Покоління ОС також як і апаратні засоби відображають досягнення в галузі електронних компонентів: 1 покоління - лампи, 2 покоління - транзистори, 3 покоління - інтегральні мікросхеми (ІС), 4 покоління великі і надвеликі інтегральні схеми - БІС і НВІС. Покоління комп'ютерів відрізняються:
вартістю, габаритами, потужністю;
швидкодією і об'ємом пам'яті.
Розглянемо еволюцію операційних систем.
0 покоління (40 - 50 роки) - ОС відсутня. Повний доступ до ресурсів ЕОМ на машинному мові, всі програми розробляються в двійковому коді. Цей період характеризується високою вартістю придбання та експлуатації комп'ютерів і низькою вартістю праці програмістів. Комп'ютери використовувалися в монопольному інтерактивному режимі. Основна мета - максимізувати використання апаратного забезпечення. Основний режим роботи комп'ютера - простий і очікування будь-яких дій програміста. При цьому спостерігається недостатнє використання дорогого обчислювального обладнання.
1 покоління (60-ті роки ). виникла система пакетної обробки. У кожен момент часу ЕОМ використовувалася для вирішення однієї прикладної програми. Користувачі вже не працюють з ЕОМ на фізичному рівні. Програми та дані приймає людина-оператор. Завдання на обробку формується у вигляді пакету, що представляє собою сукупність окремих програм і даних, розділених спеціальними символами. Пакет може бути складений на перфокартах або МЛ. У машині постійно знаходиться керуюча програма, яка зчитує послідовно призначені для користувача програми і дані з пакета і завантажує їх на виконання. Результати виводяться на зовнішній пристрій, і складають пакет результатів. Керуюча програма повинна фіксувати час виконання кожної програми, реагувати на певні ситуації з управління програмами в міру їх виконання (припиняти виконання). Іншими словами, вона повинна виконувати внутрішньосистемні операції управління, які користувач здійснював раніше на фізичному рівні. Додатково ця програма повинна автоматично перемикати машину на виконання програм з пакету по послідовній схемі ( FIFO). Таку системну програму можна назвати найпростішої ОС, що забезпечує обробку програм в однопрограмні пакетному режимі.
недоліки:
Використання частини машинного часу (часу процесора) на виконання системної керуючої програми.
Програма, що отримала доступ до процесора, обслуговується до її завершення. При цьому якщо виникає потреба в передачі даних між зовнішніми пристроями та ОП, то процесор простоює, чекаючи завершення операції обміну. З іншого боку при роботі процесора простоюють зовнішні пристрої. Для персонального комп'ютера прояв фактора простою процесора не настільки істотно, так як вартість його не велика, чого не скажеш про великих і дорогих ЕОМ.
Цей недолік однопрограмні режиму був усунутий в мультипрограммном пакетному режимі(65-75 р.р.) в ОС другого покоління . Головною метою і критерієм ефективності систем пакетної обробки є максимальна пропускна здатність, тобто рішення максимального числа завдань в одиницю часу. Для цієї мети на початку роботи формується пакет завдань, що містять вимоги до системних ресурсів. З цього пакета формується мультипрограммная суміш із завдань, що пред'являють відрізняються вимоги до ресурсів для того, щоб забезпечити збалансоване навантаження всіх пристроїв ЕОМ. Так, наприклад, в мультипрограмне суміш бажано вводити обчислювальні завдання і завдання, інтенсивно використовують введення / виведення. У системах пакетної обробки перемикання процесів з виконання одного завдання на іншу відбувається тільки в тому випадку, якщо активна задача сама відмовляється від процесора, наприклад, для виконання операції введення / виводу, що унеможливлює виконання інтерактивних завдань.
Особливістю цього покоління було і те, що ОС створювалися як системи колективного користування з мультипрограмним режимом роботи і як перші системи мультипроцессорного типу. У таких системах кілька користувальницьких програм одночасно присутні в оперативній пам'яті комп'ютера і центральний процесор (ЦП) динамічно переключається з вирішення однієї задачі на рішення іншої задачі. При цьому з'являється можливість одночасного завантаження ЦП і пристроїв введення-виведення. У разі багатопроцесорних систем єдиний обчислювальний комплекс (ВК) містить кілька процесорів, що підвищує обчислювальну потужність обчислювальної системи (ВС).
У той же час з'явилися методи, що забезпечують незалежність програмування від зовнішніх пристроїв. У програмі необхідно вказувати тільки тип пристрою, а не програмувати його фізичну адресу. Конкретна адреса пристрою визначався в процесі виконання програми. Це було серйозне досягнення в розвитку ОС.
У цей період були розроблені системи з поділом часу(РВ), що надають користувачам можливість безпосередньо взаємодіяти з комп'ютером за допомогою терміналів текстового типу (електронна друкарська машинка, що має інтерфейс з ЕОМ), а в подальшому і за допомогою дисплея. При роботі з такими ОС використовується діалоговий або інтерактивний режим. Кожному користувачеві системи поділу часу надається термінал, з якого він може вести діалог зі своєю програмою. Користувач вводить запит, який обробляється і відповідь виводиться на термінал, що дозволяє збільшити ефективність і зручність роботи користувача. пакетний режим забезпечував збільшення пропускної спроможності і максимальне завантаження процесора , отлучая користувача від ЕОМ, в той час як в режимі поділу часу (РРВ) кожен користувач має безпосередній доступ до ЕОМ через свій термінал. Суть поділу часу максимально проста. Кожній програмі, готової до виконання, для роботи виділяється фіксований, наперед визначений інтервал часу, званий квантом. Програма протягом одного кванта може бути не виконана до кінця, тоді вона переривається в момент закінчення кванта і поміщається в кінець черги. З початку черги витягується інша програма, якої планується фіксований інтервал. При цьому жоден з користувачів, що працюють за дисплеєм, паралельно один з одним, не відчуває, що процесор мультиплексуючадекількома програмами.
До цього ж періоду відноситься поява перших систем реального часу(СРВ), в яких ЕОМ застосовується для управління технічними об'єктами, такими, наприклад, як верстат, супутник, наукова експериментальна установка або технологічними процесами, такими, як гальванічна лінія, доменний процес і т.п. У всіх цих випадках існує гранично допустимий час, протягом якого повинна бути виконана та чи інша програма, що керує об'єктом, в іншому випадку може статися аварія: супутник зійде з орбіти, експериментальні дані можуть бути втрачені, товщина гальванічного покриття не буде відповідати нормі. Характерним для СРВ є забезпечення наперед заданих інтервалів часу реакції на передбачені події для отримання керуючого впливу. Оскільки в технологічних процесах зволікання може призвести до не бажає і навіть небезпечних наслідків, СРВ працюють зі значною недовантаженням, так як найважливішою характеристикою є постійна готовність системи - її реактивність.
Системне програмне забезпечення (ВПЗ) ОС цього періоду вирішувало безліч проблем, пов'язаних із захистом даних і результатів роботи різних програм, захистом даних в оперативній пам'яті і розподілом пристроїв. Крім того, ОС повинна управляти новими пристроями, що входять до складу апаратного забезпечення. Для вирішення цих завдань системне програмне забезпечення сформувалося в складну систему, що вимагає для реалізації своїх можливостей значних обчислювальних ресурсів.
ОС третього покоління (70-80 р.р.) були багаторежимна системами, що забезпечують пакетну обробку, поділ часу, режим реального часу і мультипроцесорний режим. Вони були громіздкими, дорогими (монстри операційних систем). Наприклад, фірмі IBM розробка ОС / 360 коштувала 6 млрд. Доларів, що порівнянно з витратами американської програми NASA висадки людини на Місяці. Такі ОС, будучи прошарком, між користувачем і апаратурою ЕОМ, привели до значного ускладнення обчислювальної обстановки. Для виконання найпростішої програми необхідно було вивчати складні мови управління завданням ( JCL - Job Control Language). До цього періоду відноситься поява витісняє багатозадачності ( Preemptive scheduling), І використання концепції баз даних для зберігання великих обсягів інформації для організації розподіленої обробки. Програмісти перестали використовувати перфокарти і магнітні стрічки для зберігання своїх даних. Вводиться пріоритетне планування ( Prioritized scheduling) І виділення квот на використання обмежених ресурсів комп'ютерів (процесорного часу, дискової пам'яті, фізичної (оперативної) пам'яті). При використанні комп'ютерів широкого поширення набула концепція розподілу часу ( time sharing), Але обмеженість ресурсів приводила до перевантаження комп'ютерів і до неприйнятного часу очікування відповіді або результатів роботи. Програмістам доводилося компенсувати цю незручність роботою в нічний час.
четверте покоління з середини 70-х. Період характеризується зменшенням вартості комп'ютерів і збільшенням вартості праці програміста. поява персональних комп'ютерів дозволило встановити комп'ютер практично кожному користувачеві на робочому столі. Завдяки широкому поширенню обчислювальних мереж і засобів оперативної обробки (режим on-line),користувачі отримують доступ до територіально розподіленим комп'ютерів. З'явилися мікропроцесори, на основі яких створюються все нові і нові PC, які можуть бути використані, як автономно, так і в якості терміналів більш потужних обчислювальних систем. При передачі інформації по лініях зв'язку ускладнюються проблеми захисту інформації, шифрування даних. Виникло поняття мережевого комп'ютера ( Network computer), Здатного отримувати всі ресурси через комп'ютерну мережу. Поняття файлової системи поширюється на дані, доступні за різних мережевих протоколів.
Число людей, які користуються комп'ютером, значно зросла, що висуває вимогу дружнього інтерфейсу користувача, орієнтації на непідготовленого користувача. З'явилися системи з управлінням за допомогою меню і елементів графічного інтерфейсу. Почала широко розповсюджуватися концепція віртуальних машин. Користувач більш не дбає про фізичних деталях побудови ЕОМ або мереж. Він має справу з функціональним еквівалентом комп'ютера, створюваним для нього ОС, які представляють віртуальну машину. Таким чином, виникла концепція віртуалізації ресурсів ЕОМ. віртуальним ресурсомназивається функціональний програмно моделюється еквівалент реального монопольного ресурсу, що допускає його спільне використання багатьма процесами. Мультипрограмування - віртуалізація центрального процесора (ЦП - CPU). Буферний введення / виведення - віртуалізація пристроїв введення та виведення.
В даний час концепція віртуальних машин знаходить все більшого поширення. Віртуальна машина - це функціональний еквівалент реальної ЕОМ, що забезпечує користувачів на основі однієї ЕОМ безліч функціонально еквівалентних їй ЕОМ.
Широке впровадження отримала концепція розподіленої обробки даних. Розвитком розподіленої обробки даних стала технологія Клієнт - Сервер, В якій серверний процес надає можливість використовувати свої ресурси клієнтського процесу за відповідним протоколом взаємодії. Назва сервера відображає вид ресурсу, який надається клієнтським системам (сервер друку, сервер обчислень, сервер баз даних, сервер новин, сервер FTP, сервер WWW і т.д.)
Модуль 1. Еволюція операційних систем
Кен Томпсон і Денніс Рітчі - творці UNIX
Напевно, сучасному користувачеві буде важко усвідомити, що був час, коли ніякої Windows не було. Ще важче буде усвідомити, що до цього був час, коли ніяких операційних систем не було взагалі. Великі електронні обчислювальні машини (попередники сучасних персональних комп'ютерів) вже були, а операційної системи - немає. Невже таке можливо, запитаєте ви? Як же тоді комп'ютер працював? І коли з'явилася перша операційна система?
За великим рахунком, операційна система - всього лише посередник між комп'ютерним "залізом" (обладнанням) і користувачем. Для роботи самого комп'ютера операційна система не потрібна. Він цілком обходиться машинною мовою - послідовністю нулів і одиниць, які говорять ЕОМ, що і як робити, що обчислювати і як усім цим масивом даних управляти.
У 40-ті роки з'явилися (на лампах), які займалися досить примітивними, за сучасними мірками, обчисленнями, наприклад, траєкторій. Для таких обчислень не потрібна була операційна система, а вся робота людини (оператора) полягала в організації обчислювального процесу (за допомогою перфокарт). Все це було схоже в більшій мірі на науково-дослідну роботу, ніж на рішення будь-яких практичних завдань.
Однак, з розвитком технологій і розширенням запитів з'явився попит на програми, які б вирішували широке коло прикладних задач. З'ясувалося, що для кожної програми потрібно писати код не тільки під конкретне завдання, Що цікавить користувача, а й процедури роботи ЕОМ в ході виконання поточного алгоритму. Рішення знайшлося в поділі коду програми і процедур, які керують роботою комп'ютера. Були реалізовані бібліотеки введення-виведення, які послужили прообразом перших, досить примітивних операційних систем, які дозволили звільнити програмістів від необхідності повторно використовувати одні і ті ж процедури в своїх програмах і істотно зменшити їх обсяг.
Першим кроком до сучасних операційних систем став принцип пакетної обробки даних. Ідея пакетної системи полягала в поділі завдань між декількома ЕОМ. На початковому етапі частина комп'ютерів використовувалася для завантаження програми, введення даних і виведення результату на друк. Основна ж ЕОМ займалася виконанням основного коду програми. В якомусь сенсі, це була перша спроба реалізувати багатозадачність в умовах, коли технології ще не дійшли до цього. Вперше подібний принцип в своїх комп'ютерах реалізувала в 50-х роках компанія IBM.
За два неповних десятиліття - 50-60-ті роки - теоретичним та практичним шляхом були виявлені необхідні для існування повноцінної операційної системи елементи: багатозадачність, підтримка віртуальної пам'яті, файлові системи, розмежування доступу, робота в мережі. Не забарились і технології: у виробництві ЕОМ напівпровідники змінили лампи, що збільшило потужність і надійність комп'ютерів у багато разів.
Ускладнення завдань, які покладалися на комп'ютери, ставили питання про створення повноцінної операційної системи. Ідея витала в повітрі, спробу реалізувати її, правда, не дуже вдалу, взяла на себе компанія American Telegraph & Telephone Bell Labs (скорочено AT & T Bell Labs) в 1965 році. Свою розробку вони назвали Multics - це мала бути розрахована на багато користувачів операційна система з дружнім інтерфейсом. У ній було чимало хороших знахідок: різнорівнева захист віртуальної пам'яті, її великий обсяг, повноцінна файлова система. Однак, остаточно реалізувати проект так і не вдалося, він був закритий - компанія не бачила комерційного застосування даного продукту.
Один з розробників, які брали участь в проекті Multics, Кен Томпсон, в 1969 році вирішив модернізувати операційну систему під гру власної розробки під назвою Space Travel, в якій гравець міг подорожувати на зорельоті по сонячній системі. Пізніше до проекту підключився Денніс Рітчі і ще кілька співробітників AT & T Bell Labs. Їм вдалося написати ядро \u200b\u200bсистеми, яка відповідала вимогам гри. Вона вміла робити операції з файлами (копіювати, видаляти), роздруковувати документи. Був реалізований термінал для управління системою у вигляді командного рядка. Свій проект вони спочатку називали Unics. Згодом назва перетворилося в UNIX. У 1971 році операційка, що називається, пішла в народ і відразу ж набула широкої популярності, ставши стандартною операційною системою у багатьох дослідницьких інститутах того часу. Спочатку UNIX був написаний на асемблері (мова низького рівня, близький до машинних кодах). У 1972 році UNIX був переписаний на мові B, а в 1973 році - на мові програмування С, який був написаний для цієї системи Деннісом Рітчі.
Саме UNIX можна назвати першою повноцінною операційною системою, в якій були закладені всі основні принципи побудови операційних систем. Одна з реалізацій UNIX послужила прототипом для операційної системи Linux, Ядро якої, до речі, лежить в основі мобільної операційної системи Android.
Цікавий факт: розробкою Multics, що послужила основою для UNIX, керував програміст і математик Віктор Висоцький - син російських емігрантів. Якщо ви володієте анлійскій мовою, подивіться фільм від AT & T Bell Labs про історію операційної системи UNIX. Оповідач - Віктор Висоцький, розробник і керівник проекту Multics.
Привіт, Хабралюді!
Мало хто знає і не всі пам'ятають, з чого почалася історія комп'ютерного софта - операційні системи. Саме цю тему і вибрав школяр для своєї МАН-івської роботи (МАН - мала академія наук). Звучить воно так - еволюція операційних систем. Відразу скажу, що більше 90% з тирнета, але розкопано далеко не в перших 2-х сторінках пошуку в Гуглі.
вступ
Комп'ютерні технології останнім часом зробили значний стрибок вперед, і скоро неможливо буде уявити наше життя без допомоги комп'ютера. Але без операційної системи комп'ютер - лише набір мікросхем. Саме на базі операційної системи працюють всі програми, які ми використовуємо, саме від ОС в першу чергу буде залежати швидкість і продуктивність нашої праці на комп'ютері.Сучасний комп'ютер складається з одного або декількох процесорів, оперативної пам'яті, дисків, принтера, клавіатури, миші, монітора, мережевих інтерфейсів та інших різних пристроїв введення-виведення. У підсумку виходить досить складна система. Якщо кожному програмісту, який створює додаток, потрібно буде розбиратися у всіх тонкощах роботи всіх цих пристроїв, то він не напише ні рядка коду. Більш того, керівництво всіма цими компонентами і їх оптимальне використання являє собою дуже непросту задачу. З цієї причини комп'ютери оснащені спеціальним рівнем програмного забезпечення, Який називається операційною системою, в завдання якого входить управління призначеними для користувача програмами, а також управління всіма ресурсами заліза.
перша ОС
GM-НАА була першою операційною системою для комп'ютерів. Вона була створена в 1955 році Робертом Патріком з General Motors і Оуеном моком з North American Aviation. Вона була заснована на системному моніторі і працювала на великих машинах. Основна функція GM-НАА - автоматичне виконання нової програми, коли стара програма завершилася.виникнення Плато
У 1972 році була розроблена система PLATO, яка мала ряд інновацій, таких як помаранчева плазмова панель. Вона включала в себе пам'ять і функції растрової графіки. Плазмовий дисплей PLATO підтримував можливість швидкої відтворення векторних ліній.Многіе інновацій, ввела ОС PLATO, стали в подальшому фундаментом для розробки інших комп'ютерних систем. Наприклад, деякі технології були запозичені і вдосконалені компанією Apple.виникнення UNIX
Перша система UNIX була розроблена в 1969 році в підрозділі Bell Labs компанії AT & T. З тих пір було створено велику кількість різних UNIX-сістем.Некоторие відмітні ознаки UNIX-систем включають в себе:1) Використання текстових файлів для настройки та управління системою;
2) Широке застосування утиліт, що запускаються в командному рядку;
3) Взаємодія з користувачем за допомогою віртуального пристрою - терміналу;
4) Подання фізичних і віртуальних пристроїв як файлів.
Ідеї, закладені в основу UNIX, справили величезний вплив на розвиток комп'ютерних операційних систем. В даний час UNIX-системи визнані одними з найбільш історично важливих ОС. Ця операційна система популяризує ідею ієрархічної файлової системи з довільною глибиною вкладеності.
Linux
Linux була створена в 1991 році Лінус Торвальдс, фінським студентом. Той факт, що Лінус відразу після створення ОС виклав вихідний код своєї ОС в Інтернет, був вирішальним у подальшій долі Linux. Хоча в 1991 році Інтернет ще не був так широко поширений, як у наші дні, зате користувалися їм в основному люди, які мають достатню технічну підготовку. І вже з самого початку Торвальдс отримав кілька зацікавлених відгуків з пропозицією допомогти в розробці, на що Лінус відповів згодою, і вже через півроку до розробки долучилися сотні, потім сотні тисяч добровільних помощніков.В силу того, що вихідні коди Linux поширюються вільно і доступно, до розвитку системи з самого початку підключилося велике число незалежних розробників.MS-DOS
MS-DOS - комерційна операційна система фірми Microsoft для IBM PC-сумісних персональних комп'ютерів. MS-DOS працює в режимі реального часу процесора x86. Забезпечується одноразове виконання тільки однієї програми. MS-DOS була спроектована так, щоб користувачі могли легко замінити вбудований інтерпретатор сторонніми інтерпретаторами командного рядка, наприклад 4DOS.Windows, куди ж без неї
У 1985 році з'являється перша версія Windows, Яка не була оцінена користувачами і її проігнорували. Можливо тому, що вона всього лише доповнювала можливості DOS, будучи фактично графічною оболонкою і надбудовою над комплектом MS-DOS.
Згодом, система Windows все більш удосконалювалася, з'явилася повноцінна графіка, позбавила користувачів від бачення системних файлів, був подоланий бар'єр багатозадачності, що дозволяє запустити 2-3 программи.В 1992 році з моменту виникнення Windows 3.1, на думку багатьох користувачів і професіоналів, нові можливості ОС були оцінені по достоїнству. З версії Windos3.1 ОС отримала початок 32-розрядна доступність до жорсткого диска.
У 1998 році, 25 червня, нова OC Windows 98 вийшла на ринок споживачів. Перевагою, в порівнянні з попередніми зразками, були: повна інтеграція з Інтернетом, більш досконале управління інтерфейсом, новий процесор Pentium II, графічний портал AGP, шина USB.
Паралельно з попередніми, почалася розробка системи Windows XP, де остаточно вирішено відмовитися від 16-розрядності в ядрі системи, і перейти на 32-розрядну, з новою архітектурою і будовою. з переваг нової системи необхідно відзначити наступне: це перша з систем з повністю інтерфейсом, впровадженням інтелектуального меню «Пуск». Також оптимально перероблена панель - керуюча ПК.
Поява після Widows XP нової системи Windows Vista вважають найбільш невдалим варіантом після всіх попередніх випусків ОС. Її представляють, як «генеральну репетицію» перед Windows 7. Здавалося б, непогані якості нової системи мали б цікавити користувачів. Такі новшевства як вбудований пошук, тривимірність інтерфейсу Aero з красивими заставками, хороший захист - нічого не допомогло, все виконано вкрай невдало, на думку користувачів.
Windows 7 мало чим крім нового інтерфейсу скасовувалася від Vista. Варіантів Windows 7 випущено 5: Starter Edition, домашня базова, домашня розширена, професійна, максимальна.
Windows 8 на відміну від своїх попередників - Windows 7 і Windows XP використовує новий інтерфейс під назвою Modern (Metro). Також в системі присутній і робочий стіл, але вже у вигляді окремого додатка.
Мобільні ОС
Зараз все більший інтерес користувачів привертають смартфони на різних операційних системах: Windows Phone, Boda, IOS. Найпопулярнішими з них є IOS і AndroidOS.IOS
IOS - мобільна операційна система, створена на ядрі Linux і розробляється і випускається американською компанією Apple. Була випущена в 2007 році спочатку - для iPhone і iPod Touch. Зараз же вона встановлена \u200b\u200bна всіх пристроях Apple. Такі нововведення як мобільний браузер Safari, візуальна голосова пошта, віртуальна клавіатура зробили IOS однією з найбільш популярних систем для смартфонів.андроїд
Андроїд - система, яка найбільш динамічно розвивається, розроблена для смартфонів (спочатку для коммуннікаторов (Айфон і його тачскрін змінили думку Гугла)). Вона є спрощеним варіантом аналогічних систем Windows і Linux, використовуваних на стаціонарних ПК і ноутбуках, орієнтованої для тачскрін. Платформа Андроїд складається з операційної системи, інтерфейсу, який зв'язує ПО і потужних додатків.Google Chrome OS (хмарна ОС)
Chrome OS позиціонується як операційна система для різних пристроїв - від маленьких нетбуків до повнорозмірних настільних систем і підтримує x86-і ARM-архітектури процесорів.Нова ОС Google Chrome має відкритий вихідний код, заснований на оптимізованому Linux-ядрі і управляється браузером Chrome.Главной особливістю буде домінування веб-додатків над звичайними функціями ОС. Ключова роль при цьому відводиться браузеру.
Стратегія створення нового продукту має на увазі архітектуру, невимогливу до апаратних ресурсів персонального комп'ютера, використовуваного для виходу в мережу Інтернет.
Всі додатки, які запускає система - веб-сервіси. Фактично, всі дії, що проходять в на комп'ютері, виконуються в Інтернеті - немає необхідності встановлювати ніяких офлайнових додатків. У зв'язку з цим робота в Chrome OS не вимагає наявності у комп'ютера потужних ресурсів, адже всі процеси запускаються не на самому комп'ютері, а на серверах відповідних служб.
Пророцтва ворожки
Операційна система користувача стає чимось схожим на веб-браузер, встановленої на голе залізо. Сучасний класичний інтерфейс (розроблений в Xerox PARC і вперше впроваджений Apple майже 30 років тому) відійде в минуле. Багато сучасних складових частин ОС стануть просто не потрібні, інші підуть від користувача і перетворяться в сервіси API для програмістів. Основним завданням ОС стане надання можливості запуску клієнтської частини хмарних сервісів. І переваги, якими Microsoft в сучасному світі ОС, буде значно зменшено. Їм доведеться придумувати нові способи прив'язки до себе користувачів і програмістів в новому середовищі, більш конкурентною, в порівнянні з нинішньою.Багато що залежить від рішень, успіхів і невдач великих софтверних компаній, таких як Microsoft, Google. На відміну від тієї еволюції софта, яку ми спостерігали в дев'яностих і двохтисячних, нова еволюція все менше залежати від виробників заліза, і все більше - від виробників кінцевого ПО для користувачів.
За криворукість не лаяти, якщо що - поправляти, автора не матюкати.
Теги: операційні системи, історія ит
Вступ.
1. Призначення операційних систем
2. Типи операційних систем.
2.1 Операційні системи пакетної обробки
2.2 Операційні системи поділу часу
2.3 Операційні системи реального часу
2.4 Діалогові операційні системи
3. Особливості алгоритмів управління ресурсами
3. 1 Підтримка багатозадачності
3.2 Підтримка розрахованого на багато користувачів режиму
3.3 Невитісняючаі невитесняющая багатозадачність
3.4 Підтримка багатонитковою
3.5 Многопроцессорная обробка
4. Історія розвитку ОС
4.1 Розвиток перших операційних систем
4.2 Операційні системи і глобальні мережі.
4.3 Операційні системи міні-комп'ютерів і
перші локальні мережі
4.4 Розвиток операційних систем в 80-і роки.
4.5 Особливості сучасного етапу розвитку операційних систем.
4.6 Хронологія подій, що призвели до появи Windows 98
4.7 Розвиток Windows NT
висновок
Список використаної літератури.
Вступ
Серед усіх системних програм, З якими доводиться мати справу користувачам комп'ютерів, особливе місце займають операційні системи. Операційна система керує комп'ютером, запускає програми, забезпечує захист даних, виконує різні сервісні функції за запитами користувача і програм. Кожна програма користується послугами ОС, а тому може працювати тільки під керуванням тієї ОС, яка забезпечує для неї ці послуги.
1. Призначення операційних систем.
Операційна система в найбільшою мірою визначає вигляд всієї обчислювальної системи в цілому. Незважаючи на це, користувачі, активно використовують обчислювальну техніку, часто зазнають труднощів при спробі дати визначення операційній системі. Частково це пов'язано з тим, що ОС виконує дві по суті мало пов'язані функції: забезпечення користувачу-програмісту зручностей за допомогою надання для нього розширеної машини і підвищення ефективності використання комп'ютера шляхом раціонального управління його ресурсами.
Операційна система (ОС) - комплекс програм, які забезпечують управління апаратурою ЕОМ, планування ефективного використання її ресурсів і рішення задач за завданнями користувачів.
Призначення операційної системи.
Основна мета ОС, що забезпечує роботу ЕОМ в будь-якому з описаних режимів, - динамічний розподіл ресурсів і управління ними відповідно до вимог обчислювальних процесів (завдань).
Ресурсом є будь-який об'єкт, який може розподілятися операційною системою між обчислювальними процесами в ЕОМ. Розрізняють апаратні і програмні ресурси ЕОМ. До апаратних ресурсів відносяться мікропроцесор (процесорний час), оперативна пам'ять і периферійні пристрої; до програмних ресурсів - доступні користувачеві програмні засоби для управління обчислювальними процесами і даними. Найважливішими програмними ресурсами є програми, що входять в систему програмування; засоби програмного керування периферійними пристроями та файлами; бібліотеки системних і прикладних програм; кошти, що забезпечують контроль і взаємодія обчислювальних процесів (завдань).
Операційна система розподіляє ресурси відповідно до запитів користувачів і можливостями ЕОМ і з урахуванням взаємодії обчислювальних процесів. Функції ОС також реалізуються поруч обчислювальних процесів, які самі споживають ресурси (пам'ять, процесорний час і ін.) Обчислювальні процеси, пов'язані з ОС, управляють обчислювальними процесами, створеними за запитом користувачів.
Вважається, що ресурс працює в режимі поділу, якщо кожен з обчислювальних процесів займає його протягом деякого інтервалу часу. Наприклад, два процеси можуть розділяти процесорний час порівну, якщо кожному процесу дається можливість використовувати процесор протягом однієї секунди з кожних двох секунд. Аналогічно відбувається розподіл всіх апаратурних ресурсів, але інтервали використання ресурсів процесами можуть бути неоднаковими. Наприклад, процес може отримати в своє розпорядження частину оперативної пам'яті на весь період свого існування, але мікропроцесор може бути доступний процесу тільки протягом однієї секунди з кожних чотирьох.
Операційна система є посередником між ЕОМ і її користувачем. Вона робить роботу з ЕОМ більш простий, звільняючи користувача від обов'язків розподіляти ресурси і управляти ними. Операційна система здійснює аналіз запитів користувача і забезпечує їх виконання. Запит відображає необхідні ресурси і необхідні дії ЕОМ і представляється послідовністю команд на особливому мовою директив операційної системи. Така послідовність команд називається завданням.
2 . Типи операційних систем.
Операційна система може виконувати запити користувачів в пакетному або діалоговому режимі або керувати пристроями в реальному часі. Відповідно до цього розрізняють операційні системи пакетної обробки, поділу часу і діалогові (табл.1).
Таблиця 2.1.
|
Операційні системи |
Характеристики операційної системи |
||
|
Характер взаємодії користувача із завданням |
Число одночасно обслуговуваних користувачів |
Забезпечуваний режим роботи ЕОМ |
|
|
пакетної обробки |
Взаємодія неможливо або обмежене |
Один або кілька |
Однопрограмних або мультипрограмний |
|
поділу часу |
діалоговий |
кілька |
мультипрограмний |
|
реального часу |
оперативний |
багатозадачний |
|
|
діалогова |
діалоговий |
Однопрограмних |
|
2,1 Операційні системи пакетної обробки.
Операційна система пакетної обробки - це система, яка обробляє пакет завдань, т. Е. Кілька завдань, підготовлених одним або різними користувачами. Взаємодія між користувачем і його завданням під час обробки неможливо або вкрай обмежена. Під управлінням операційної системи пакетної обробки ЕОМ може функціонувати в однопрограмні і мультипрограммном режимах.
2,2 Операційні системи поділу часу.
Такі системи забезпечують одночасне обслуговування багатьох користувачів, дозволяючи кожному користувачеві взаємодіяти зі своїм завданням в режимі діалогу. Ефект одночасного обслуговування досягається поділом процесорного часу і інших ресурсів між декількома обчислювальними процесами, які відповідають окремим завданням користувачів. Операційна система надає ЕОМ кожному обчислювальному процесу протягом невеликого інтервалу часу; якщо обчислювальний процес не завершився до кінця чергового інтервалу, він переривається і поміщається в чергу очікування, поступаючись ЕОМ іншому обчислювальному процесу. ЕОМ в цих системах функціонує в мультипрограммном режимі.
Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
реферат
« Перші операційні системи »
Вступ
Серед всіх системних програм, з якими доводиться мати справу користувачам комп'ютерів, особливе місце займають операційні системи. Операційна система керує комп'ютером, запускає програми, забезпечує захист даних, виконує різні сервісні функції за запитами користувача і програм. Кожна програма користується послугами ОС, а тому може працювати тільки під керуванням тієї ОС, яка забезпечує для неї ці послуги.
1 . Призначення операційних систем
Операційна система найбільшою мірою визначає вигляд всієї обчислювальної системи в цілому. Незважаючи на це, користувачі, активно використовують обчислювальну техніку, часто зазнають труднощів при спробі дати визначення операційній системі. Частково це пов'язано з тим, що ОС виконує дві по суті мало пов'язані функції: забезпечення користувачу-програмісту зручностей за допомогою надання для нього розширеної машини і підвищення ефективності використання комп'ютера шляхом раціонального управління його ресурсами.
Операційна система (ОС) - комплекс програм, які забезпечують управління апаратурою ЕОМ, планування ефективного використання її ресурсів і рішення задач за завданнями користувачів.
Призначення операційної системи.
Основна мета ОС, що забезпечує роботу ЕОМ в будь-якому з описаних режимів, - динамічний розподіл ресурсів і управління ними відповідно до вимог обчислювальних процесів (завдань).
Ресурсом є будь-який об'єкт, який може розподілятися операційною системою між обчислювальними процесами в ЕОМ. Розрізняють апаратні і програмні ресурси ЕОМ. До апаратних ресурсів відносяться мікропроцесор (процесорний час), оперативна пам'ять і периферійні пристрої; до програмних ресурсів - доступні користувачеві програмні засоби для управління обчислювальними процесами і даними. Найважливішими програмними ресурсами є програми, що входять в систему програмування; засоби програмного керування периферійними пристроями та файлами; бібліотеки системних і прикладних програм; кошти, що забезпечують контроль і взаємодія обчислювальних процесів (завдань).
Операційна система розподіляє ресурси відповідно до запитів користувачів і можливостями ЕОМ і з урахуванням взаємодії обчислювальних процесів. Функції ОС також реалізуються поруч обчислювальних процесів, які самі споживають ресурси (пам'ять, процесорний час і ін.) Обчислювальні процеси, пов'язані з ОС, управляють обчислювальними процесами, створеними за запитом користувачів.
Вважається, що ресурс працює в режимі поділу, якщо кожен з обчислювальних процесів займає його протягом деякого інтервалу часу. Наприклад, два процеси можуть розділяти процесорний час порівну, якщо кожному процесу дається можливість використовувати процесор протягом однієї секунди з кожних двох секунд. Аналогічно відбувається розподіл всіх апаратурних ресурсів, але інтервали використання ресурсів процесами можуть бути неоднаковими. Наприклад, процес може отримати в своє розпорядження частину оперативної пам'яті на весь період свого існування, але мікропроцесор може бути доступний процесу тільки протягом однієї секунди з кожних чотирьох.
Операційна система є посередником між ЕОМ і її користувачем. Вона робить роботу з ЕОМ більш простий, звільняючи користувача від обов'язків розподіляти ресурси і управляти ними. Операційна система здійснює аналіз запитів користувача і забезпечує їх виконання. Запит відображає необхідні ресурси і необхідні дії ЕОМ і представляється послідовністю команд на особливому мовою директив операційної системи. Така послідовність команд називається завданням.
2 . Типи операційних систем
Операційна система може виконувати запити користувачів в пакетному або діалоговому режимі або керувати пристроями в реальному часі. Відповідно до цього розрізняють операційні системи пакетної обробки, поділу часу і діалогові (табл. 1).
Таблиця 2.1.
|
Операційні системи |
Характеристики операційної системи |
|||
|
Характер взаємодії користувача із завданням |
Число одночасно обслуговуваних користувачів |
Забезпечуваний режим роботи ЕОМ |
||
|
пакетної обробки |
Взаємодія неможливо або обмежене |
Один або кілька |
Однопрограмних або мультипрограмний |
|
|
поділу часу |
діалоговий |
кілька |
мультипрограмний |
|
|
реального часу |
оперативний |
багатозадачний |
||
|
діалогова |
діалоговий |
Однопрограмних |
операціяські системи пакетної обробки
Операційна система пакетної обробки - це система, яка обробляє пакет завдань, тобто кілька завдань, підготовлених одним або різними користувачами. Взаємодія між користувачем і його завданням під час обробки неможливо або вкрай обмежена. Під управлінням операційної системи пакетної обробки ЕОМ може функціонувати в однопрограмні і мультипрограммном режимах.
операціяські системи поділу часу
Такі системи забезпечують одночасне обслуговування багатьох користувачів, дозволяючи кожному користувачеві взаємодіяти зі своїм завданням в режимі діалогу. Ефект одночасного обслуговування досягається поділом процесорного часу і інших ресурсів між декількома обчислювальними процесами, які відповідають окремим завданням користувачів. Операційна система надає ЕОМ кожному обчислювальному процесу протягом невеликого інтервалу часу; якщо обчислювальний процес не завершився до кінця чергового інтервалу, він переривається і поміщається в чергу очікування, поступаючись ЕОМ іншому обчислювальному процесу. ЕОМ в цих системах функціонує в мультипрограммном режимі.
Операційна система поділу часу може застосовуватися не тільки для обслуговування користувачів, а й для управління технологічним обладнанням. У цьому випадку «користувачами» є окремі блоки управління виконавчими пристроями, що входять до складу технологічного обладнання: кожен блок взаємодіє з певним обчислювальним процесом протягом інтервалу часу, достатнього для передачі керуючих впливів на виконавчий пристрій або прийому інформації від датчиків.
операционние системи реального часу
Дані системи гарантують оперативне виконання запитів протягом заданого інтервалу часу. Запити можуть надходити від користувачів або від зовнішніх по відношенню до ЕОМ пристроїв, з якими системи пов'язані каналами передачі даних. При цьому швидкість обчислювальних процесів в ЕОМ повинна бути узгоджена зі швидкістю процесів, що протікають поза ЕОМ, тобто узгоджена з ходом реального часу. Ці системи організують управління обчислювальними процесами таким чином, щоб час відповіді на запит не перевищувало заданих значень. Необхідний час відповіді визначається властивостями об'єктів (користувачів, зовнішніх пристроїв), що обслуговуються системою. Операційні системи реального часу використовуються в інформаційно - пошукових системах і системах управління технологічним обладнанням. ЕОМ в таких системах функціонує частіше в багатозадачному режимі.
Діалогові операційні системи
Дані операційні системи набули широкого поширення в персональних ЕОМ. Ці системи забезпечують зручну форму діалогу з користувачем через дисплей при введенні і виконанні команд. Для виконання часто використовуваних послідовностей команд, тобто завдань, діалогова операційна система надає можливість пакетної обробки. Під управлінням діалогової ОС ЕОМ зазвичай функціонує в однопрограмні режимі.
3. Історія розвитку ОС
Розвиток перших ОС
Важливий період розвитку ОС відноситься до 1965-1975 років. В цей час в технічній базі обчислювальних машин відбувся перехід від окремих напівпровідникових елементів типу транзисторів до інтегральних мікросхем, що відкрило шлях до появи наступного покоління комп'ютерів. У цей період були реалізовані практично всі основні механізми, присутні сучасним ОС: мультипрограмування, мультіпроцессірованіе, підтримка багатотермінальні багато режиму, віртуальна пам'ять, файлові системи, розмежування доступу і мережева робота. У ці роки починається розквіт системного програмування. Революційною подією цього етапу стала промислова реалізація мультипрограмування. В умовах різко зрослих можливостей комп'ютера з обробки та зберігання даних виконання тільки однієї програми в кожен момент часу виявилося вкрай неефективним. Рішенням стало мультипрограмування - спосіб організації обчислювального процесу, при якому в пам'яті комп'ютера перебувало одночасно кілька програм, поперемінно виконуються на одному процесорі. Ці удосконалення значно поліпшили ефективність обчислювальної системи. Мультипрограмування було реалізовано в двох варіантах - в системах пакетної обробки і поділу часу. Мультипрограмні системи пакетної обробки так само, як і їх однопрограмні попередники, мали на меті забезпечення максимального завантаження апаратури комп'ютера, однак вирішували це завдання більш ефективно. У мультипрограммном пакетному режимі процесор не простоював, поки одна програма виконувала операцію введення-виведення (як це відбувалося при послідовному виконанні програм в системах ранньої пакетної обробки), а переключався на іншу готову до виконання програму. В результаті досягалася збалансоване завантаження всіх пристроїв комп'ютера, а отже, збільшувалася кількість завдань, що вирішуються в одиницю часу.
У мультипрограмних системах пакетної обробки користувач як і раніше був позбавлений можливості інтерактивної взаємодії зі своїми програмами. Для того, щоб хоча б частково повернути користувачам відчуття безпосередньої взаємодії з комп'ютером, був розроблений інший варіант мультипрограмних систем - системи поділу часу. Цей варіант розрахований на багатотермінальні системи, коли кожен користувач працює за своїм терміналом. У числі перших операційних систем поділу часу, розроблених в середині 60-х років, були TSS / 360 (компанія IBM), CTSS і MULTICS (Массачусетський технологічний інститут спільно з Bell Labs і компанією General Electric). Варіант мультипрограмування, застосовуваний в системах поділу часу, був націлений на створення для кожного окремого користувача ілюзії одноосібного володіння обчислювальною машиною за рахунок періодичного виділення кожній програмі своєї частки процесорного часу. У системах поділу часу ефективність використання обладнання нижче, ніж в системах пакетної обробки, що стало платою за зручності роботи користувачів. Багатотермінальні режим використовувався не тільки в системах поділу часу, але і в системах пакетної обробки. При цьому не тільки оператор, але і всі користувачі отримували можливість формувати свої завдання і управляти їх виконанням зі свого терміналу. Такі ОС отримали назву систем віддаленого введення завдань. Термінальні комплекси могли розташовуватися на великій відстані від процесорних стійок, з'єднуючись з ними за допомогою різних глобальних зв'язків - модемних з'єднань телефонних мереж або виділених каналів. Для підтримки віддаленої роботи терміналів в операційних системах з'явилися спеціальні програмні модулі, що реалізують різні (в той час, як правило, нестандартні) протоколи зв'язку. Такі обчислювальні системи з віддаленими терміналами, зберігаючи централізований характер обробки даних, в якійсь мірі були прообразом сучасних мереж, а відповідне системне програмне забезпечення - прообразом мережевих операційних систем.
У комп'ютерах 60-х років більшу частину дій по організації обчислювального процесу взяла на себе операційна система. Реалізація мультипрограмування зажадала внесення дуже важливих змін в апаратуру комп'ютера, безпосередньо спрямованих на підтримку нового способу організації обчислювального процесу. При поділі ресурсів комп'ютера між програмами необхідно забезпечити швидке переключення процесора з однієї програми на іншу, а також надійно захистити коди і дані однієї програми від ненавмисного або навмисного псування іншої програми. У процесорах з'явився привілейований і призначений для користувача режим роботи, спеціальні регістри для швидкого перемикання з однієї програми на іншу, засоби захисту областей пам'яті, а також розвинена система переривань.
У привілейованому режимі, призначеному для роботи програмних модулів операційної системи, процесор міг виконувати всі команди, в тому числі і ті з них, які дозволяли здійснювати розподіл і захист ресурсів комп'ютера. Програмами, які працюють в режимі користувача, деякі команди процесора були недоступні. Таким чином, тільки ОС могла керувати апаратними засобами і виконувати роль арбітра для призначених для користувача програм, які виконувалися в непривілейованому, призначеному для користувача режимі.
Система переривань дозволяла синхронізувати роботу різних пристроїв комп'ютера, що працюють паралельно і асинхронно, таких як канали введення-виведення, диски, принтери і т.п.
Ще однією важливою тенденцією цього періоду є створення сімейств програмно - сумісних машин і операційних систем для них. Прикладами сімейств програмно - сумісних машин, побудованих на інтегральних мікросхемах, є серії машин IBM / 360, IBM / 370 і PDP-11.
Програмна сумісність вимагала та сумісності операційних систем. Однак така сумісність передбачає можливість роботи на великих і малих обчислювальних системах, З великим і малим кількістю різноманітної периферії, в комерційній сфері і в галузі наукових досліджень. Операційні системи, побудовані з наміром задовольнити всім цим суперечливим вимогам, виявилися надзвичайно складними. Вони складалися з багатьох мільйонів ассемблерних рядків, написаних тисячами програмістів, і містили тисячі помилок, що викликають нескінченний потік виправлень. Операційні системи цього покоління були дуже дорогими. Так, наприклад, розробка OS / 360, обсяг коду для якої склав 8 Мбайт, коштувала компанії IBM 80 мільйонів доларів.
Однак, незважаючи на неозорі розміри і безліч проблем, OS / 3600 і інші їй подібні операційні системи цього покоління дійсно задовольняли переважній більшості вимог споживачів. За це десятиліття було зроблено величезний крок вперед і закладений міцний фундамент для створення сучасних операційних систем.
операционние системи і глобальні мережі
На початку 70-х років з'явилися перші мережеві операційні системи, які на відміну від багатотермінальних ОС дозволяли не тільки розосередити користувачів, а й організувати розподілене зберігання і обробку даних між декількома комп'ютерами, пов'язаними електричними зв'язками. Будь-яка мережева операційна система, з одного боку, виконує всі функції локальної операційної системи, а з іншого боку, має деякі додатковими засобами, Що дозволяють їй взаємодіяти через мережу з операційними системами інших комп'ютерів. Програмні модулі, що реалізують мережеві функції, з'являлися в операційних системах поступово, у міру розвитку мережевих технологій, Апаратної бази комп'ютерів і виникнення нових завдань, що вимагають мережевої обробки.
Хоча теоретичні роботи по створенню концепцій мережевої взаємодії велися майже з самого появи обчислювальних машин, значущі практичні результати по об'єднанню комп'ютерів в мережі були отримані в кінці 60-х, коли за допомогою глобальних зв'язків і техніки комутації пакетів вдалося реалізувати взаємодію машин класу мейнфреймів і суперкомп'ютерів. Ці дорогі комп'ютери часто зберігали унікальні дані і програми, доступ до яких необхідно було забезпечити широкому колу користувачів, які перебували в різних містах на значній відстані від обчислювальних центрів.
У 1969 році Міністерство оборони США ініціювало роботи по об'єднанню суперкомп'ютерів оборонних і науково - дослідних центрів в єдину мережу. Ця мережа отримала назву ARPANET і стала відправною точкою для створення найвідомішої нині глобальної мережі - Інтернету. Мережа ARPANET об'єднувала комп'ютери різних типів, Які працювали під управлінням різних ОС з доданими модулями, що реалізують комунікаційні протоколи, загальні для всіх комп'ютерів мережі.
У 1974 році компанія IBM оголосила про створення власної мережевий архітектури для своїх мейнфреймів, що отримала назву SNA (System Network Architecture). Ця багаторівнева архітектура, багато в чому подібна до стандартної моделі OSI, що з'явилася дещо пізніше, забезпечувала взаємодію типу «термінал - термінал», «термінал - комп'ютер» і «комп'ютер - комп'ютер» з глобальних зв'язків. Нижні рівні архітектури були реалізовані спеціалізованими апаратними засобами, найбільш важливим з яких є процесор телеобработки. Функції верхніх рівнів SNA виконувалися програмними модулями. Один з них становив основу програмного забезпечення процесора телеобработки. Інші модулі працювали на центральний процесор в складі стандартної операційної системи IBM для мейнфреймів.
В цей же час в Європі велися активні роботи зі створення та стандартизації мереж X.25. Ці мережі з комутацією пакетів не були прив'язані до якої-небудь конкретної операційної системи. Після отримання статусу міжнародного стандарту в 1974 році протоколи X.25 стали підтримуватися багатьма операційними системами. З 1980 року компанія IBM включила підтримку протоколів X.25 в архітектуру SNA і в свої операційні системи.
Операційні системи міні-компьютеров і перші локальні мережі
До середини 70-х років широке поширення набули міні-комп'ютери, такі як PDP-11, Nova, HP. Міні-комп'ютери першими використовували переваги великих інтегральних схем, які дозволяли реалізувати досить потужні функції при порівняно невисокій вартості комп'ютера.
Багато функцій мультипрограмних багатокористувацьких ОС були усічені, з огляду на обмеженість ресурсів міні-комп'ютерів. Операційні системи міні-комп'ютерів часто стали робити спеціалізованими, наприклад тільки для управління в реальному часі (ОС RT-11 для міні-комп'ютерів PDP-11) або тільки для підтримки режиму поділу часу (RSX-11M для тих же комп'ютерів). Ці операційні системи не завжди були на багато користувачів, що в багатьох випадках виправдовувалося невисокою вартістю комп'ютерів.
Важливою віхою в історії операційних систем стало створення ОС UNIX. Спочатку ця операційна система призначалася для підтримки режиму поділу часу в міні-комп'ютері PDP-7. З середини 70-х років почалося масове використання ОС UNIX. До цього часу програмний код для UNIX був на 90% написаний на мові високого рівня С. Широке поширення ефективних С-компіляторів зробило UNIX унікальної для того часу ОС, що володіє можливістю порівняно легкого перенесення на різні типи комп'ютерів. Оскільки ця ОС поставлялася разом з вихідними кодами, То вона стала першою відкритою ОС, яку могли вдосконалювати прості користувачі-ентузіасти. Хоча UNIX була спочатку розроблена для міні-комп'ютерів, гнучкість, елегантність, потужні функціональні можливості і відкритість дозволили їй зайняти міцні позиції у всіх класах комп'ютерів: суперкомп'ютерах, мейнфреймах, міні-комп'ютерах, серверах і робочих станціях на базі RISC-процесорів, персональних комп'ютерах.
Незалежно від версії, загальними для UNIX рисами є:
розрахований на багато користувачів режим із засобами захисту даних від несанкціонованого доступу,
реалізація мультипрограммной обробки в режимі поділу часу, заснована на використанні алгоритмів витісняє багатозадачності,
використання механізмів віртуальної пам'яті і свопінгу для підвищення рівня мультипрограмування,
уніфікація операцій вводу-виводу на основі розширеного використання поняття «файл»,
ієрархічна файлова система, що утворює єдине дерево каталогів незалежно від кількості фізичних пристроїв, які використовуються для розміщення файлів,
переносимість системи за рахунок написання її основної частини мовою C,
різноманітні засоби взаємодії процесів, в тому числі і через мережу,
кешування диска для зменшення середнього часу доступу до файлів.
Доступність міні-комп'ютерів і внаслідок цього їх поширеність на підприємствах послужили потужним стимулом для створення локальних мереж. Підприємство могло собі дозволити мати кілька міні-комп'ютерів, що знаходяться в одній будівлі або навіть в одній кімнаті. Природно, виникала потреба в обміні інформацією між ними і в спільному використанні дорогого периферійного обладнання.
Перші локальні мережі будувалися за допомогою нестандартного комунікаційного обладнання, В найпростішому випадку - шляхом прямого з'єднання послідовних портів комп'ютерів. Програмне забезпечення також було нестандартним і реалізовувалося у вигляді призначених для користувача застосувань. Перше мережеве додаток для ОС UNIX - програма UUCP (UNIX-to - UNIX Copy program) - з'явилася в 1976 році і почала поширюватися з версією 7 AT & T UNIX з 1978 року. Ця програма дозволяла копіювати файли з одного комп'ютера на інший в межах локальної мережі через різні апаратні інтерфейси - RS-232, струмовий петлю і т.п., а крім того, могла працювати через глобальні зв'язки, наприклад модемні.
Розвиток операційних систем в 80- е роки
До найбільш важливих подій цього десятиліття можна віднести розробку стека TCP / IP, становлення Інтернету, стандартизацію технологій локальних мереж, поява персональних комп'ютерів і операційних систем для них.
Робочий варіант стека протоколів TCP / IP був створений в кінці 70-х років. Цей стек був набір загальних протоколів для різнорідної обчислювальної середовища і призначався для зв'язку експериментальної мережі ARPANET з іншими «сателітними» мережами. У 1983 році стек протоколів TCP / IP був прийнятий Міністерством оборони США в якості військового стандарту. Перехід комп'ютерів мережі ARPANET на стек TCP / IP прискорила його реалізація для операційної системи BSD UNIX. З цього часу почалося спільне існування UNIX та протоколів TCP / IP, а практично всі численні версії Unix стали мережевими.
Інтернет став відмінним полігоном для випробувань багатьох мережевих операційних систем, що дозволив в реальних умовах перевірити можливості їх взаємодії, ступінь масштабованості, здатність роботи при екстремальній завантаженні, створюваної сотнями і тисячами користувачів. Незалежність від виробників, гнучкість і ефективність зробили протоколи TCP / IP не тільки головним транспортним механізмом Інтернету, а й основним стеком більшості мережевих ОС.
Все десятиліття було відзначено постійною появою нових, все більш досконалих версій ОС UNIX. Серед них були і фірмові версії UNIX: SunOS, HP-UX, Irix, AIX і багато інших, в яких виробники комп'ютерів адаптували код ядра і системних утиліт для своєї апаратури. Різноманітність версій породило проблему їх сумісності, яку періодично намагалися вирішити різні організації. В результаті були прийняті стандарти POSIX і XPG, що визначають інтерфейси ОС для додатків, а спеціальний підрозділ компанії AT & T випустило кілька версій UNIX System III та UNIX System V, покликаних консолідувати розробників на рівні коду ядра.
Також широкого поширення набули операційні системи MS-DOS фірми Microsoft, PC DOS фірми IBM, Novell DOS фірми Novell і інші. Перша ОС DOS для персонального комп'ютера була створена в 1981 м називалася MS-DOS 1.0. Microsoft придбала у Seattle Computer Products право на 86 - DOS, адаптувала цю ОС для тоді ще секретних IBM PC і перейменувала її в MS-DOS. У серпні 1981 року DOS 1.0 працює з однією 160К односторонньої дискетою. Системні файли займають до 13 До: для неї потрібно 8-К ОЗУ. Май 1982DOS 1.1 дозволяє працювати з двосторонніми дискетами. Системні файли займають до 14К. Березень 1983 Появи DOS 2.0 разом з IBM PC XT. Створена заново ця версія має майже втричі більше команд ніж DOS 1.1. Тепер вона дає можливість використовувати 10 Мбайт жорсткого диска. Деревоподібну структуру файлової системи і 360-К гнучких дисків. Новий 9-секторний формат диска збільшує ємність на 20% в порівнянні з 8-секторних форматом. Системні файли займають до 41К для роботи системи потрібно 24-К ОЗУ. Грудень 1983 Разом з PCjr з'явилася система PC-DOS 2.1 фірми IBM.
Август 1984.Разом з першими IBM PC AT на базі процесора 286 з'являється DOS 3.0. Вона орієнтується на 1,2 Мб гнучкі диски і жорсткі диски більшої ніж раніше ємністю. Системні файли займають до 60Кб. Листопад 1984.DOS 3.1 підтримує мережі Microsoft системні файли займають до 62К. Листопад 1985.поява Microsoft Windows. Грудень 1985.DOS 3.2 працює з 89-мм дискетами на 720К. Вона може адресувати до 32 Мбайт на окремому жорсткому диску. Системні файли займають до 72К. Квітень 1986.Поява IBM PC Convertihle. Вересень 1986.Compaq випускає перший ПК класу 386. Квітень 1987.Разом з PS / 2 першим ПК фірми IBM класу 386 з'являється DOS 3.3. Вона працює з новими 1.44 Мбайт гнучкими дисками і декількома типами розбиття жорсткого диска на розділи обсягом до 32 Мбайт кожен, що дозволяє використовувати жорсткі диски великою ємністю. Системні файли займають до 76 До для роботи системи потрібно 85к ОЗУ. MS-DOS була найбільш популярна і протрималася 3-4 роки. Одночасно IBM оголосила про випуск OS / 2. Листопад 1987. Початок поставки Microsoft Windows 2.0 і OS / 2. Липень 1988 з'являється Microsoft Windows 2.1 (Windows / 286 Windows / 386). Листопад 1988. DOS 4.01 включає інтерфейс, меню оболонки і забезпечує розбиття жорсткого диска на розділи, обсяг яких перевищує 32 МБ. Системні файли займають до 108К; для роботи системи потрібно 75К ОЗУ. Май 1990.З'являється Microsoft Windows 3.0 і DR DOS 5.0. Червень 1991.MS-DOS 5.0 має свої особливості те, що вона дозволяє ефективно використовувати ВП. DOS 5.0 володіє поліпшеними інтерфейсами меню оболонки, повноекранним редактором, утилітами на диску і і можливість зміни завдань. Системні файли займають до 118К: для роботи системи потрібно 60-К ОЗУ, а 45 До можна завантажити в область пам'яті з адресами старше 1 Мбайт, що звільняє місце в звичайній пам'яті для роботи прикладних програм MS-DOS 6.0 крім стандартного набору програм. Має в своєму складі програми для резервного копіювання, антивірусну програму та інші удосконалення в ОС MS-DOS 6.21 і MS-DOS 6.22.
Початок 80-х років пов'язане з ще однією знаменною для історії операційних систем подією-появою персональних комп'ютерів. З точки зору архітектури персональні комп'ютери нічим не відрізнялися від класу міні-комп'ютерів типу PDP-11, але їх вартість була істотно нижче. Персональні комп'ютери послужили потужним каталізатором для бурхливого зростання локальних мереж. В результаті підтримка мережевих функцій стала для ОС персональних комп'ютерів необхідною умовою.
Однак, мережеві функції з'явилися у операційних систем персональних комп'ютерів не відразу. Перша версія найпопулярнішої операційної системи раннього етапу розвитку персональних комп'ютерів - MS-DOS компанії Microsoft - була позбавлена \u200b\u200bцих можливостей. Це була однопрограмні розрахована на одного користувача ОС з інтерфейсом командного рядка, здатна стартувати з дискети. Основними завданнями для неї були управління файлами, розташованих на гнучких і жорстких дисках в UNIX - подібної ієрархічної файлової системи, а також по черзі запуск програм. MS-DOS не була захищена від програм користувача, так як процесор Intel 8088 не підтримував привілейованого режиму. Розробники перших персональних комп'ютерів вважали, що при індивідуальному використанні комп'ютера і обмежених можливостях апаратури немає сенсу в підтримці мультипрограммирования, тому в процесорі не були передбачені привілейований режим і інші механізми підтримки мультипрограмних систем.
Відсутні функції для MS-DOS і подібних їй ОС компенсувалися зовнішніми програмами, які надавали користувачеві зручний графічний інтерфейс (наприклад, Norton Commander) або кошти тонкого управління дисками (наприклад, PC Tools). Найбільший вплив на розвиток програмного забезпечення для персональних комп'ютерів зробила операційне середовище Windows компанії Microsoft, яка представляла собою надбудову над MS-DOS.
Мережеві функції також реалізовувалися в основному мережевими оболонками, які працювали поверх ОС. При мережевій роботі завжди необхідно тримати на багато користувачів режим, при якому один користувач - інтерактивний, а решта отримують доступ до ресурсів комп'ютера по мережі. У такому випадку від операційної системи потрібно хоча б деякий мінімум функціональної підтримки багато режиму. Історія мережевих засобів MS-DOS почалася з версії 3.1. Ця версія MS-DOS додала до файлової системи необхідні кошти блокування файлів і записів, які дозволили більш ніж одному користувачеві мати доступ до файлу. Використовуючи ці засоби, мережні оболонки могли забезпечити поділ файлів між мережевими користувачами.
Разом з випуском версії MS-DOS 3.1 в 1984 році компанія Microsoft також випустила продукт, званий Microsoft Networks, який зазвичай неформально називають MS-NET. Деякі концепції, закладені в MS-NET, такі як введення в структуру базових мережевих компонентів - редиректора і мережевого сервера, успішно перейшли в більш пізні мережеві продукти Microsoft: LAN Manager, Windows for Workgroups, а потім і в Windows NT.
Мережеві оболонки для персональних комп'ютерів випускали і інші компанії: IBM, Artisoft, Performance Technology і інші.
Інший шлях вибрала компанія Novell. Вона спочатку зробила ставку на розробку операційної системи з вбудованими мережевими функціями і домоглася на цьому шляху видатних успіхів. Її мережеві ОС NetWare на довгий час стали еталоном продуктивності, надійності і захищеності для локальних мереж.
Перша мережева ОС компанії Novell з'явилася на ринку в 1983 році і називалася OS-Net. Ця ОС призначалася для мереж, що мали звездообразную топологію, центральним елементом яких був спеціалізований комп'ютер на базі процесора Motorola 68000. Трохи пізніше, коли фірма IBM випустила персональні комп'ютери PC XT, компанія Novell розробила новий продукт - NetWare 86, розрахований на архітектуру мікропроцесорів сімейства Intel 8088.
З самої першої версії ОС NetWare поширювалася як операційна система для центрального сервера локальної мережі, яка за рахунок спеціалізації на виконанні функцій файл-сервера забезпечує максимально можливу для даного класу комп'ютерів швидкість віддаленого доступу до файлів і підвищену безпеку даних. за високу продуктивність користувачі мереж Novell NetWare розплачувалися вартістю - виділений файл-сервер не може використовуватися в якості робочої станції, А його спеціалізована ОС має вельми специфічний прикладний програмний інтерфейс (API), що вимагає від розробників додатків особливих знань, спеціального досвіду і значних зусиль.
На відміну від Novell більшість інших компаній розвивали мережеві засоби для персональних комп'ютерів в рамках операційних систем загального призначення. Такі системи в міру розвитку апаратних платформ персональних комп'ютерів стали все більше набувати рис операційних систем міні-комп'ютерів.
У 1987 році в результаті спільних зусиль Microsoft і IBM з'явилася перша многозадачная система для персональних комп'ютерів з процесором Intel 80286, в повній мірі використовує можливості захищеного режиму - OS / 2. Ця система була добре продумана. Вона підтримувала багатозадачність, віртуальну пам'ять, графічний користувальницький інтерфейс (Не з першої версії) і віртуальну машину для виконання DOS - додатків. Фактично вона виходила за межі простої багатозадачності з її концепцією розпаралелювання окремих процесів, що отримала назву многопоточности.
OS / 2 з її розвиненими функціями багатозадачності і файлової системою HPFS з вбудованими засобами багатокористувацької захисту виявилася гарною платформою для побудови локальних мереж персональних комп'ютерів. Найбільшого поширення набули мережні оболонки LAN Manager компанії Microsoft і LAN Server компанії IBM, розроблені цими компаніями на основі одного базового коду. Ці оболонки поступалися по продуктивності файловому серверу NetWare і споживали більше апаратних ресурсів, але мали важливі переваги - вони дозволяли, по-перше, виконувати на сервері будь-які програми, розроблені для OS / 2, MS-DOS і Windows, а по-друге, використовувати комп'ютер, на якому вони працювали, в якості робочої станції.
Мережеві розробки компанії Microsoft і IBM привели до появи NetBIOS-дуже популярного транспортного протоколу і одночасно інтерфейсу прикладного програмування для локальних мереж, що отримав застосування практично у всіх мережевих операційних системах для персональних комп'ютерів. Цей протокол і сьогодні застосовується для створення невеликих локальних мереж.
Не дуже вдала ринкова доля OS / 2 не дозволила системам LAN Manager і LAN Server захопити помітну частку ринку, але принципи роботи цих мережевих систем багато в чому знайшли своє втілення в більш щасливої \u200b\u200bопераційній системі 90-х років - Microsoft Windows NT, що містить вбудовані мережеві компоненти , деякі з яких мають приставку LM - від LAN Manager.
У 80-і роки були прийняті основні стандарти на комунікаційні технології для локальних мереж: в 1980 році - Ethernet, в 1985 - Token Ring, В кінці 80-х - FDDI. Це дозволило забезпечити сумісність мережевих ОС на нижніх рівнях, а також стандартизувати інтерфейс ОС з драйверами мережевих адаптерів.
Для персональних комп'ютерів застосовувалися не тільки спеціально розроблені для них ОС, подібні MS-DOS, NetWare і OS / 2, а й адаптувалися вже існували ОС. поява процесорів Intel 80286 і особливо 80386 з підтримкою мультипрограммирования дозволило перенести на платформу персональних комп'ютерів ОС UNIX. Найбільш відомою системою цього типу була версія UNIX компанії Santa Cruz Operation (SCO UNIX).
висновок
операційний мережу глобальний комп'ютерний
Історія ОС налічує приблизно півстоліття. Вона багато в чому визначалася і визначається розвитком елементної бази і обчислювальної апаратури. на наразі світова комп'ютерна індустрія розвивається дуже стрімко. Продуктивність систем зростає, а отже зростають можливості обробки великих обсягів даних. Операційні системи класу MS-DOS вже не справляються з таким потоком даних і не можуть цілком використовувати ресурси сучасних комп'ютерів. Тому останнім часом відбувається перехід на більш потужні і найдосконаліші операційні системи класу UNIX, прикладом яких і є Windows NT, випущена корпорацією Microsoft.
література
1. В.Е. Фігурне IВМ РС для користувачів. Вид. 7-е, перераб. і доп. - М .: ИНФРА-М, 2000. - 640 с .: іл.
2. Ахметов К.С. Курс молодого бійця. Вид. 5-е, перераб. і доп. - М .: Комп'ютер Прес, 1998. - 365 с .: іл.
3. Системне програмне забезпечення. / В.М. Ілюшечкин, А.Е. Костін Изд. 2-е, перераб. і доп. - М .: Вища. шк., 1991. - 128 с .: іл.
4. Оліфер В.Г. Мережеві операційні системи. СПб .: Пітер, 2002.-538 с.
5. Операційні системи: [Збірник / Ред.Б.М. Васильєв] .- М .: Знание, 1990-47 с .: іл.
Розміщено на Allbest.ru
подібні документи
Операційні системи пакетної обробки, розділення часу, реального часу. Особливості алгоритмів управління ресурсами. Підтримка розрахованого на багато користувачів режиму. Невитісняючаі невитесняющая багатозадачність. Операційні системи і глобальні мережі.
реферат, доданий 11.12.2011
Історія появи перших операційних систем, мультипрограмному операційні системи для мейнфреймів. Перші локальні і глобальні мережі. Розвиток операційних систем в 80-і роки. Побудова двовимірних графіків в MathCAD, рішення систем рівнянь.
контрольна робота, доданий 11.06.2014
Особливості сучасного етапу розвитку операційних систем. Призначення операційних систем, їх основні типи. Операційні системи міні-комп'ютерів. Принцип роботи матричного принтера, проектування і відтворення довільних символів для них.
курсова робота, доданий 23.06.2011
Поняття операційних систем, їх класифікація та різновиди, відмінні ознаки і основні властивості. Зміст операційних систем, порядок взаємодії і призначення їх компонентів. Організація дискового простору. Опис сучасних ОС.
контрольна робота, доданий 07.11.2009
Призначення, класифікація, склад і призначення компонентів операційних систем. Розробка складних інформаційних систем, Комплексів програм і окремих додатків. Характеристика операційних систем Windows, Linux, Android, Solaris, Symbian OS і Mac OS.
курсова робота, доданий 19.11.2014
Класифікація систем реального часу. Ядра і операційні системи реального часу. Завдання, процеси, потоки. Переваги та недоліки потоків. Властивості, планування, синхронізація завдань. Зв'язані задачі. Синхронізація з зовнішніми подіями.
реферат, доданий 28.12.2007
Призначення і функції операційних систем комп'ютера. Апаратні та програмні ресурси ЕОМ. Пакетні ОС. Системи з розділенням часу: Multics, Unix. Багатозадачні ОС для ПК з графічним інтерфейсом: Windows, Linux, Macintosh. ОС для мобільних пристроїв.
курсова робота, доданий 05.12.2014
Характеристики, основи застосування, архітектура жорстких і операційних систем реального часу. Послідовне програмування задач реального часу. Структура і мови паралельного програмування, мультипрограмування і багатозадачності.
курсова робота, доданий 17.12.2015
Еволюція і класифікація ОС. Мережеві операційні системи. Управління пам'яттю. Сучасні концепції і технології проектування операційних систем. Сімейство операційних систем UNIX. Мережеві продукти фірми Novell. Мережеві ОС компанії Microsoft.
творча робота, доданий 07.11.2007
Призначення і основні функції операційних систем. Завантаження в оперативну пам'ять підлягають виконанню програм. Обслуговування всіх операцій введення-виведення. Еволюція, класифікація операційних систем. Формування відомості зарплати, сортування по відділах.
