Реферат Тема 35 СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. Современные операционные системы для персональных компьютеров и ноутбуков
 Скачать 89 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЗАОЧНОАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ КАФЕДРА ПРАВООХРАНИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И АДВОКАТУРЫ Реферат По дисциплине: «Компьютерные технологии в науке и образовании» тема: «Современные операционные системы для персональных компьютеров и ноутбуков» Ханты-Мансийск, 2017 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение 2. Современные операционные системы 2.1. ОС-Windows 2.2. Mac OS 2.3. ОС – Unix 2.4. Заключение 3. Литература 1. ВВЕДЕНИЕ Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем. В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С1990-хгодов наиболее распространѐнными операционными системами являются системы семейства Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS). Основные функции: исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.),загрузка программ в оперативную память и их выполнение, стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода),управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти), управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких какжѐсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе, обеспечение пользовательского интерфейса, сохранение информации об ошибках системы. Операционные системы могут быть классифицированы по базовой технологии(UNIX-подобные, пост- UNIX /потомки UΝΙΧ), типу лицензии (проприетарная или открытая), развивается ли в настоящее время (устаревшие или современные), по назначению (универсальные, ОС встроенных систем, ОС PDA, ОС реального времени, для рабочих станций или серверов), а также по множеству других признаков. 2. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 2.1. MS WINDOWS История развития операционных систем для персональных компьютеров началась в далеком 1981 году. И первой ОС стала MS-DOS (Microsoft Disk Operation System). «ДОС» поставлялась тогда с новыми компьютерами от IBM. Несмотря на то, что «ДОС» была выпущена Microsoft, это не оригинальная разработка этой компании: до нее существовала ОС под названием QDOS, созданная компанией Seattle Computer Products, и Билл Гейтс с товарищами просто взял и переделал ее. К слову сказать, другие версии DOS появлялись и позже. Так, в свое время на Руси была популярна DR-DOS производства компании Digital Research, называвшаяся в России «Дурдосом». Главные недостатки «ДОСа», которые потом и потребовали разработки новых ОС, — невозможность работы с графикой, «объемными» программами и однозадачность. Под DOS было написано великое множество программ, но быстрорастущие потребности, а также конкуренция потребовали новых решений. Поэтому в конце 80-х годов и появились Windows. Первые версии знаменитых «окон» не произвели большого фурора, несмотря на то, что в них уже появилась и многозадачность (хотя и условная: больше, чем три программы, она не позволяла запускать одновременно), и графика. Но в 1992 году, когда вышла Windows 3.0, а затем и версии 3.1 и 3.11, Microsoft уже воспринималась как компания, разрабатывающая системы для домашних компьютеров. ОС от Билла Гейтса могли уже пользоваться не только многоопытные программисты, но и обычные пользователи. Доступность по цене сделала их безумно привлекательными. Хотя Windows 3.0 и все ее модификации не были самостоятельной ОС, это было что-то типа дополнительного ПО для MS-DOS, которое просто расширяло его возможности. Windows 3.11, несмотря на все его преимущества, еще не мог называться «продуктом года», а вот Windows 95… Девяносто пятый год прошлого века стал поворотным: «окна» увидели свет такими, какими мы привыкли их видеть сейчас. Очевидцы даже утверждают, что в день выхода новой ОС люди праздновали свою победу над ПК. С этого момента он должен был стать «волшебной палочкой» в руках пользователей. Windows 95 открыл для пользователя мир игр с шикарной графикой, мир звуков, мир простоты установки на ОС новых программ и удобство работы с новым «железом». Мир, от которого сейчас уже сложно отказаться (каким бы он ни был «шатким»).Через три года этот мир модернизировался и стал еще проще, удобнее и приятнее: появилась Windows 98, которая практически ничем не отличалась от предшественницы. Все то, что предлагала пользователям Windows 98, они могли получить и в Windows 95, просто доустановив кучу программ. Фактически Windows 98 в наше время звалась бы Service Pack’ом для Win95. В 1984 году Microsoft выпустила свой первый сетевой продукт, называемый Microsoft Networks, который обычно неформально называют MS-NET. Некоторые концепции, заложенные в MS-NET, такие как введение в структуру базовых компонент — редиректора и сетевого сервера — успешно перешли в LAN Manager, а затем и в Windows NT. Microsoft все еще поставляет свою сетевую ОС LAN Manager. Большое количество независимых поставщиков имеют лицензии на эту ОС и поддерживают свои собственные версии LAN Manager как часть своих сетевых продуктов. В число этих компаний входят такие известные фирмы как AT&T и Hewlett-Packard. LAN Manager требует установки на файл-сервере операционной системы OS/2, рабочие станции могут работать под DOS, Windows или OS/2. OS/2 — это операционная система, реализующая истинную многозадачность, работающая в защищенном режиме микропроцессоров x86 и выше. LAN Manager использует 32-х битную версию файловой системы OS/2, называемую HPFS, которая оптимизирована для работы на файл-сервере за счет кэширования каталогов и данных. LAN Manager — это первая сетевая ОС, разработанная для поддержки среды клиент-сервер. Ключевыми компонентами LAN Manager являются редиректор и сервер. Особенно эффективно LAN Manager поддерживает архитектуру клиент-сервер для систем управления базами данных. LAN Manager разрешает рабочим станциям под OS/2 поддерживать сетевой сервис по технологии «равный-с-равным». Это означает, что рабочая станция может выполнять функции сервера баз данных, принт-сервера или коммуникационного сервера. Ограничением является то, что только один пользователь, кроме владельца этой рабочей станции, имеет доступ к такому одноранговому сервису. Для работы в небольшой сети фирма Microsoft предлагает компактную, не требующую значительных аппаратных или программных затрат операционную систему Windows for Workgroups. Эта операционная система позволяет организовать сеть по схеме «равный-с-равным», при этом нет необходимости приобретать специальный компьютер для работы в качестве сетевого сервера. Эта операционная система особенно подходит для решения сетевых задач в коллективах, члены которого ранее широко использовали Windows 3.1. В Windows for Workgroups достигнута высокая производительность сетевой обработки за счет того, что все сетевые драйверы являются 32-х разрядными виртуальными драйверами. С середины 1993 года Microsoft начала выпуск новых операционных систем «новой технологии» (New Technology — NT) Windows NT . Операционная система Windows NT с самого начала проектировалась с учетом всех требований, предъявляемых к современным ОС: расширяемости, переносимости, надежности, совместимости, производительности. Эти свойства были достигнуты за счет применения передовых технологий структурного проектирования, таких как клиент-сервер, микроядра, объекты.В отличие от Windows, в которой реализована многозадачность без вытеснения (non-preemptive multitasking), в Windows NT используется механизм многозадачности с вытеснением (preemptive multitasking). Windows NT поддерживает симметричную многопроцессорную организацию вычислительного процесса, в соответствии с которой ОС может выполняться на любом свободном процессоре или на всех процессорах одновременно, разделяя память между ними. Учитывая, что многозадачность реализуется на уровне нитей, разные части одного и того же процесса могут действительно выполняться параллельно. Следовательно, многонитевые серверы могут обслуживать более одного клиента. Для управления нитями Windows NT Server использует механизм приоритетов. В определенные моменты производятся оценка приоритетов и перераспределение нитей по процессорам, в результате чего последовательные стадии одного потока программы могут выполняться разными процессорами или откладываться до высвобождения очередного процессора. Windows NT Server поддерживает до 16 параллельных процессоров, что актуально для таких серверов, как Symmetry 750 фирмы Sequent с 16 процессорами Intel 486/50 МГц. Следует, однако, иметь в виду, что реализация СМП в Windows NT Server нацелена на оптимизацию производительности и не обеспечивает резервирования в целях повышения отказоустойчивости. В случае выхода из строя одного из процессоров система останавливается. Помимо совместимости программных интерфейсов, Windows NT поддерживает существующие файловые системы, включая файловую систему MS-DOS (FAT), файловую систему CD-ROM, файловую систему OS/2 (HPFS) и собственную новую файловую систему (NTFS). В отличие от большинства других операционных систем, Windows NT изначально разрабатывался с учетом возможности работы в сети. В результате этого функции совместного использования файлов, устройств и объектов встроены в интерфейс с пользователем. Администраторы могут централизованно управлять и контролировать работу сетей в масштабах крупных предприятий. Особенно важно отметить возможность распространения работы приложений типа клиент-сервер на много компьютерные системы. Позже на базе WindowsNT появились Windows 2000 и WindowsXP (eXperience), которые составляют сейчас львиную долю установленных операционных систем в мире. 2.2. MAC OS Компьютеры с изображением семицветного яблочка уже давно перестали быть диковинкой. Их теперь можно встретить практически везде – в издательствах, рекламных агентствах, дизайн — студиях. Высокую популярность компьютеров Apple среди верстальщиков и дизайнеров можно объяснить множеством причин, но высокое качество, удобный интерфейс и надежность работы техники этой марки отмечают все. К новому тысячелетию компания подходит уверенно занимающей достойное место среди крупнейших производителей компьютеров. Новые разработки на базе процессоров PowerPC 750 (G3) уже завоевали заслуженную популярность, и Apple готовит к выпуску еще более мощные модели компьютеров, оснащенные надежной и удобной операционной системой MacOS. Одна из последних моделей – iMac – стала просто хитом сезона, побив все рекорды по продажам. Отличительные особенности этого компьютера – высокая вычислительная мощность, простота установки и настройки, элегантный дизайн при невысокой стоимости. Настоящий успех пришел с моделью Apple II. Это был первый в истории человечества персональный компьютер в пластиковом корпусе, с цветной графикой. Стоил этот компьютер 1298 долларов. В начале 1978 года на рынок вышел недорогой дисковод для дискет Apple Disk II, который еще больше увеличил объемы продаж. С помощью фирмы Bell & Howard специальная версия Apple II, выполненная из черного пластика, стала поставляться на образовательный рынок. Компания быстро росла. Вскоре, к 1980 году, в ее стенах трудилось уже несколько тысяч человек, ее продукция стала поставляться за пределы США. В компанию стали приходить и новые инвесторы, серьезные опытные менеджер. Компания быстро превращалась в монстра. Между тем, продукция компании произвела в мире самую настоящую революцию, изменив расстановку сил и заложив фундамент для потрясающего будущего. Из скованных корпоративными рамками компьютерных лабораторий вычислительная техника вырвалась на свободу, и сотни тысяч мечтателей и прожектеров получили в свои руки настолько мощное средство самовыражения, что результат не замедлил сказаться. Дэниел Бриклин, в свободное время, разработал программу, которая буквально «взорвала» рынок. Программа называлась VisiCalc, и представляла из себя компьютерную реализацию обыкновенных таблиц. Дэниел не запатентовал свое изобретение. Эта ошибка стоила ему не менее чем 100 миллионов долларов. Плоды революции: огромный финансовый успех фирмы Microsoft, возникновение таких гигантов индустрии как Oracle, Borland, Symantec… Многие тысячи фирм стали «второй лигой» огромной индустрии. Программное обеспечение превратилось в ее важнейшую самостоятельную отрасль. Благодаря системам электронных коммуникаций, опутавшим мир «Всемирной Паутиной» возникли тысячи «удаленных рабочих мест» — еще одно измерение пространства свободы личности. 19 мая 1980 года в Анахейме, Калифорния, Apple Computer представила публике свою новую разработку — Apple III. Новый компьютер стоил от 4500 до 7800 долларов, в зависимости от конфигурации, оснащен в два раза более быстрым процессором Synertek 6502А c тактовой частотой 2МГц. Обладая способностью эмулировать Apple II, это был принципиально новый компьютер, первая попытка фирмы отойти от удачной и хорошо продающейся технологии. В декабре 1983 года Apple III был заменен более совершенной моделью Apple III Plus, с помощью которой пользовательскую базу удалось расширить до 120 000, но в конце концов в апреле 1984 года проект Apple III был прекращен. В январе 1983 года на смену Apple II Plus пришел самый последний компьютер серии Apple — Apple IIe. Эта модель выпускалась и пользовалась огромным спросом в течении более чем 10 лет. Огромное количество этих машин до сих пор используется в школах США (в 1997 году они занимали 17% парка компьютеров в школах США, в 1998 году их доля сократилась до 9%) 24 января 1984 года принято считать официальным днем рождения Мака. Благодаря дизайну all-on-line (все в одном), при котором системный блок и монитор объединены в одном корпусе, компьютер занимал минимум места на столе. Но в то же время у машины отсутствовал жесткий диск и не было возможности подсоединять внешние устройства. 128 килобайт оперативной памяти не позволяли создавать большие файлы, затрудняли копирование дискет. Необычным был формат 3,5 дюймового дисковода, тогда как в начале восьмидесятых годов общепринятым был пятидюймовый формат. Список программного обеспечения для нового компьютера ограничивался всего тремя программами. Однако высокая репутация продукции Apple среди программистов-разработчиков позволила компании сохранить лицо. В 1985 году компания Microsoft разработала электронную таблицу Excel for Macintosh, версия которой для PC появилась лишь год спустя. Программы для Macintosh Aldus PageMaker и LaserWriter совершили настояющую революцию в издательском деле, обеспечив продукции Apple устойчивый сбыт в этом секторе рынка. Новая разработка Apple — Macintosh Plus — стала первым компьютером с популярным у программистов-разработчиков SCSI-интерфейсом. Отныне наличие SCSI-порта становится стандартом для Macintosh. Создание в 1986 году версии операционной системы для работы с иероглифами KadjiTalk завоевало для Apple азиатский рынок. В 1987 году появился Macintosh. Его разработчики отказались от принципа all-on-line, предусмотрели шесть слотов для плат расширения. В 1989 году Apple продала компьютеров больше, чем сама IBM, ее новые разработки привлекли внимание заказчиков из среды промышленных предприятий и исследовательских центров. В 1990 году на рынок вышел Macintosh 2fx — самый быстрый персональный компьютер своего времени (и самый дорогой за всю историю Apple — ценой в десять тысяч долларов). В конце 1999 года, компания Apple объявляет о выходе PowerMac G4 — с частотой процессора до 500 МГц, эти суперкомпьютеры (более миллиарда операций с плавающей точкой в секунду) оставляют далеко позади все компьютеры Pentium. Новые компьютеры оборудованы жесткими дисками 20, 30 и 40 Гб. Тогда же начинает развиваться производство двухпроцессорных G4, работающих более чем в два раза быстрее обычных G4. Летом 2000 года Apple разворачивает выпуск нового класса машин — Power Mac G4 Cube — компьютеров, призванных объединить в себе мощь Power Mac G4 с дизайном и миниатюрностью iMac. G4 Cube, заключенный в прозрачный 8-и дюймовый куб, не смотря на свои размеры, обладает процессором Power PC G4 450. Спроектированный как нечто, слегка напоминающее машину времени, G4 Cube имеет центральный вертикальный охладительный канал, так как использовалась новая технология охлаждения, он не издает абсолютно никаких звуков, а легко снимающиеся внешние панели помогут вам в считанные секунды получить доступ к любому устройству компьютера. Power Mac G4 Cube включает в себя 450 МГц процессор PowerPC G4 с Velosity Engine (с изменяемой конфигурацией до 500 МГц), 64 Мб памяти (максимально — 1.5 Гб), жесткий диск 20 Гб или 40 Гб, слот DVD на вершине Куба, два FireWire и два USB порта, 10/100BASE-T Ethernet карту, 56К V.90 модем и новую оптическую мышь с клавиатурой. 2.3 UNIX - LINUX Исходная философия для разработки Unix состоит в распределении функциональности по нескольким маленьким частям, программам.Изначально это было требованием, исходящим из аппаратуры, на которой Unix изначально работал. По какой-то странной причине, получившаяся операционная система оказалось весьма полезной на другой аппаратуре. Вы можете относительно просто достичь новой функциональности и новых возможностей, объединяя маленькие части (программы) новым способом. Если появляются новые утилиты (так и происходит), Вы можете встроить его в Ваш старый инструментарий. К сожалению, в наше время программы для Unix становятся все большими, и включают в себя все больше возможностей, но некоторая гибкость и возможность взаимодействия по-прежнему остается. К примеру, когда я писал этот документ, я активно использовал эти программы; fvwm – для управления «окнами», emacs для редактирования текста, LaTeX — для форматирования его, xdvi для просмотра отформатированного текста, dvips — для подготовки его к печати, и, наконец, lpr для печати. Если я завтра найду новую лучшую программу просмотра dvi, я смогу использовать ее вместо старой, не изменяя остальных установок.В 1965 году BellTelephoneLaboratories (BellLabs, отдел AT&T) совместно с General Electric и проектом MAC MIT занимались созданием новой операционной системы, названной Multix. Не вдаваясь в подробности, скажем только, что Bell Labs решили не принимать больше участия в этом проекте и вышли из группы. Таким образом, они остались без операционной системы.Кен Томпсон и Деннис Ритчи решили набросать эскиз операционной системы, которая удовлетворяла бы нужды Bell Labs. Когда Томпсону в 1970 году понадобилась среда разработки для PDP-7, он воплотил в жизнь их идеи. В противовес Multix'у Брайан Керниган дал своей системе имя UNIX.Позднее Деннис Ритчи разработал язык программирования С. В 1973 году UNIX был переписан на С, что дало мощный толчок к дальнейшему развитию. В 1977 г. UNIX был перенесен с PDP на новую машину, именно благодаря этому. Постепенно UNIX стал популярным. Сегодняшний UNIX весьма отличается от UNIX'а семидесятых. Существовало две основных его версии: System 5, созданная в UNIXSystemLaboratories (USL), филиале Novell, и версия BSD, BerkeleySoftwareDistribution. Версия USL сейчас имеет хождение в своем четвертом релизе, SVR4, а последняя версия BSD имеет номер 4.4. Однако, кроме этих двух существует множество других версий. Большинство версий UNIX'а было созданы компаниями-разработчиками программного обеспечения и по большому счету могут быть отнесены к одной из двух групп (в основе которых лежат две версии, о которых говорилось выше). Недавно появились версии UNIX'а, объединяющие в себе свойства обоих групп.В наше время UNIX стал более коммерческим, чем в былые дни, и лицензия на его использование весьма дорога. Новые версии UNIX'а для Intel PC стоят от 500 до 2000 долларов.Linux изначально был написан Линасом Торвальдсом, а затем улучшался бесчисленным количеством народа во всем мире. Он является клоном операционной системы UNIX. Ни USL, ни Университет Беркли не участвовали в его создании. Один из наиболее интересных фактов из истории Linux'а — это то, что в его создании принимали участие одновременно люди со всех концов света — от Австралии до Финляндии – и продолжают это делать до сих пор.Вначале Linux разрабатывался для работы на 386 процессоре. Одним из первых проектов Линаса Торвальдса была программа, которая могла переключаться между процессами, один из которых печатал АААА, а другой — ВВВВ. Впоследствии эта программа выросла в Linux.Linux поддерживает большую часть популярного UNIX'овского программного обеспечения, включая систему X Window. Это довольно большая программа, разработанная в Массачусетском Технологическом институте, позволяющая компьютерам создавать графические окна и используемая на многих различных UNIX-овских платформах. Linux по большей части совместим с System 5 и с BSD и удовлетворяет требованиям POSIX-1 (документа, пытающегося стандартизировать операционные системы). Linux также во многом согласуется с POSIX-2, другим документом IEEE по стандартизации операционных систем. Он является смешением всех трех стандартов: BSD, System 5 и POSIX.Большинство утилит, включаемых в дистрибутивы Linux'а получены от FreeSoftwareFoundation как часть проекта GNU. Проект GNU – это попытка написать переносимую продвинутую операционную систему, которая будет выглядеть также, как UNIX. Слово «переносимая» означает, что она будет работать на различных машинах, а не только на Intel PC, Macintosh или какой-нибудь еще. Linux тяжело переносится на другие компьютерные архитектуры, потому, что писался с расчетом на 80386.Развитие Linux'а разделилось на две ветви. Первая, с номерами версий, начинающимися с 1.0, считается более стабильной, надежной версией Linux'а. Вторая, чьи версии нумеруются 1.1, является более дерзкой и быстрее развивающейся и, следовательно (к сожалению), более богатой ошибками.В данный момент изменения в Linux'е касаются поддержки TCP/IP и борьбы с ошибками. Linux — это достаточно большая система, но, к сожалению, содержит ошибки, которые находятся и исправляются. Хотя некоторые люди все еще регулярно сталкиваются с ошибками, как правило, это происходит из-за того, что они используют нестандартную или неадекватную аппаратуру. Очевидных ошибок становится все меньше, и они встречаются все реже.Конечно, все это касается только ошибок, найденных в ядре. Проблемы могут встречаться в любой части системы, и неопытные пользователи не могут определить, в какой программе случился сбой. Например, компьютер выдает нечто непонятное, — что это — ошибка или правильный результат? Предположим, что это все-таки правильный результат, тогда чем он вызван — последней командой или чем либо еще? Ядро является базой LINUX-а. Вы можете как угодно переставлять любую из библиотек, но пока есть ядро есть и LINUX. Оно включает в себя драйвера устройств, механизм распределения памяти, управление процессами и связями. Разработчики ядра стараются следовать рекомендациям POSIX, которые иногда осложняют, а иногда упрощают программирование. И если ваша программа поведет себя иначе на новой версии ядра, то вероятнее всего, в этой версии учтена еще какая-нибудь рекомендация POSIX. Информацию о ядре для программиста можно найти в Linux Kernel Hacker's Guide (Справочное руководство по ядру LINUX для программиста). 2.4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Споры о том, какая операционная система лучше, не утихают несколько десятилетий. Рынок ОС для домашних компьютеров разделен между тремя основными конкурентами: Microsoft Windows, Apple Mac OS,ОС семейства Linux. У всех систем Microsoft Windows есть два главнейших недостатка: предрасположенность к вирусам и необходимость использования антивирусных программ, из-за чего ОС может «рухнуть», да еще и с потерей важных данных, и, непредсказуемое обрушение и сбой системы. Но с другой стороны все популярные коммерческие программы (Microsoft Office, Photoshop, 1C, Media player classic, ABBYY Fine Reader) работают только на платформе Windows. Поддержка новейших технологий рассчитана ,в первую очередь, для этой ОС. Ubuntu не боится вирусов; на нее не нужно ставить антивирус,из-зачего система работает быстро, бесплатная, весь пакет основных программ под нее есть. Недостаткиможет упасть после неправильного выключений компьютера, сложна в освоении. Мало популярна у владельцев домашних ПК, зато доминирует на рынке смартфонов. Apple Mac OS - это действительно невероятная вещь. Все просто, все удобно, доступно, интуитивно понятно, невероятно стабильно, без страха за вирусы, все просто работает. Есть полный пакет программ. К сожалению, очень дорого стоит и многим пользователям из-заэтого не доступны, поддерживает только процессоры марки Intel. В любом случае выбор за вами, пробуйте и выбирайте, что будет удобно вам. 3. ЛИТЕРАТУРА 1. Гордеев А.В. Операционные системы. – М.: Планета, 2004 2. Олифер Н.А., Олифер В. Г. Сетевые операционные системы. – М.: Дело и сервис, 2006 3. LarryGreenfield «Руководство пользователя Linux» 4. SvenGoldt, SvenvanderMeer, SkottBurkett, MattWelsh «Руководство пользователя Linux» |