История операционных систем

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

ИСТОРИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Автор работы: Студент группы АС-10И2

Байбара Павел Александрович

Омск 2012

Содержание

Введение

. Назначение операционных систем

. История развития операционных систем

.1 Пакетные ОС

.2 ОС с разделением времени

.4 Однозадачные ОС для ПЭВМ

.5 Многозадачные ОС для ПК с графическим интерфейсом

.5.1 Операционные системы Windows

.5.2 Операционные системы Linux

.5.3 Операционные системы Macintosh

Вывод

Литература

Введение

Изучение истории развития ОС показывает, что все существенные продвижения в области архитектуры ОС связаны с влиянием двух основных факторов:

·прогресс технологии, приводящий к быстрому возрастанию характеристик аппаратуры ЭВМ и к появлению принципиально новых типов аппаратуры;

·принципиально новые идеи, возникающие у проектировщиков.

Такие технологические прорывы, как изобретение магнитных дисков, микропроцессоров, создание высококачественных видеомониторов, требовали радикальных изменений в технологии работы с компьютером. С другой стороны, некоторые идеи в области организации вычислительного процесса и интерфейса дали серьезный толчок совершенствованию архитектуры компьютеров.

Не зная хотя бы в общих чертах основных этапов развития аппаратного и программного обеспечения, трудно понять многие особенности современных ОС.

1. Назначение операционных систем

Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны.

В соответствии с этим определением ОС выполняет две группы функций:

·предоставление пользователю или программисту расширенной виртуальной машины, с которой удобней работать и которую легче программировать;

·повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторым критерием.

Ресурсом является всякий объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами в ЭВМ. Различают аппаратные и программные ресурсы ЭВМ.

К аппаратным ресурсам относятся:

·микропроцессор (процессорное время);

·оперативная память;

·периферийные устройства;

К программным ресурсам: доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными.

Операционная система распределяет ресурсы в соответствии с запросами пользователей и возможностями ЭВМ и с учетом взаимодействия вычислительных процессов. Считается, что ресурс работает в режиме разделения, если каждый из вычислительных процессов занимает его в течение некоторого интервала времени.

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.

Например, чтобы считать или записать информацию на дискету, надо:

·Запустить двигатель вращения дискеты

·Управлять шаговым двигателем перемещения головки

·Следить за индикатором присутствия дискеты

·Выбрать номер блока на диске

·Выбрать дорожку

·Выбрать номер сектора на дорожке и.т.д.

Все эти функции берет на себя операционная система.

интерфейс компьютер windows мобильный

2. История развития операционных систем

История развития операционных систем насчитывает уже много лет. Так как операционные системы появились и развивались в процессе конструирования компьютеров, то эти события исторически тесно связаны. Поэтому чтобы представить, как выглядели операционные системы, рассмотрим несколько следующих друг за другом поколений компьютеров.

Первый настоящий цифровой компьютер был изобретен английским математиком Чарльзом Бэббиджем (Charles Babba ge, 1792-1871). Это была чисто механическая машина, а технологии того времени не были достаточно развиты для изготовления многих деталей и механизмов высокой точности. Не стоит и говорить, что его аналитическая машина не имела операционной системы.

После безуспешных усилий Бэббиджа прогресса в конструировании цифровых компьютеров практически не наблюдался вплоть до Второй мировой войны, которая стимулировала взрывную активизацию работ над ними. Профессор Джон Атанасов (Qohn Atanasoff) и его аспирант Клиффорд Берри (Clifford Berry) создали в Университете штата Айовы конструкцию, которая сейчас считается первым действующим цифровым компьютером. В ней использовалось 300 электронных ламп.

Примерно в то же время Конрад Цузе (Konrad Zuse) в Берлине построил Z3, компьютер, основанный на использовании механических реле. В 1944 году группой в Блетшли Парк, Великобритания, был построен Колоссус, в Гарварде Говардом Айкеном (Howard Aiken) был построен Марк I, а в Университете штата Пеннсильвания Вильям Мочли (William Mauchley) и его аспирант Джон Преспер Эккерт (J. Presper Eckert) построили Эниак.

Некоторые из этих машин были цифровыми, в некоторых использовались электронные лампы, а работу некоторых из них можно было программировать, но все они были весьма примитивно устроены и тратили многие секунды на производство даже самых простых вычислений. Все эти машины стоили больших денег, потребляли бешеное количество электроэнергии и регулярно ломались.

В конце 40-х годов XX века, в сложившихся условиях, машинное время стоило очень дорого, очень остро встала проблема повышения эффективности использования оборудования, и прежде всего центрального процессора. Возникла великая идея - использовать сам компьютер для повышения эффективности работы с ним же.

Важным шагом на этом пути стало возложение на специальную компьютерную программу части тех функций, которые до этого выполнял оператор или сам программист.

Программы такого рода назывались обычно мониторами. Монитор принимал команды, состоящие, как правило, из 1-2 букв названия и 1-3 аргументов, заданных 8-ричными или 16-ричными числами.

Несмотря на убогость, по нынешним меркам, подобных средств, они в свое время значительно повысили производительность работы программистов. Однако кардинального повышения загрузки процессора не произошло.

Временем широкого распространения мониторов в мире были 50-е годы прошлого века (в СССР - 60-е годы). В настоящее время нечто подобное можно встретить на самых примитивных микропроцессорных контроллерах.

2.1 Пакетные ОС

В середине 50-х годов изобретение и применение транзисторов радикально изменило всю картину. Компьютеры стали достаточно надежными, появилась высокая вероятность того, что машины будут работать довольно долго, выполняя при этом полезные функции.

Машины, называемые теперь мэйнфреймами, располагались в специальных комнатах с кондиционированием воздуха, где ими управлял целый штат профессиональных операторов. Только большие корпорации, правительственные учреждения или университеты могли позволить себе технику, цена которой исчислялась миллионами долларов.

Историю собственно ОС можно начать с появления в конце 50-х годов первых систем, организующих работу по пакетному принципу.

Важнейшим организационным изменением, происшедшим на этом этапе развития, стало массовое изгнание программистов из машинных залов, как фактора, лишь вносящего сумятицу в работу.

Теперь от программиста требовалось собрать пакет перфокарт, содержащий его программу, данные к ней, а также управляющие перфокарты. Эти карты на специально разработанном языке управления заданиями (JCL, Job Control Language) объясняли операционной системе, чье это задание, что нужно сделать с программой, что предпринять в случае успешной трансляции, что - при наличии ошибок, откуда взять исходные данные.

Обойтись без столь подробных инструкций было нельзя, потому что программист не присутствовал при запуске задания и не мог вмешаться лично.

Подготовленный пакет передавался, вместе с другими подобными пакетами, оператору ЭВМ, перед которым стояли две основные задачи: чтобы в устройстве ввода не переводились пакеты заданий и чтобы в принтере не кончилась бумага. Когда процессор заканчивал обработку задания и печать его результатов, он вводил следующий пакет и приступал к его обработке. Так достигалась основная цель пакетного режима - исключить простои процессора из-за нерасторопности людей.

В скором времени разработчики ОС осознали, что вычерпаны далеко не все резервы повышения загрузки процессора. Операции ввода и печати требовали лишь очень небольшой доли от полной производительности процессора. Целесообразно было найти способ, чтобы в эти периоды ожидания загрузить процессор другой работой. Но для этого необходимо, чтобы в памяти процессора находились сразу несколько программ, тогда ОС смогла бы переключать процессор на выполнение той программы, которая в данный момент может работать.

Такая организация работы, когда в памяти находятся несколько программ и система в определенные моменты переключает выполнение с одной программы на другую, была названа мультипрограммированием. Эта важная идея в разных воплощениях пережила те пакетные системы, в которых она впервые была реализована, и является основой для функционирования практически всех современных ОС.

Среди наиболее развитых пакетных ОС с мультипрограммированием нельзя не назвать OS/360, основную ОС знаменитого в 60-70 гг. семейства ЭВМ IBM 360/370.

.2 ОС с разделением времени

На рубеже 60-70 гг. распространенным и не слишком дорогим периферийным устройством становятся мониторы. При этом процессор и ОЗУ остаются самыми дорогими и громоздкими устройствами вычислительной системы. В этих условиях возникает и быстро приобретает популярность принципиально новый тип ОС - системы с разделением времени.

К одной ЭВМ подключается несколько десятков рабочих мест, оборудованных дисплеем (монитор + клавиатура) и совместно использующих вычислительные ресурсы ЭВМ. Процессорное время делится на кванты длительностью в несколько десятков миллисекунд и по истечении каждого кванта процессор может быть переключен на обслуживание другого процесса, другого дисплея. Поскольку теперь подготовку текстов программ выполняют сами программисты за дисплеями, а работа по редактированию текста требует очень малых затрат процессорного времени, процессор успевает обслужить все рабочие места практически без ощутимой задержки. При этом, разумеется, средняя скорость работы каждой программы уменьшается, по крайней мере во столько раз, сколько программ выполняется одновременно.

Первая универсальная система с режимом разделения времени CTSS (Compatible Time Sharing System) была разработана в Массачусетском технологическом институте (M.I.T.) на специально переделанном компьютере IBM 7094 (Corbato et al., 1962).

После успеха системы CTSS Массачусетский технологический институт, исследовательские лаборатории Bell Labs и корпорация General Electric начали разработку универсальной общей компьютерной системы - машины, которая должна была поддерживать одновременную работу сотен пользователей в режиме разделения времени. Проектировщики этой системы, известной как MULTICS (MULTiplexed Information and Computing Service - мультиплексная информационная и вычислительная служба), представляли себе одну огромную вычислительную машину, воспользоваться услугами которой мог любой проживающий в окрестностях Бостона человек.

Режим разделения времени стал огромным облегчением для программистов, которые вновь смогли в некоторой степени почувствовать себя «хозяевами» ЭВМ и получили возможность запускать программы на трансляцию и отладку хоть каждые 5 минут. Это позволило сократить сроки разработки и отладки программ.

Для трудоемких вычислительных заданий, предусматривающих счет по ранее отлаженным программам, режим разделения времени менее эффективен, чем пакетный, поскольку частое переключение процессора между выполняемыми программами требует дополнительных затрат времени.

Первоначально в качестве аппаратной основы систем разделения времени использовались мейнфреймы. Но к середине 70-х годов наряду с мэйнфреймами широкое распространение получили мини-компьютеры, такие как PDP-11, Nova, HP. Мини-компьютеры первыми использовали преимущества больших интегральных схем, позволившие реализовать достаточно мощные функции при сравнительно невысокой стоимости компьютера.

Архитектура мини-компьютеров была значительно упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их операционных системах.

Важной вехой в истории мини-компьютеров и вообще в истории операционных систем явилось создание ОС UNIX. зародился в лаборатории Bell Labs фирмы AT&T более 40 лет назад. В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении ( DEC PDP-7 ), написал первую версию новой операционной системы, а Брайан Керниган придумал для нее название - UNICS ( UNIplexed Information and Computing System ) - в противовес MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service). И при очередном копировании, две последние буквы «CS» были сокращены до «X», так работа переросла в операционную систему UNIX , ставшую популярной в академических кругах, в правительственных учреждениях и во многих компаниях.

Первоначально эта ОС предназначалась для поддержания режима разделения времени в мини-компьютере PDP-7. С середины 70-х годов началось массовое использование ОС UNIX. К этому времени программный код для UNIX был на 90 % написан на языке высокого уровня С. Широкое распространение эффективных С-компиляторов сделало UNIX уникальной для того времени ОС, обладающей возможностью сравнительно легкого переноса на различные типы компьютеров. Поскольку эта ОС поставлялась вместе с исходными кодами, то она стала первой открытой ОС, которую могли совершенствовать простые пользователи-энтузиасты. Хотя UNIX была первоначально разработана для мини-компьютеров, гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров: суперкомпьютерах, мэйнфреймах, мини-компьютерах, серверах и рабочих станциях на базе RISC-процессоров, персональных компьютерах.

Независимо от версии, общими для UNIX чертами являются:

многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа;

реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени;

использование механизмов виртуальной памяти для повышения уровня мультипрограммирования;

унификация операций ввода-вывода на основе расширенного использования понятия файл;

иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов;

переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C;

кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.

Все десятилетие было отмечено постоянным появлением новых, все более совершенных версий ОС UNIX. Среди них были и фирменные версии UNIX: SunOS, HP-UX, Irix, AIX и многие другие, в которых производители компьютеров адаптировали код ядра и системных утилит для своей аппаратуры. Разнообразие версий породило проблему их совместимости, которую периодически пытались решить различные организации. В результате были приняты стандарты POSIX и XPG, определяющие интерфейсы ОС для приложений, а специальное подразделение компании AT&T выпустило несколько версий UNIX System III и UNIX System V, призванных консолидировать разработчиков на уровне кода ядра.

2.4 Однозадачные ОС для ПЭВМ

В середине 70-х годов был изобретен микропроцессор, а к началу 80-х микропроцессоры стали догонять по функциональным характеристикам ранее использовавшиеся «большие» процессоры. Эта ситуация сделала почти бесполезным режим разделения времени: зачем делить один процессор между многими задачами и многими пользователями, если проще и дешевле дать отдельный микропроцессор каждому пользователю? Разделение времени осталось целесообразным разве что в отношении суперкомпьютеров.

Появление и бурное распространение персональных компьютеров (ПК) вызвало к жизни новое поколение ОС, которые оказались во много раз проще своих предшественниц. С точки зрения архитектуры персональные компьютеры ничем не отличались от класса мини-компьютеров типа PDP-11, но их стоимость была существенно ниже. Если мини-компьютер позволил иметь собственную вычислительную машину отделу предприятия или университету, то персональный компьютер дал такую возможность отдельному человеку. Компьютеры стали широко использоваться неспециалистами, что потребовало разработки «дружественного» программного обеспечения, и предоставление этих «дружественных» функций стало прямой обязанностью операционных систем.

В 1974 году, когда корпорация Intel выпустила Intel 8080 - первый универсальный 8-разрядный центральный процессор, - для него потребовалась операционная система, с помощью которой можно было бы протестировать новинку Корпорация Intel привлекла к разработкам и написанию нужной операционной системы одного из своих консультантов Гэри Килдэлла (Gary Kildall). Килдэлл создал дисковую операционную систему, названную СР/М (Control Program for Microcomputers - управляющая программа для микрокомпьютеров). Когда он позже заявил о своих правах на СР/М, корпорация Intel удовлетворила его просьбу. Позже Килдэлл создал свою компанию Digital Research для дальнейшего развития и продажи СР/М.

Затем было написано множество прикладных программ, работающих в СР/М, что позволило этой системе занимать высшую позицию в мире микрокомпьютеров целую пятилетку.

В начале 80-х корпорация IBM разработала IBM PC (Personal Computer персональный компьютер) и начала искать для него программное обеспечение. Сотрудники IBM связались с Биллом Гейтсом, чтобы получить лицензию на право использования его интерпретатора языка Бейсик. Их также интересовала, операционная система, которая работала бы на IBM PC. Готовой ОС у Гейтса не было, но он выяснил, что у местного изготовителя компьютеров, Seattle Computer Products, есть подходящая операционная система DOS (Disk Operating System - дисковая операционная система).

Он направился в эту компанию с предложением выкупить DOS (предположительно за $50 000), которое компания Seattle Computer Products с готовностью приняла. Затем Гейтс создал пакет программ DOS/BASIC, и пакет был куплен IBM. Видоизмененная система была переименована в MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System) и быстро заняла доминирующее положение на рынке IBM PC. Самым важным оказалось решение Гейтса продавать MS-DOS компьютерным компаниям для установки вместе с их оборудованием, в отличие от попыток Килдэлла продавать СР/М конечным пользователям (по крайней мере, на начальной стадии).DOS представляет собой однозадачную, однопользовательскую, диалоговую ОС. Она ведет диалог с пользователем в текстовом режиме и в большей степени рассчитана на обслуживание прикладных программ текстового режима, хотя допускает и графику. Работа с мышью должна обеспечиваться самими прикладными программами при минимальной поддержке со стороны ОС. Для размещения программы пользователя и для своих собственных нужд MS-DOS позволяет использовать 640 Кбайт памяти, что казалось огромной величиной в те незапамятные времена аккуратного программирования и полного отсутствия файлов AVI и MP3. Позднее были добавлены средства, позволяющие с некоторым усилием использовать до 4 Мб памяти.

Интерфейс MS-DOS с прикладными программами основан на вызовах программных прерываний, обрабатываемых системой. Большую часть этих прерываний принято называть функциями DOS.

Когда в 1983 году появился компьютер IBM PC/AT с центральным процессором Intel 80286, система MS-DOS уже прочно стояла на ногах, а СР/М доживала свои последние дни. Позже система MS-DOS широко использовалась на компьютерах с процессорами 80 386 и 80486. Хотя первоначальная версия MS -DOS была довольно примитивна, последующие версии системы включали в себя расширенные функции, многие из которых были позаимствованы у UNIX. (Корпорация Microsoft была хорошо знакома с системой UNIX и в первые годы своего существования даже продавала ее микрокомпьютерную версию XENIX.)

2.5 Многозадачные ОС для ПК с графическим интерфейсом

Быстрое развитие технологии привело к тому, что к концу 80-х годов ПК оказались в состоянии решать значительно более сложные и трудоемкие задачи, чем раньше. При этом многие из достижений прежних этапов развития ОС оказались вновь востребованными, но теперь уже в новых условиях, среди которых надо назвать резкое повышение мощности процессоров и объема памяти, появление высококачественных графических мониторов и развитие сетевых технологий.

Стала реальной такая вещь, как многозадачная ОС для ПК. Надо сказать, что первоначально идея системы, в которой один пользователь запускает одновременно несколько приложений, большинству специалистов казалась пустым пижонством и вызывала насмешки: «Почему бы не выполнить несколько программ по очереди?». Сейчас с таким взглядом смешно даже спорить.

На смену ОС, которые выполняли текстовые команды, вводимые пользователем с клавиатуры, пришли системы, в которых взаимодействие с пользователем основано на использовании GUI (Graphical User Interface, графический интерфейс пользователя).

.5.1 Операционные системы Windows

На рубеже 70-х и 80-х лет прошлого столетия фирма Microsoft, получившая огромное развитие благодаря контракту с IBM, постепенно приобрела самостоятельность. Главной задачей Microsoft стал перенос графического интерфейса на ПК IBM - это позволило сделать компьютер ближе, понятнее конечному пользователю, что стимулировало бы продажи ПК и, естественно, продажи Microsoft. Гейтс несколько раз провозглашал, что его конечная цель - компьютер на столе в каждом доме и офисе, предполагая, естественно, что он будет работать под управлением операционной системы Microsoft.

Операционная система MS-DOS была слишком сложна для среднего пользователя - на обучение работе в этой среде требовалось слишком много времени, т.к. у нее не было графического интерфейса, пользователю приходилось запоминать много сложных, непонятных команд.

Для устранения этих неудобств Гейтс считал необходимым разместить между MS-DOS и приложениями промежуточную систему, (получившую временное название "Interface Manager"), которая регистрировала бы конкретное оборудование системы.

Прикладные программы получали бы эти данные от Interface Manager, а пользователи были бы освобождены от непосредственной работы с DOS. Второй функцией Interface Manager должна была стать надстройка графического интерфейса над MS-DOS и внесение единообразия во все прикладные программы, которые будут выполняться под управлением этой системы.

Проект Interface Manager, был запущен в сентябре 1981 г. Предполагалось, что кодовое название Interface Manager станет окончательным, но в результате был выбран вариант Windows, поскольку он лучше всего описывал области экрана или «окна» вычислений, которые стали основным элементом новой системы. О появлении Windows было объявлено в 1983 году, но на разработку потребовалось некоторое время. Скептики назвали ее «дутым программным обеспечением».

Windows 1.01.0 вышла в ноябре 1985 и являлась первой попыткой Microsoft создать многозадачную операционную систему с графическим интерфейсом для платформы PC. Она не была полноценной операционной системой, а являлась всего лишь графической оболочкой над DOS. Непосредственно после запуска Windows 1.0 загружала программу, называвшуюся «The MS-DOS Executive», и выполнявшую функции, аналогичные современному «Проводнику» Windows. Однако эта оболочка в гораздо большей степени напоминала популярный файловый менеджер Northon Commander, поскольку отображала списки хранящихся на дисках данных не в виде иконок, а в форме текстового перечня их заголовков.

Операционная система Windows 1.0 обладала буфером обмена, объем которого ограничивался всего лишь шестнадцатью килобайтами. Цветовая палитра операционной системы поддавалась гибкой настройке из «панели управления» однако все всплывающие окна были черно-белыми. Windows 1.0 не получила широкого распространения, вопреки всем ожиданиям Microsoft.3.0

Через 5 лет, в 1990-м году, вышла версия Windows 3.0, которую можно было считать крупным коммерческим успехом корпорации Microsoft. Перед выпуском новой системы была проведена огромная рекламная компания (7 млн. долл. было вложено в рекламу, распространено 250 тыс. бесплатных демонстрационных дискет, по всей стране были организованы семинары). Усовершенствования, ориентированные на программистов, привели к взрыву активности на рынке ПО для Windows. Тогда стабильность ОС оставляла желать лучшего, но Windows 3.0 очень скоро стала доминирующим продуктом на рынке благодаря предварительной установке на новых компьютерах и широкой поддержке со стороны независимых поставщиков аппаратных средств и программного обеспечения. Упорное стремление Microsoft сделать Windows работоспособной ОС наконец-то принесло ощутимые плоды.

Windows NT 3.51

Первая реализация операционной системы Windows New Technology - Windows NT 3.51 выпускалась в двух модификациях: Server и Workstation. Несмотря на то, что внешне интерфейс Windows NT 3.51 практически ничем не отличался от Windows 3.11, Windows NT была уже полнофункциональной многопользовательской 32-разрядной операционной системой.

Под управлением Windows NT прекрасно выполнялись программы MS DOS, также она включала специальный встроенный эмулятор, позволявший запускать приложения Windows 3.X.

Основным функциональным отличием Windows NT 3.51 от Windows 3.11 было жесткое разграничение доступа. Все пользователи Windows NT условно разделялись системой на две категории: администраторы и собственно пользователи. Каждому пользователю назначалась собственная программная группа, отображаемая в окне Windows NT Program Manager, оператор мог изменять ее состав независимо от программных групп других пользователей.

Windows NT 3.51 являлась первой системной платформой от Microsoft, не опирающейся в процессе своей работы на функции MS DOS. Эта система не только поддерживала стандартную таблицу данных FAT, но и позволяла создавать независимые дисковые разделы с собственной таблицей размещения файлов - NTFS. Windows NT 3.51 представляла собой полнофункциональную многозадачную и многопользовательскую операционную систему.

Windows 95 - Windows 98

В 1997-м году на рынке появилась Windows 95. Эта версия Windows - самая дружественная пользователю, для инсталляции которой не требуется предварительно устанавливать DOS, ее появление сделало персональный компьютер более доступным массовому потребителю.

В Windows 95 имеется встроенный набор протоколов TCP/IP, свои собственные средства диагностики и оптимизации системы, стандартный набор необходимых для работы программ и допускается использование длинных имен файлов. После загрузки системы появляется рабочий стол. На нём уже есть панель задач с кнопкой Пуск и корзина. На панели задач появились часы и языковая панель. Также появилась возможность двигать окна и изменять их размер вручную. В самом окне есть полоса меню, в верхнем правом углу появились кнопки «Свернуть», «Развернуть», «Закрыть».

В Windows 95 есть ещё несколько преимуществ. Поддержка формата FAT 16, которая позволяет использовать диски размером немного более 4 ГГб, поддержка устройств Plug and Play. Но самое главное отличие Windows 95 в её многозадачности. Её приложения обладают свойством совместного использования ресурсов процессора.

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. Добавилось множество новых программ и утилит, рассчитанных, в первую очередь, на работу пользователя с Интернетом, платформа стала поддерживать более совершенный формат таблицы размещения файлов - 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. Windows98 была последней ОС на базе DOS-ядра. Последующие версии Windows для рядового пользователя уже будут построены на базе ядра NT (New technology).

Windows 2000, Windows Millennium

Накануне завершения второго тысячелетия компания Microsoft создала ещё одну версию ОС Windows. Она была похожа на Windows 98, но с немногими обновками, главной из которых стал переход на усовершенствованное ядро NT. Windows 2000 стала переходной версией от старых ОС к современным. Из-за множества недоработок компания Microsoft начала разработку новой версии Windows под названием Windows Millenium. Полная версия Windows Millenium вышла в свет в 2000-м году. Основное отличие WinMe от своих предшественниц-полное отсутствие чистой DOS, т.е. загрузка возможна только в Windows Me, и никак не иначе. Назовем еще несколько отличий: более четкий и переработанный интерфейс, Internet Explorer 5.5, Windows Media Player 7, наличие Windows Movie Maker, а также новая система восстановления и отслеживания «здоровья» системных файлов. XP

-й год был ознаменован выходом Microsoft Windows ХР. Система Windows XP создавалась на основе усовершенствованного кода Windows 2000, причем были разработаны различные версии для пользователей домашних компьютеров и бизнес-пользователей. В отличие от Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой. Её серверным вариантом является выпущенная позже система Windows Server 2003.

Рассмотрим основные нововведения Windows XP.

Функция быстрого переключения пользователей. В Windows XP применяются технологии служб терминалов, благодаря которым каждый новый пользовательский сеанс запускается в качестве отдельного сеанса служб терминалов, в котором данные каждого пользователя полностью отделены друг от друга.

Новый стиль оформления. В Windows XP имеются новые стили оформления и темы, в которых используются 24-битные цветные значки и цвета. Изменен внешний вид меню "Пуск".

Группировка файлов. В Windows XP вводятся новые принципы организации панели задач, состоящие в группировке нескольких документов одного и того же приложения. Например, вместо размещения на панели задач нескольких документов Microsoft Word в Windows XP эти документы объединяются в группу, просмотр которой может быть выполнен при нажатии одной кнопки на панели задач.

Улучшенная совместимость с приложениями и устройствами. В Windows XP включена поддержка технологии Plug and Play для сотен устройств, которые не учитывались в Windows 2000, а также усовершенствована поддержка шины USB (Universal Serial Bus), стандарта IEEE 1394, интерфейса PCI (Peripheral Component Interface) и многих других стандартов и типов шин.

Режим совместимости приложений. Для использования приложений, которые изначально разрабатывались для предыдущих версий Windows и не работают в среде Windows XP, можно воспользоваться режимом совместимости приложений. В этом режиме эмулируется среда предыдущих версий операционных систем, начиная с Windows 95.

Автоматическая настройка для нескольких сетей. Благодаря этой возможности обеспечивается простой доступ к сетевым устройствам и интернету, позволяющий подключать переносной компьютер как к корпоративным, так и к домашним сетям.

Брандмауэр. В Windows XP безопасность интернета обеспечивается с помощью встроенной функции, называемой брандмауэром. Брандмауэр представляет собой динамический пакетный фильтр. При включении брандмауэра обеспечивается блокировка всех осуществляемых из интернета попыток подключений, которые не запрашивались локальными пользователями.

С 30 июня 2008 года корпорация Microsoft прекратила поставки Windows XP крупным производителям ПК и розничным сетям. Исключением стали небольшие компании, которые получали лицензии на XP до конца января 2009 года.

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 стала доступна для производителей оборудования. Публичный релиз для конечных пользователей состоялся 30 января 2007 года.

Особенности Windows Vista

·Новый интерфейс Windows Aero. Windows Vista предлагает различные пользовательские интерфейсы, начиная с интерфейса Basic и заканчивая насыщенным различными эффектами высококачественным графическим интерфейсом, получившим название Windows Aero. Новый интерфейс Windows Aero отличается красивой графикой, полупрозрачными окнами, 3-мерными перспективами, богатыми текстурами и анимационными картинками.

·Боковая панель (Sidebar). В боковую панель можно установить некоторые специальные мини-приложения (гаджеты). Это могут быть часы, слайд-шоу с фотографиями, ленты новостей, адресная книга или панель быстрых заметок. Также можно вывести прогноз погоды, курс валют и др.

·Обновленная система поиска. В Windows Vista интегрирован движок индексного поиска. Поиск проводится сразу же, по мере набора нужного слова. При вводе каждой следующей буквы Vista сужает результат поиска.

·Технология ReadyBoost. Предназначенная для компьютеров с небольшим объёмом оперативной памяти, технология ReadyBoost позволяет использовать ёмкость флэш-накопителя для дополнения оперативной памяти.

·Режим гибернации. Гибернация - это режим энергоснабжения, при котором все открытые документы и приложения сохраняются на жесткий диск, и только после этого питание компьютера отключается. Когда пользователь хочет вернуться к работе, компьютер выходит из режима гибернации и восстанавливает ранее сохраненные документы и приложения.

·Шифрование дисков BitLocker. BitLocker выполняет две взаимодополняющие, но различные функции. Во-первых, он обеспечивает шифрование всего тома операционной системы Windows. Во-вторых, на компьютерах с совместимым доверенным платформенным модулем (TPM) он позволяет проверить целостность загрузочных компонентов до запуска Windows Vista.

·Система шифрования файлов EFS. EFS предназначена для шифрования файлов и папок на пользовательском уровне. Если на одном компьютере работает несколько пользователей, то, благодаря EFS, каждый из них может зашифровать свои данные.

Обширной критике подвергались системные требования, предъявленные Microsoft, к оборудованию на котором может работать Windows Vista. Microsoft разделила системные требования на две категории: "Vista Capable" и "Vista Premium Ready". Знак "Vista Capable" означал, что компьютер может запускать Vista со всеми основными функциями. Однако, как оказалось, на компьютере с параметрами удовлетворяющих критерию "Vista Capable" нельзя воспользоваться всеми графическими нововведениями новой операционной системы.

Также критике подвергалась система контроля учетных записей пользователей (UAC). По словам представителей Лаборатории Касперского (ЛК), средство управления пользовательскими привилегиями и учетными записями User Account Control (UAC), встроенное в Windows Vista, представляет собой настолько докучающий пользователям элемент безопасности, что многие просто отключают его.

Windows 77 была впервые представлена на конференции Professional Developers Conference 28 октября 2008 года. Для новой системы Microsoft взяла интерфейс Vista Aero и модернизировала его. Интерфейс поддерживает новую "Панель задач/Taskbar" которая сочетает кнопки запуска приложений, наиболее часто используемых, с иконками приложений, уже запущенных. Располагать окна стало легче; просто перетащите окно на верхнюю часть экрана, и оно максимально раскроется; переместите окно на край экрана, и оно закроется наполовину, чтобы облегчить процесс копирования/вставки.

Новой функцией в Windows 7 стали Jump Lists которые делают иконки панели задач более продуктивными, расширяя функцию "Недавние документы" в XP и Vista путём её привязки к отдельным приложениям. Щелчок правой клавиши мыши по иконке Word показывает самые свежие документы, которые вы редактировали. Jumps Lists есть как у иконок в панели задач, так и в приложениях меню "Пуск/Start".

Идея Jump lists также используется и в новой функции "View Available Network/Просмотр доступных сетей". Вместо прохода через многие диалоги подключения, чтобы подсоединиться к беспроводной сети, теперь можно быстро выбрать нужную беспроводную сеть из значка беспроводных подключений в трее. Всё, что вам требуется - выбрать сеть, которую вы хотите использовать, после чего нажать клавишу "Connect/Подключиться".

В процессе создания Windows 7 разработчикам удалось не только произвести «работу над ошибками», но и наполнить систему совершенно новыми функциями. Уже на этапе бета-тестирования Windows 7 стало ясно, что она станет более популярной и востребованной, чем Windows Vista. Сравнивая эти системы, можно отметить такие моменты:

·Windows 7 имеет одинаковые с Windows Vista системные требования, но работает быстрее на том же «железе». В этом плане Windows 7 вообще уникальная система, ведь раньше с выходом каждой новой версии аппаратные требования возрастали в несколько раз.

·За время, прошедшее с появления Windows Vista, была проделана огромная работа по выпуску новых драйверов, обеспечению совместимости оборудования и прикладных программ. По этой причине при установке и настройке Windows 7 проблемы с несовместимостью возникают значительно реже.

·Windows 7 - не усовершенствованная версия Windows Vista, а полностью самостоятельный продукт. В данной операционной системе реализованы десятки совершенно новых функций

.5.2 Операционные системы Linux

В 1991 году Линус Торвальдс, финский студент, чрезвычайно увлёкся идеей написать совместимое с UNIX ядро операционной системы для своего персонального компьютера. Прототипом для будущего ядра стала операционная система MINIX: совместимая с UNIX операционная система для персональных компьютеров. Эта ОС загружалась с дискет и умещалась в очень ограниченной в те времена памяти персонального компьютера. MINIX был создан Эндрю Таненбаумом в качестве учебной операционной системы, непригодной для полноценной работы с точки зрения программиста. Именно полноценное ядро для своего ПК и хотел сделать Линус Торвальдс. Название своему ядру он дал freax, но позже оно было изменено на Linux - гибрид имени создателя и слова UNIX.

Важнейшую роль в развитии Linux сыграли глобальные компьютерные сети Usenet и Internet. Ключевым решением Линуса стала публикация исходных текстов ещё мало работоспособной первой версии ядра под свободной лицензией. Благодаря этому очень многие получили возможность самостоятельно компилировать и тестировать это ядро, участвовать в обсуждении и исправлении ошибок, а также присылать исправления и дополнения к исходным текстам Линуса. Теперь над ядром работал уже не один человек, разработка пошла быстрее и эффективнее.

Готовые дистрибутивы LINUX

До недавнего времени для того, чтобы работать с Linux, нужно было, как минимум разбираться в программировании, а в идеале - переписывать ядро ОС для своей машины и собственноручно изготавливать нужные драйверы. К тому же на фоне ярких Windows и Mac OS Linux выглядела серенькой мышкой - все просто, скромно и бесцветно.

Положение коренным образом изменилось после появления удобных оболочек. Мифы о Linux, как о системе для особо опытных программистов уже не актуальны: современные дистрибутивы позволяют вообще не прибегать к режиму текстовых команд, без которых еще пять лет назад жизнь «линуксоида» была просто немыслима. Автоматическая настройка и обновление через Интернет, трехмерный Рабочий стол - для пользователей Linux это сегодня вполне обычное явление.

Появление первых готовых дистрибутивов относят к 1992 г. - именно тогда был создан знаменитый установочный комплект MCC Interim Linux. Через три-четыре года поклонники Linux могли выбрать уже из доброго десятка различных дистрибутивов. Новые дистрибутивы появляются до сих пор. Для примера приведем список наиболее популярных из них:

·Ubuntu - быстро завоевавший популярность дистрибутив, ориентированный на лёгкость в освоении и использовании.

·Gentoo - один из семейства source-based дистрибутивов Linux, отличительная особенность которых - пакеты собираются на пользовательской машине из исходников, находящихся в репозитории.

·Fedora - поддерживается сообществом и корпорацией RedHat, предшествует выпускам коммерческой версии RHEL.

·Debian GNU/Linux - международный дистрибутив, разрабатываемый обширным сообществом разработчиков в некоммерческих целях. Послужил основой для создания множества других дистрибутивов. Отличается строгим подходом к включению несвободного программного обеспечения.

·Mandriva - французско-бразильский дистрибутив, объединение бывших Mandrake и Conectiva (англ.).

·Slackware - один из старейших дистрибутивов, отличается консервативным подходом в разработке и использовании.

·Archlinux - ориентированный на применение самых последних версий программ и постоянно обновляемый, этот дистрибутив ориентирован на компетентных пользователей, которые хотят иметь всю силу и модифицируемость Linux, но не в жертву времени обслуживания.

.5.3 Операционные системы Macintosh

В 1984 году компания Apple Computer во главе с двумя Стивами - Джобсом и Возняком представила мировой общественности свое творение -компьютер Apple II c операционной системой Mac OS 1.0 Отличительной особенностью новинки было то, что пользователи управляли своим компьютером не только вводимыми с клавиатуры командами и инструкциями, но и с помощью нового в те времена устройства, названного мышью.

Система Mac OS была основана на прототипе графического интерфейса пользователя, позаимствованном руководством Apple в исследовательском центре Xerox PARC. Разработчики Macintosh использовали некоторые идеи прототипа Xerox, разработав и расширив их, добавив собственные, в том числе метафору «папок» и «файлов», широко использующуюся и в настоящее время.

Платформа, впервые представленная в январе 1985 года, стала настоящей сенсацией, поскольку до этого момента еще ни одной компании не удавалось создать настолько компактную, надежную и удобную в обращении систему.

Рабочее пространство MacOS 1.0 включало панель задач, содержавшую набор из четырех выпадающих системных меню, корзину, в которую помещались удаляемые с диска объекты и диспетчер файлов, названный разработчиками «The Macintosh Finder». На рабочем столе размещались ярлыки системного диска и панели управления, включавшей диалоговую справочную систему и элементы настройки операционной среды. Впервые в MacOS был реализован принцип создания ярлыков, подразумевающий перемещение пиктограммы файла на рабочий стол, хотя сам файл физически оставался в другой директории диска. Для отображения хранящихся на внешних накопителях данных система генерировала отдельное окно с произвольно изменяющимся размером, оснащенное средствами управления и полосами прокрутки. Процедура переименования папок или файлов была максимально упрощена: для этого оператору было достаточно лишь щелкнуть мышью на их названии и ввести в выделенное пространство новое имя. По желанию пользователя иерархия файловой системы могла быть представлена в окне просмотра в виде списка файлов, отсортированных в алфавитном порядке по названию, размеру или дате создания. Практически все эти базовые принципы, разработанные для оконной графической среды программистами Apple, так или иначе, применяются в современных операционных системах.

Запущенные приложения могли отображаться как в отдельном окне, так и в полный экран, причем в обоих случаях MacOS позволяла загружать несколько программ одновременно, выполнявшихся в фоновом режиме. Помимо файлового менеджера, MacOS 1.0 включала в свой состав несколько дополнительных утилит, таких как калькулятор и игра «puzzle». Обращает на себя внимание тот факт, что сама оконная оболочка в совокупности с набором программ, входивших в комплект поставки системы, требовали для запуска всего 128 килобайт оперативной памяти, высвобождая все остальное пространство ОЗУ для выполнения других задач.

Apple II Desktop

ноября 1986 года Apple анонсировала выход графической оконной оболочки для компьютеров серии Apple II, которая была разработана на основе MacOS версии 1.0 и называлась Apple II Desktop. Данная оконная среда не содержала каких-либо серьезных отличий от первой версии MacOS, за исключением того, что Macintosh Finder был заменен разработчиками на более простой файловый менеджер под названием «Selector», позволявших производить элементарные операции с хранящимися на дисках данными и запускать на исполнение различные программы. Процедуры открытия и закрытия окон сопровождались теперь эффектами анимации, что делало интерфейс системы более приятным в использовании. Следует отметить, что программный комплекс Apple II Desktop не являлся самостоятельной операционной системой, он был лишь удобной графической надстройкой, позволявшей пользователям работать с содержимым дисков их персонального компьютера более комфортно. 7.5.5

Шло время, и операционная система MacOS непрерывно совершенствовалась. Своеобразным ответом корпорации Microsoft, выпустившей в конце 1994 года на рынок легендарную Windows 95, стала очередная реализация MacOS версии 7.5.5. Удивительно, но факт: спустя десятилетие с момента появления MacOS 1.0 данная платформа не претерпела серьезных «архитектурных» изменений. Так, например, в верхней части рабочего стола по-прежнему отображалась системная панель, в нижней части - корзина, пользователю также было доступно окно системных настроек и ярлыки внешних накопителей. Были значительно модифицированы графические возможности системы, появилась поддержка мультимедиа, справочная система MacOS приобрела черты интерактивности. Ассортимент прикладного программного обеспечения, входившего в системы, также был заметно расширен: пользователям стали доступны утилиты для связи, поддерживающие режим удаленного соединения с помощью модема и функции организации локальной сети.

MacOS X

Mac OS X абсолютно новая версия операционной системы Mac OS, основой которой является свободное программное обеспечение, называемое Darwin. Darwin включает в себя ядро XNU, созданное с использование технологии Mach и стандартных сервисов BSD. Главным преимуществом данной технологии является то, что ее фундамент основан на всем известной системе UNIX, что обеспечивает новой Mac OS повышенную стабильность, многофункциональность, скорость работы, безопасность и надежность.

Все модификации операционной системы Mac OS X названы различными видами животных из семейства кошачьих. Начиная с версии 10.0 до версии 10.7, операционные системы носят имена: Cheetah (в переводе Гепард), Puma, Jaguar, Panther, Tiger, Leopard, Snow Leopard (в переводе Снежный Леопард) и самая последняя версия Lion. Каждая из версий имеет свои улучшения и доработки, но всем им присущи общие нововведения, которые делают Mac OS X абсолютно не похожей на Mac OS 9, это привело к тому, что приложения, написанные для предыдущих версий Mac OS, не будут работать на Mac OS X. Изначально работа приложений, написанных под Mac OS 9, осуществлялась посредством виртуальной эмуляции, но со временем от этого отказались совсем.

Неоспоримым преимуществом визуализации графической оболочки Mac OS X является новый интерфейс пользователя, который носит название Aqua. Графический интерфейс Aqua создает иллюзию водной среды, с ощущением прозрачности, глубины и движения. Он остается практически неизменным во всех модификациях Mac OS X, но все это время не теряет своей актуальности и свежести решения. Aqua создан не только для красоты, но и для комфорта и удобства пользователей. Одним из нововведений является возможность складывать окна активных приложений в отдельные секции, которые при желании можно скрыть из зоны видимости, не давая им без необходимости заполнять полезное пространство рабочего стола.

Лишним подтверждением того, что Mac OS разрабатывается в первую очередь для удобства пользователя, является автоматическая интеграция в сеть. Использование этой функции позволяет подключаться к сети интернет любым доступным методом соединения без дополнительных настроек со стороны пользователя. Новая технология энергосбережения позволяет компьютеру выходить из состояния сна практически мгновенно.

.6 Мобильные операционные системы

Мобильные устройства стали неотъемлемой частью повседневной жизни и деятельности большинства людей во всем мире. Поэтому операционные системы для мобильных устройств в настоящее время имеют широкое распространение и бурно развиваются.

К мобильным устройствам принято относить мобильные телефоны, смартфоны и коммуникаторы. Разработчики ОС для мобильных устройств работают над тем, чтобы приблизить возможности этих ОС к возможностям ОС для настольных и портативных компьютеров. Однако в ОС для мобильных устройств есть своя специфика. Их основные особенности заключаются в следующих ограничениях:

·Учет более жестких ограничений по памяти мобильных устройств.

·Учет более низкой скорости процессора.

·Учет особенностей экранов и экранных навигаторов конкретных моделей мобильных устройств.

·Совместимость с основными форматами файлов.

·Мультимедийные возможности: рисунки, видео, аудио, обмен мультимедийными сообщениями.

·Поддержка коммуникационных и сетевых технологий.

В настоящее время на рынке мобильных устройств используется несколько десятков наиболее распространенных ОС. Некоторые из них разработаны на основе свободно распространяяемого ядра Linux. Ведущие фирмы-производители мобильных устройств поддерживают собственные ОС либо ОС, приобретенные вместе с их фирмами-разработчиками. Наиболее распространенные ОС для мобильных устройств следующие:

·Nokia Symbian OS

·Google Android

·Windows Mobile

·Apple iPhone OS

·Blackberry OS.

·Samsung Bada

·PalmOS.

Перспективы ОС для мобильных устройств весьма многообещающие: улучшение и упрощение пользовательского интерфейса; улучшенная графика; более широкие мультимедийные возможности; развитие набора сервисных и игровых программ; совместимость с ПК и с форматами файлов; продолжение и развитие использования платформы Java для мобильных устройств; развитие самих мобильных устройств: улучшение разрешения экранов, ускорение процессоров, увеличение объема памяти, реализация новых быстрых коммуникационных технологий.

Вывод

История любой отрасли науки или техники позволяет не только удовлетворить естественное любопытство, но и глубже понять сущность основных достижений этой отрасли, осознать существующие тенденции и правильно оценить перспективность тех или иных направлений развития. За более чем полувековой период своего существования операционные системы прошли сложный путь, насыщенный многими важными событиями.

Огромное влияние на развитие операционных систем оказали успехи в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры, поэтому многие этапы развития ОС тесно связаны с появлением новых типов аппаратных платформ, таких как мини-компьютеры или персональные компьютеры.

Серьезную эволюцию операционные системы претерпели в связи с новой ролью компьютеров в локальных и глобальных сетях. Важнейшим фактором развития ОС стал Интернет. По мере того как эта Сеть приобретает черты универсального средства массовых коммуникаций, ОС становятся все более простыми и удобными в использовании, включают развитые средства поддержки мультимедийной информации, снабжаются надежными средствами защиты.

Литература

1.В.Э. Фигурнов IВМ РС для пользователей. Изд. 7-е, перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2000. - 640 с.:ил.-

2.Ахметов К.С. Курс молодого бойца. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Компьютер Пресс, 1998. - 365с.: ил.

.Системное программное обеспечение./В.М. Илюшечкин, А.Е. Костин Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991.-128 с.: ил.

.Олифер В.Г. Сетевые операционные системы. СПб.:Питер, 2002.-538с.

.Операционные системы: [Сборник/ Ред. Б.М. Васильев]. - М.: Знание, 1990-47 с.: ил.

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Больше работ по теме: