная память и периферийные устройства; к программным ресурсам – доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными. Важнейшими программными ресурсами являются программы, входящие в систему программирования; средства программного управления периферийными устройствами и файлами; библиотеки системных и прикладных программ; средства, обеспечивающие контроль и взаимодействие вычислительных процессов (задач).

Операционная система распределяет ресурсы в соответствии с запросами пользователей и возможностями ЭВМ и с учетом взаимодействия вычислительных процессов. Функции ОС также реализуются рядом вычислительных процессов, которые сами потребляют ресурсы (память, процессорное время и др.) Вычислительные процессы, относящиеся к ОС, управляют вычислительными процессами, созданными по запросу пользователей.

   Считается, что ресурс работает в режиме разделения, если каждый из вычислительных процессов занимает его в течение некоторого интервала времени. Например, два процесса могут разделять процессорное время поровну, если каждому процессу дается возможность использовать процессор в течение одной секунды из каждых двух секунд. Аналогично происходит разделение всех аппаратурных ресурсов, но интервалы использования ресурсов процессами могут быть неодинаковыми. Например, процесс может получить в своё распоряжение часть оперативной памяти на весь период своего существования, но микропроцессор может быть доступен процессу только в течение одной секунды из каждых четырёх.

Операционная система является посредником между ЭВМ и её пользователем. Она делает работу с ЭВМ более простой, освобождая пользователя от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими. Операционная система осуществляет анализ запросов пользователя и обеспечивает их выполнение. Запрос отражает необходимые ресурсы и требуемые действия ЭВМ и представляется последовательностью команд на особом языке директив операционной системы. Такая последовательность команд называется заданием.

Операционная система составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств, который обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.

Для того чтобы компьютер мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

2.      ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

2.1.           Стандарт CP/M

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

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

2.2.           Операционные системы типа DOS

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

2.3.           Стандарт MSX

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

Операционная система такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая память - не более 16 К, совместимость с СР/М на уровне системных вызовов, совместимость с DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким образом, эта операционная система, получившая название MSX-DOS, учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS.

2.4.           Операционные системы, основанные на графическом интерфейсе

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

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

2.5.           Пи-система

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

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

3.      КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.

Так, в зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:

                 Однозадачные и многозадачные

                 Однопользовательские и многопользовательские

                 Однопроцессорные и многопроцессорные системы

                 Локальные и сетевые.

По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:

                 Однозадачные (MS DOS)

                 Многозадачные (OS/2, Unix, Windows)

В однозадачных системах используются средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователями. Многозадачные ОС используют все средства, которые характерны для однозадачных,  и, кроме того, управляют разделением совместно используемых ресурсов: процессор, ОЗУ, файлы и внешние устройства.

В зависимости от областей использования многозадачные ОС подразделяются на три типа:

                 Системы пакетной обработки (ОС ЕС)

                 Системы с разделением времени (Unix, Linux, Windows)

                 Системы реального времени (RT11)

Системы пакетной обработки предназначены для решения задач, которые не требуют быстрого получения результатов. Главной целью ОС пакетной обработки является максимальная пропускная способность или решение максимального числа задач в единицу времени.

Эти системы  обеспечивают высокую производительность при обработке больших объемов информации, но снижают эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.

В системах с разделением времени для выполнения каждой задачи выделяется небольшой промежуток времени, и ни одна задача не занимает процессор надолго. Если этот промежуток времени выбран минимальным, то создается видимость одновременного выполнения нескольких задач. Эти системы обладают меньшей пропускной способностью, но обеспечивают высокую эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.

Системы реального времени применяются  для управления технологическим процессом или техническим объектом, например, летательным объектом, станком и т.д.

По числу одновременно работающих пользователей на ЭВМ ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows 95 - XP)

В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск новые пункты.

В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

Многопроцессорные и однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки  данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.По способу организации вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и симметричные.

Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента.

В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов.

Рис.2.1. Классификация операционных систем

4.      СТРУКТУРА И СОСТАВ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Состав операционной системы:

      Ядро

      Базовая система ввода-вывода

      Командный интерпретатор (необязательно)

      Сервисные программы

Ядро операционной системы — часть ОС, выполняющаяся при максимальном уровне привилегий. Как правило, в ядро помещаются процедуры, выполняющие манипуляции с основными ресурсами системы и уровнями привилегий процессов, а также критичные процедуры.

Базовая система ввода-вывода (БСВВ, BIOS) — набор программных средств, обеспечивающих взаимодействие ОС и приложений с аппаратными средствами. Обычно БСВВ представляет набор компонент — драйверов. Также в БСВВ входит уровень аппаратных абстракций, минимальный набор аппартно-зависимых процедур ввода-вывода, необходимый для запуска и функционирования ОС.

Командный интерпретатор — необязательная, но существующая в подавляющем большинстве ОС часть, обеспечивающая управление системой посредством ввода текстовых команд (с клавиатуры, через порт или сеть). Операционные системы, не предназначенные для интерактивной работы часто его не имеют. Также его могут не иметь некоторые ОС для рабочих станций (MacOS 7, 8 (?)).

Сервисное программное обеспечение — пакет приложений, включённый в состав ОС, реализующий множество полезных функций.

Уровень пользователя

Уровень ядра

Уровень ядра аппаратуры

Рис.4.1 Блок-схема ядра операционной системы

5.      ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ

Файловая система — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла.

Рассмотрим файловые системы на операционной системе реального времени QNX Neutrino. Она предназначена преимущественно для встраиваемых систем.

В традиционных ОС файловые системы встроены в ядро. В QNX Neutrino файловые системы расположены вне пределов ядра и выполняются в отдельных защищенных областях памяти как пользовательские процессы. Используя эту уникальную архитектуру, вы можете запустить, остановить или обновить поддержку той или иной файловой системы "на лету", без необходимости в перезагрузке.

В дополнение, несколько файловых систем: дисковая, встраиваемая в ППЗУ, CD-ROM, CIFS и т.д. - могут выполняться одновременно на одной и той же целевой системе. Они даже могут работать совместно, расширяя возможности друг друга. Например, файловая система со сжатием может работать совместно со встраиваемой файловой системой, существенно снижая потребности вашего устройства в объеме ППЗУ

Встраиваемые файловые системы

Встраиваемые файловые системы ОСРВ QNX Neutrino обеспечивают хранение данных и информации для их возможного последующего восстановления.

Возможности включают в себя использование:

      Образной структуры файловой системы - поддерживается "выполнение с места" (XIP) для уменьшения потребностей в ОЗУ и для поддержки сверхбыстрой загрузки устройств высокой готовности.

      В ОЗУ - для систем, требующих быстродействующего временного хранилища данных с доступом по чтению и записи.

      NOR структура файловой системы во флеш-памяти - предоставляет автоматическое восстановление после сбоев, фоновое стирание и освобождение памяти, а также полное приоритетное прерывание обслуживания для обеспечения производительности в реальном времени. Все операции записи упорядочиваются, чтобы гарантировать целостность файловой системы.

      NAND структура файловой системы во флеш-памяти - позволяет стандартным файловым системам (QNX, Linux или DOS) выполняться непосредственно поверх "сырых" разделов ППЗУ. Поддерживает динамическое распределение и освобождение блоков с полной коррекцией ошибок на основе ECC для продления срока функционирования.

Рис.1.1. Обзор файловых систем

Дисковые файловые системы

Все нижеперечисленные файловые системы поддерживают IDE- и SCSI-диски больших размеров:

QNX - полностью реализует семантику POSIX. Подходит для инструментальных рабочих станций и для встраиваемых целевых систем, использующих диски или страничное flash-ППЗУ.

Linux и DOS - для прозрачного доступа к другим разделам жесткого диска, а также для обмена данными с другими машинами посредством сменных носителей.

CD-ROM / DVD - поддерживает все соответствующие стандарты, включая ISO9660, Joliet и Rock Ridge.

Файловые системы со сжатием

Используйте эти файловые системы для расширения возможностей других файловых систем:

Со сжатием - позволяет разворачивать "на лету" сильно сжатые файлы. Плотность сжатия колеблется от 35% до 55% для исполняемых файлов и до 95% для текста. Используйте эту файловую систему для уменьшения используемой flash-памяти и снижения загрузки сети при доступе к удаленным файлам через NFS или CIFS.

Сетевые файловые системы

Используйте эти файловые системы для организации прозрачного доступа к файлам на стороне систем под управлением Windows, Unix и Linux. Поддерживаются как CIFS, так и NFS.

Встраиваемая транзакционная файловая система

Встраиваемая транзакционная файловая система (ETFS) ОСРВ QNX Neutrino для устройств флеш-памяти типа NAND обеспечивает полную защиту данных во встраиваемых системах при внезапных отключениях электропитания, быстрое время запуска, исправление ошибок в двоичном коде, а также динамическое и статистическое выравнивание степени износа.

Рис.1.2. Структура NOR и NAND файловых систем во флеш памяти и встраиваемой транзакционной файловой системы (ETFS)

6.      СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

В настоящее время компьютерами пользуются не только программисты, но и «простые люди». Поэтому многие пользователи даже не знают основных принципов работы «чудо – ящика». Во многом это стало возможным благодаря самой популярной операционной системе Microsoft Windows. Помимо этой системы существуют многие другие, не столь популярные, но имеющие свои особенности, такие как MacOS, Unix системы.

Сравнение ОС – распространенная тема. Часто, затрагивая ее, авторы стараются превознести одну ОС над другими. Пример таблицы сравнения операционных систем на 2008 год: Microsoft Windows XP, Microsoft Windows Vista, Linux Ubuntu, Apple Mac OS X Leopard можно взять с известного сайта http://www.macvspc.ru/

6.1.                      Операционные системы семейства Mac OS

Как известно, Mac OS X и Linux имеют общие UNIX-корни. Но между ними есть и важные различия. Самое важное - Mac OS X устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Кроме того, в отличие от открытой UNIX, Mac OS X является проприетарным обеспечением, т.е. имеется запрет на свободное распространение, внесение изменений и т. д. Первая Mac OS появилась в 1984 году, что значительно раньше появления Windows. Сама Mac OS X представляет из себя сильно переработанную BSD-UNIX-систему со своим ядром (XNU).

Плюсы системы Mac OS:  Сильной стороной Мас OS является практическое отсутствие вирусов для Мacintosh. И дело не только в не очень большой распространенности Mac OS X по сравнению с Windows, но и в том, что традиционные вирусы просто не работают в UNIX среде.[2] Теоретически, конечно, существуют образцы вирусов, которые могут работать с некоторыми приложениями к Mac OS, но их количество по сравнению с вредоносным ПО, написанным для Windows, просто ничтожно. Даже удаленный взлом компьютера, работающего под управлением Mac OS, значительно сложнее, чем взлом машины, работающей под управлением Windows, а антивирусные программы могут понадобиться только для того, чтобы не переслать зараженный файл на машину под управлением Windows, вам же он никакого вреда не принесёт.

Минусы системы Mac OS: Первое – это то, что Mac OS устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Эти компьютеры имеют в отличие от привычных нам ПК закрытую архитектуру, то есть сами компьютеры собирает только Apple. С одной стороны, это хорошо, так как обеспечена 100-процентная интеграция компьютерного железа и софта плюс хорошее качество комплектующих и сборки.[3] Но есть и оборотная сторона медали. Так как производитель «Маков» только один, то и конкуренция здесь отсутствует в принципе. Что с точки зрения потребителя не очень хорошо. Помимо этого, существует некоторая проблема с установкой драйверов. Не под все устройства выпускаются драйвера под MacOs или Linux, да и сами системы распознают далеко не все даже часто используемое оборудование.

Особенности: Первая особенность, которая сразу бросается в глаза – это интерфейс системы. Например, если в Windows каждой программе обычно соответствует одно окно с открывающимися в нем вкладками и панелями инструментов, то в Мас OS используются «плавающие» окна и панели, не привязанные к общему окну, а располагающиеся на рабочем столе. Ещё одной отличительной особенностью маковского интерфейса является панель dock. Это панель в нижней части рабочего стола, где находятся значки файлов и приложений, к которым требуется быстрый доступ, а также запущенные приложения. Панель можно редактировать, менять размеры, убирать и добавлять значки приложений. Далее следуют особенности программного обеспечения. Список программ для Mac OS не столь внушителен, как для Windows, но, тем не менее, он не мал, во всяком случае, все основные необходимые приложения для работы и развлечений там имеются, более того, сама концепция создания ПО от Аpple подразумевает, что для решения одной задачи достаточно всего одной программы, главное, чтобы она хорошо работала. Разработчики интерфейса Mac OS считают, что так будет удобнее пользователям, которые не будут путаться в бесчисленном множестве вариантов, а сам компьютер не станет превращаться в свалку сомнительных программ, угрожающих работоспособности всей системы.

1.       

2.       

3.       

4.       

5.       

6.       

6.1.            

6.2.           Операционная система Linux

7 сентября 1991 года финский студент Линус Торвальдс выложил в сети исходный код того, что впоследствии развилось в операционную систему Linux («Линукс»). Самое принципиальное отличие Linux от Mac OS X и Windows заключается в том, что Linux – это свободное ПО, которое распространяется под лицензией GPL.

Плюсы: Большинство дистрибутивов Linux являются бесплатными, их можно свободно и бесплатно использовать. На основе программного кода как самой Linux, так и входящих в неё программ и на их основе создавать свои продукты.[4] Поставляется со стандартным набором прикладного ПО. В Linux пользователь может выбрать тот дистрибутив, который больше подходит для решения его задач, а затем ещё и оптимизировать систему «под себя». Существование графического интерфейса освобождает от необходимости править конфигурационные файлы в неудобном виде. Положение дел с безопасностью в Linux в общем очень похоже на Mac OS X. Она находятся на очень высоком уровне в обеих системах и значительно опережают Windows.

Минусы: Результатом политики GPL явилось то, что сейчас имеется более тысячи разных дистрибутивов Linux. Не все из них достойны внимания, пользователю трудно разобраться в таком множестве версий и выбрать то, что нужно. Кроме того, бесплатность подразумевает практически полное отсутствие технической поддержки пользователей. Другой минус – не такая уж и бесплатная получается система, ведь нужно либо купить с ней диск, что тоже деньги, либо скачивать. И если выбирать между пиратским Windows и бесплатным Linux, выбор не в пользу последнего  Несмотря на очень большой объём ПО, написанного для Linux, пользователи, мигрировавшие с Windows, столкнутся с тем что, часть ПО будет для них незнакомым. Далеко не все программы кроссплатформенны и имеют версии как для Windows, так и для UNIX-систем. Наибольшие проблемы возникают со специализированным профессиональным софтом, значительная часть которого написана только для Windows-систем. Равноценной замены некоторым приложениям в Linux нет. Это, к примеру, всем известный Photoshop, AutoCAD, программы для видеомонтажа, а также локально ориентированный софт, созданный с учетом законодательства России (бухгалтерское ПО, справочно-правовые базы). Для молодежной аудитории серьёзным недостатком является невозможность запустить часть современных игр в Linux-среде, и здесь у Windows огромное преимущество как перед Linux, так и перед Mac OS X, так как индустрия игр для ПК ориентированна в первую очередь на Windows.

Особенности: Для различных нужд пользователей существуют разнообразные специальные ОС Linux. Например, для работы с мультимедиа (Ubuntu Studio, JackLab Audio Distribution, 64 Studio...), для учебных заведений (Edubuntu, Skolelinux, NauLinux...). Отдельно можно упомянуть коммерческие дистрибутивы. Они не бесплатны. В основном это корпоративные или специальные варианты Linux. Деньги в таких дистрибутивах в основном берутся за техподдержку. Ещё одно важное отличие Linux от Windows заключается в том, что дистрибутивы Linux поставляются с большим набором прикладного ПО. То есть после установки на компьютере у вас есть полностью готовая к работе система и не надо искать прикладное ПО и думать об оплате лицензии. В большинстве ОС Linux по умолчанию используется один из двух графических интерфейсов – GNOME или KDE, поэтому даже при смене одного дистрибутива Linux на другой для пользователя никаких проблем не возникает, он попадает в знакомое графическое окружение. Оба интерфейса имеют приблизительно одинаковое распространение. Если охарактеризовать их совсем кратко, то внешне KDE напоминает рабочий стол Windows, а GNOME – рабочий стол Mac OS X.[5] Для решения проблем несовместимости приложений разных ОС был создан проект Wine. Это ПО используется для работы с Windows-приложенияим и для запуска Windows-игр в Linuх. Wine – это альтернативная реализация Widows API для UNIX-подобных систем.

1.       

2.       

3.       

4.       

5.       

6.       

6.1.            

6.2.            

6.3.           Операционные системы семейства Windows

Основная особенность Windows - ее массовое распространение. Связано этол стем,что это операционная система, созданная для пользователей, она не заставляет пользователя подстраиваться под систему, она подстраивается под его потребности. Это самая распространенная в мире операционная система, несмотря на то, что по общественному мнению она самая «глючная», «нестабильная», ненадежная» и т.д. К тому же платная.

Плюсы: Гарантированная 100 процентная поддержка любого оборудования, для это ОС найдется драйвер любого устройства, да и сама она содержит много предустановленных драйверов для быстрого распознавания оборудования. Существуем масса профессиональных прикладных программ, полнофункциональные аналоги которых отсутствуют в других ОС, например, Promt и Photoshop. Простота и понятность интерфейса, что делает ее доступной для использования любому человеку, даже не имеющему первичных навыков работы с компьютером. А приложения Microsoft Office уже стали стандартами для офисной работы. Пользователь может получить любую поддержку или консультацию по его лицензионной ОС Windows.

Минусы: Данная ОС очень требовательна к аппаратным ресурсам компьютера, особенно к объему оперативной памяти. Ее графический интерфейс, хоть и красив, и удобен, но громоздок и неповоротлив. В результате, многие отключают его многие графические навороты. Данная система считается более уязвимой, чем остальные. Это связано с самой структурой безопасности, например, возможность постоянно работать с правами администратора (что частично решено в последней Vista). В то же время в системе должны работать тысячи старых приложений, которые были написаны под XP и другие версии Windows. На запуск каждой такой "старой" программы пользователь вынужден давать разрешение. Кроме того, само диалоговое окно с вопросом о запуске той или иной программы предоставляет пользователям слишком мало информации для принятия решения. Еще одно неудобство: даже для удаления ярлыка с рабочего стола нужно трижды подтвердить свои намерения. Это раздражает и приводит к тому, что кнопки "Разрешить" и прочие нажимаются просто бездумно – эффективность всего механизма защиты практически сводится на нет. В результате приходится иметь дело с огромным числом вирусов, использующих для проникновения именно уязвимости данной ОС, в том числе и пользовательские ошибки, которые она провоцирует. Система является платной, ее цена превышает затраты на покупку или скачку свободно распространяемой ОС.

2.          

3.          

4.          

5.          

6.          

7.         ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЕМЕЙСТВА WINDOWS

Microsoft Windows — семейство проприетарных операционных систем компании Майкрософт (Microsoft). Операционные системы Windows работают на платформах x86, x86-64, IA-64, ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS и PowerPC.

Microsoft Windows выпустил более 20 версий операционных систем, более популярными из них были Windows NT (1993), Windows 95 (1998), Windows XP (2001), Windows 7 (2009). Именно на их примере и будет происходить дальнейшее описание.

При разработке структуры Windows NT была в значительной степени использована концепция микроядра. В соответствии с этой идеей ОС разделена на несколько подсистем, каждая из которых выполняет отдельный набор сервисных функций. Ядро ОС (или микроядро), работая в привилегированном режиме, доставляет сообщение нужному серверу, затем сервер выполняет операцию, после этого ядро возвращает результаты клиенту с помощью другого сообщения.

Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей: часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, и часть операционной системы, работающая в режиме ядра.

Windows 95 — результат объединения продуктов MS-DOS и Windows, которые ранее распространялись отдельно. Windows 95 содержит значительные улучшения графического интерфейса и внутреннего устройства системы, включая рабочий стол и меню «Пуск», поддержку длинных (до 256 знаков) имён файлов и систему «plug and play».

Основным нововведением в Windows 95 стала возможность выполнять 32-разрядные приложения на основе API Win32.

Появление 32-разрядного доступа к файлам в Windows for Workgroups 3.11 означало, что 16-разрядный реальный режим MS-DOS более не использовался для работы с файлами во время выполнения Windows, а внедрение 32-разрядного доступа к диску в Windows 3.1 позволяло избежать использования BIOS для управления жёсткими дисками. В результате, роль MS-DOS фактически свелась к тому, чтобы загружать ядро Windows, работающее в защищённом режиме. Ядро Windows по-прежнему использовало старые вызовы «в стиле MS-DOS» в так называемом режиме защиты от сбоев, но этот режим использовался лишь для исправления неполадок при загрузке «родных» драйверов защищённого режима.

Windows XP была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional.

В отличие от предыдущей системы Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой. Её серверным аналогом является Windows Server 2003. Хотя Windows Server 2003 и построен на базе того же кода, что и Windows XP, почти всецело наследуя интерфейс её пользовательской части, Windows Server 2003 всё же использует более новую и переработанную версию ядра NT 5.2; появившаяся позже Windows XP Professional x64 Edition имела то же ядро, что и Windows Server 2003, и получала те же обновления безопасности, вследствие чего можно было говорить о том, что их развитие шло «параллельно».

Windows 7 — операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. В линейке Windows NT система носит номер версии 6.1

      Операционная система обладает поддержкой мультитач-управления

      Меню Пуск в Windows 7 стало короче и лишилось иконок

      Реализована поддержка Unicode 5.1.

      Дополнительным преимуществом Windows 7 можно считать более тесную интеграцию с производителями драйверов.

      В Windows 7 была также улучшена совместимость со старыми приложениями.

      Новая, 11-я версия DirectX, впервые выпущенная именно в составе этой операционной системы.

      Была введена поддержка интерфейса Aero Peek, Direct 2D и Direct3D 10.1, поддержка нескольких мониторов.

      Сетевая технология Branch Cache позволяет кешировать содержимое интернет-трафика.

7.1.           ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА UNIX

Операционная система UNIX – это набор программ, который управляет компьютером, осуществляет связь между пользователем и компьютером и обеспечивает инструментальными средствами, чтобы помочь выполнить работу. Разработанная, чтобы обеспечить легкость, эффективность и гибкость программного обеспечения, система UNIX имеет несколько полезных функций:

      Основная цель системы - выполнять широкий спектр заданий и программ;

      Интерактивное окружение, которое позволяет связываться напрямую с компьютером и получать немедленно ответы на запросы и сообщения;

      Многопользовательское окружение, которое позволяет разделять ресурсы компьютера с другими пользователями без уменьшения производительности. Этот метод называется разделением времени. Система UNIX взаимодействует с пользователями поочередно, но так быстро, что, кажется, взаимодействие происходит со всеми пользователями одновременно;

      Многозадачное окружение, позволяющее пользователю выполнять более одного задания в одно и тоже время.

В настоящее время существует множество ОС, построенных на ядре UNIX, такие как SCO Unix (Santa Cruz Operation), Novell UnixWare, Interactive Unix, Linux, семейство BSD (BSDI, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD), Solaris, AIX, IRIX, Digital Unix, HP-UX.

Unix может использоваться как в качестве сервера, так и рабочей станции.

2.          

3.          

4.          

5.          

6.          

6.1.            

6.2.            

6.3.           ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX

Linux - это современная POSIX-совместимая и Unix-подобная операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций.

Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System.

ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

Разработка ОС Linux выполнена Линусом Торвалдсом (Linus Torvalds) из университета Хельсинки и не поддающейся подсчету обширной командой из тысяч пользователей сети Internet, сотрудников исследовательских центpов, фондов, унивеpситетов и т.д.

Возможности, которые предоставляет ОС Linux:

      Обладает высоким быстродействием;

      Работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;

      Позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора;

      Эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи не мешают интерактивной работе;

      Обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;

      Предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности;

      дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;

Характерные особенности Linux как ОС:

      Многозадачность: много программ выполняются одновременно;

      Многопользовательский режим;

      Защищенный режим процессора (386 protected mode);

      Защита памяти процесса;

      Разделение страниц по записи между экземплярами выполняемой программы. Это свойство увеличивает быстродействие и экономит память;

      Виртуальная память со страничной организацией;

      Виртуальная память в самостоятельных разделах диска и/или файлах файловой системы;

      Общая память программ и дискового кэша: вся свободная память используется для буферизации обмена с диском;

      Динамические загружаемые разделяемые библиотеки;

      Сертификация по стандарту POSIX.1, совместимость со стандартами System V и BSD на уровне исходных текстов;

      Управление заданиями в стандарте POSIX;

      Эмуляция сопроцессора в ядре;

      Множественные виртуальные консоли;

      Поддержка ряда распространенных файловых систем (MINIX, Xenix, файловые системы System V);

      Прозрачный доступ к разделам DOS (или OS/2 FAT);

      Поддержка VFAT (WNT, Windows 95);

      Специальная файловая система UMSDOS, которая позволяет устанавливать Linux в файловую систему DOS;

      Доступ (только чтение) к файловой системе HPFS-2 OS/2 2.1;

      Поддержка сети TCP/IP, включая ftp, telnet, NFS и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современная операционная система - сложный комплекс программных средств, предоставляющих пользователю не только стандартизированный ввод-вывод информации и управление программами, но и упрощающий работу с компьютером. Программный интерфейс операционных систем позволяет уменьшить размер конкретной программы, упростить ее работу со всеми компонентами вычислительной системы.

В результате анализа в работе были определены основные сущности операционной системы: процесс и файл. С управлением процессами связаны функции операционных систем: управление использованием  времени центрального процессора, «подкачкой» и буфером ввода, разделяемыми ресурсами. Основными типами операционных систем, связанных с управлением процессов являются «пакетная» ОС, ОС разделения времени и ОС реального времени.

Каждая операционная система однозначно определяет набор функций, обеспечивающий обмен с файлом, состоящий из запросов на открытие, чтение, управление и закрытие файла.

Для организации работы с файлами используются различные файловые системы: одноуровневые, блочные, иерархические.

Операционная система Windows — наиболее распространенная операционная система, и для большинства пользователей она наиболее подходящая ввиду своей простоты, неплохого интерфейса, приемлемой производительности и огромного количества прикладных программ для нее.

??????????????????????????????????????????????????????????????????

ЛИТЕРАТУРА

1. Солоницын Ю.А., Холмогоров В., Интернет. Энциклопедия, Издательство «Питер», Санкт-Петербург, 2002г.
2. Таненбаум Э., Современные операционные системы. Издательство «Питер», Санкт-Петербург, 2002г.
3. Гордеев А. В. Операционные системы: Учебник для вузов — 2-е изд. — Санкт-Петербург, 2007г.

4.      Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера - М: Изд. ОЛМА-ПРЕСС, 2003г.

5.      Журнал «Upgrade»

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.      Понятие и назначение операционной системы

2.      История создания и развития операционных систем

3.      Классификация операционных систем

4.      Cостав операционных систем

5.      Файловые системы

6.      Современные операционные системы

6.1.          Семейство Windows

6.2.          Unix

6.3.          Linux

12