Эволюция операционных систем или как это было и как будет / Sandbox / Habr
Здравствуйте, Хабралюди!Не многие знают и не многие помнят, с чего началась история компьютерного софта — операционные системы. Именно эту тему и выбрал школьник для своей МАН-овской работы (МАН — малая академия наук). Звучит оно так — эволюция операционных систем. Сразу скажу, что более 90% из Тырнета, но откопано далеко не в первых 2-х страницах поиска в Гугле.
Вступление
Компьютерные технологии в последнее время сделали значительный скачок вперед, и скоро невозможно будет представить наши жизни без помощи компьютера. Но без операционной системы компьютер — лишь набор микросхем. Именно на базе операционной системы работают все программы, которые мы используем, именно от ОС в первую очередь будет зависеть скорость и производительность нашего труда на компьютере.
Современный компьютер состоит из одного или нескольких процессоров, оперативной памяти, дисков, принтера, клавиатуры, мыши, монитора, сетевых интерфейсов и других различных устройств ввода-вывода. В итоге получается довольно сложная система. Если каждому программисту, который создает приложение, нужно будет разбираться во всех тонкостях работы всех этих устройств, то он не напишет ни строки кода. Более того, управление всеми этими компонентами и их оптимальное использование представляет собой очень непростую задачу. По этой причине компьютеры оснащены специальным уровнем программного обеспечения, который называется операционной системой, в задачу которого входит управление пользовательскими программами, а также управление всеми ресурсами железа.
Первая ОС
Возникновение Плато
В 1972 году была разработана система PLATO, которая имела ряд инноваций, таких как оранжевая плазменная панель. Она включала в себя память и функции растровой графики. Плазменный дисплей PLATO поддерживал возможность быстрой отрисовки векторных линий.Многие инноваций, ввела ОС PLATO, стали в дальнейшем фундаментом для разработки других компьютерных систем. Например, некоторые технологии были заимствованы и усовершенствованные компанией Apple.
Возникновение UNIX
Первая система UNIX была разработана в 1969 году в подразделении Bell Labs компании AT & T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем.Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:
1) Использование текстовых файлов для настройки и управления системой;
2) Широкое применение утилит, запускаемых в командной строке;
3) Взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала;
4) Представление физических и виртуальных устройств как файлов.
Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС. Эта операционная система популяризирует идею иерархической файловой системы с произвольной глубиной вложенности.
Linux
MS-DOS
MS-DOS — коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS работает в режиме реального времени процессора x86. Обеспечивается единовременное выполнение только одной программы. MS-DOS была спроектирована так, чтобы пользователи могли легко заменить встроенный интерпретатор посторонними интерпретаторами командной строки, например 4DOS.
Windows, куда ж без нее
В 1985 году появляется первая версия Windows, которая не была оценена пользователями и ее проигнорировали. Возможно потому, что она всего лишь дополняла возможности DOS, будучи фактически графической оболочкой и надстройкой над комплектом MS-DOS.
Со временем, система Windows все более совершенствовалась, появилась полноценная графика, лишила пользователей от видения системных файлов, был преодолен барьер многозадачности, что позволяет запустить 2-3 программы.В 1992 году с момента возникновения Windows 3.1, по мнению многих пользователей и профессионалов, новые возможности ОС были оценены по достоинству. С версии Windos3.1 ОС получила начало 32-разрядная доступность к жесткому диску.
Параллельно с предыдущими, началась разработка системы Windows XP, где окончательно решено отказаться от 16-разрядности в ядре системы, и перейти на 32-разрядную, с новой архитектурой и строением. Из преимуществ новой системы необходимо отметить следующее: это первая из систем с полностью настраиваемым интерфейсом, внедрением интеллектуального меню «Пуск». Также оптимально переработана панель — управляющая ПК.
Появление после Widows XP новой системы Windows Vista считают самым неудачным вариантом после всех предыдущих выпусков ОС. Ее представляют, как «генеральную репетицию» перед Windows 7. Казалось бы, неплохие качества новой системы должны были заинтересовать пользователей. Такие новшевства как встроенный поиск, трехмерность интерфейса Aero с красивыми заставками, хорошую защиту — ничего не помогло, все выполнено крайне неудачно, по мнению пользователей.
Windows 7 мало чем кроме нового интерфейса отменялась от Vista. Вариантов Windows 7 выпущено 5: Starter Edition, домашняя базовая, домашняя расширенная, профессиональная, максимальная.
Windows 8 в отличие от своих предшественников — Windows 7 и Windows XP использует новый интерфейс под названием Modern(Metro). Также в системе присутствует и рабочий стол, но уже в виде отдельного приложения.
Мобильные ОС
Сейчас все больший интерес пользователей привлекают смартфоны на различных операционных системах: Windows Phone, Boda, IOS. Самыми популярными из них являются IOS и AndroidOS.
IOS
IOS — мобильная операционная система, созданная на ядре Linux и разрабатываемой и выпускаемой американской компанией Apple. Была выпущена в 2007 году изначально — для iPhone и iPod Touch. Сейчас же она установлена на всех устройствах Apple. Такие нововведения как мобильный браузер Safari, визуальная голосовая почта, виртуальная клавиатура сделали IOS одной из наиболее популярных систем для смартфонов.
Андроид
Google Chrome OS (облачная ОС)
Chrome OS позиционируется как операционная система для различных устройств — от маленьких нетбуков до полноразмерных настольных систем и поддерживает x86-и ARM-архитектуры процессоров.
Новая ОС Google Chrome имеет открытый исходный код, основанный на оптимизированном Linux-ядре и управляется браузером Chrome.Главной особенностью будет доминирование веб-приложений над обычными функциями ОС. Ключевая роль при этом отводится браузеру.
Стратегия создания нового продукта подразумевает архитектуру, нетребовательную к аппаратным ресурсам персонального компьютера, используемого для выхода в сеть Интернет.
Все приложения, которые запускает система — веб-сервисы. Фактически, все действия, проходящих в на компьютере, выполняются в Интернете — нет необходимости устанавливать никаких офлайновых приложений. В связи с этим работа в Chrome OS не требует наличия у компьютера мощных ресурсов, ведь все процессы запускаются не на самом компьютере, а на серверах соответствующих служб.
Предсказания ворожеи
Операционная система пользователя становится чем-то похожим на веб-браузер, установленной на голое железо. Современный классический интерфейс (разработанный в Xerox PARC и впервые внедрен Apple почти 30 лет назад) отойдет в прошлое. Многие современные составных частей ОС станут просто не нужны, другие уйдут от пользователя и превратятся в сервисы API для программистов. Основным задачей ОС станет предоставление возможности запуска клиентской части облачных сервисов. И преимущества, которыми Microsoft в современном мире ОС, будет значительно уменьшены. Им придется придумывать новые способы привязки к себе пользователей и программистов в новом среде, более конкурентной, в сравнению с нынешней.
За криворукость не ругать, если что — поправлять, автора не матюкать.
О новой ОС для настольного компьютера | Мир ПК
Требования к операционной системе следующего поколения
По мнению одного из технических экспертов, неудержимый прогресс сетевых компьютеров приведет на рубеже тысячелетия к кризису Microsoft, поскольку ее монолитная клиентская ОС не сможет удовлетворить новым запросам. Ниже вы найдете подробное описание тех технических проблем, с которыми, как считает этот эксперт, должен столкнуться главный производитель программного обеспечения, и анализ возможностей, необходимых новой ОС для настольного компьютера.
Нарождающаяся «коммуникационно-центрическая» вычислительная среда, в которой будет происходить работа на компьютере в XXI веке, откроет немалые возможности для разработчиков операционных систем. Перевожу: не следует ожидать, что вычислительные системы следующего поколения будут по прямой происходить от Microsoft Windows 95 или от Windows NT.
Нынешние операционные системы для ПК, разработанные в расчете на поддержку тяжеловесного клиентского ПО, не смогут обеспечить потребностей этой «коммуникационно-центрической» среды без пересмотра и полной реконструкции. Чтобы удовлетворять техническим требованиям для недорогих ПК, сетевых компьютеров и устройств, клиентские ОС следующего поколения должны органично включаться в сеть и иметь встроенные коммуникационные функции.
Структурные изменения на рынке ОС
Структура рынка ОС для настольных компьютеров претерпевает сейчас серьезные изменения из-за вторжения ПК в область, ранее целиком принадлежавшую рабочим станциям Unix. Рабочие станции Unix и ПК с установленной на них Windows NT претендуют на один и тот же сектор рынка настольных компьютеров, что может привести к во~зникновению у этого рынка четырехуровневого членения.
На верхнем уровне находятся персональные рабочие станции (Personal Workstations), определяемые в первом приближении как машины на базе процессора Intel с Windows NT. Они, как правило, стоят более 3000 долл. и предназначены для выполнения задач, требующих большого объема вычислений либо интенсивного обмена информацией с внешними устройствами. Персональные компьютеры более всего подходят для индивидуальной творческой работы дома или в офисе; цена их колеблется обычно от 1800 до 3500 долл. Сетевые компьютеры (Network Computers) и NetPC стоимостью от 500 до 1800 долл. хороши для коллективной работы в системах, ориентированных на сервер, а также для индивидуальной работы в сети. Последними идут терминалы, имевшие ранее строго фиксированный набор функций, а теперь превращающиеся в интеллектуальные «сетевые устройства» (Network Appliances) по цене менее 1000 долл. Описанная структурная перестройка, по-видимому, завершится к 2001 г.
Производители компьютеров полагают, что операционной системой для ПК будет служить Windows 95, 98, или NT. Корпорация Intel представляет следующее поколение ПК для бизнеса в виде систем на базе процессора Pentium Pro с Windows NT. Однако по причинам, о которых говорилось выше, требования к операционной системе для ПК меняются. Встраивание в платформу Windows 98 средств поддержки Java, конечно, отчасти решает проблему, однако далеко не лучшим образом. Что же касается Windows NT, то ее достоинства как операционной системы, может быть, и неоспоримы, но насколько она эффективна для интерактивных машин, включенных в intranet-сеть?
Системы Windows 95 и Windows NT уже столкнулись на рынке, поскольку обе они заявляют права на мощные настольные компьютеры. Тем не менее возможности этих систем значительно превышают запросы пользователей, работающих в офисе. В свое время операционные системы CPM и DOS также превосходили потребности большинства пользователей. Windows 3.1 (когда работает) обеспечивает более близкое соответствие нуждам пользователя. Для типичного пользователя ПК или сетевого компьютера Windows 95 и NT попросту слишком сложны, а пользователю intranet-системы они предлагают неадекватный набор функций.
Отдельная тема — разработка ОС для разнообразных мобильных и портативных электронных устройств на базе микропроцессоров. Эти устройства открывают дополнительные рыночные перспективы для операционных систем, близких по характеристикам к ОС для intranet-клиента.
Почему должны развиваться ОС для ПК
Нынешние ОС для ПК не годятся для сетевых сред. Почему? Прежде всего потому, что машины эпохи «персоналок» проектировались как компьютеры общего назначения, которым нужна дисковая ОС. И аппаратное обеспечение, и BIOS, и ПО — как системное, так и прикладное — разрабатывались в расчете на индивидуальную работу в автономном режиме.
Но даже если оставить в стороне историю, все равно рассматриваемым ОС присущи коммуникационные проблемы. Например, на машине с Windows 3.1 или Windows 95 аппаратные и программные компоненты конкурируют за доступ к центральному процессору и другим ресурсам. Возникающие в результате конфликты могут иногда приводить к загадочному поведению системы, сбоям, замедленной реакции и просто зависанию. Совместное использование портов иногда также чревато проблемами. Программы вторгаются в адресное пространство друг друга, а от операторов (т. е. пользователей) ждут, что они будут разрешать возникающие сложности, выполняя функции системного администратора.
Во многих отношениях в нынешних ОС для ПК делается попытка воспроизвести функции операционной системы большой универсальной ЭВМ. Разумеется, задача упрощена, поскольку ОС в каждый момент времени имеет дело только с одним пользователем, управляет не очень большим набором периферийных устройств и обрабатывает весьма ограниченное число параллельно выполняющихся заданий. Операционные системы, подобные Windows 95 или OS/2, изначально конструировались в расчете на управление главным образом внутренними процессами. Операции, относящиеся к сетевому взаимодействию, надстраиваются поверх структуры ОС, и соответствующие прерывания имеют низкий приоритет.
В монолитной ОС общего назначения прерывания обычно обрабатываются по кругу. Структура ее жестко определяется иерархией уровней, так что добавление или изменение функций требует глубокого знания системы. Управление прерываниями для событий реального времени, таких как нажатие на кнопку мыши или воспроизведение видеоклипа, осуществляется по приоритетной схеме. Сетевые службы рассматриваются как дополнительная функция, которую ОС должна поддерживать параллельно с управлением прикладными процессами и устройствами, присоединенными к компьютеру. В результате добавление сетевых функций приводит к тому, что система становится еще более громоздкой, а иерархия уровней еще более усложняется.
ОС общего назначения с трудом справляются с обработкой непредсказуемых внешних событий. К примеру, от таких устройств, как модем или сетевой интерфейс, удаленная система ожидает вполне определенного поведения. Если программа на ПК сделает что-то не так, связь будет нарушена или разорвана.
И вот тут-то возникают проблемы с Windows 95. Графические интерфейсы, меню и прикладные программы на уровне 3, где вы имеете дело с функциями, не зависящими от времени, — одно дело, а уровень 0 — совершенно другое. В системах Microsoft тяжело работать с прерываниями, зависящими от времени: нет способа гарантировать программе достаточное процессорное время для обработки событий, происходящих в реальном времени. И при том что имитация многозадачности реализована вполне успешно, Windows 95 не обеспечивает управления событиями при обработке прерываний, которое необходимо для систем реального времени. Сложно разделить задание между ОС, диспетчером COM-порта и прикладной программы. В ряде случаев возникают проблемы с управлением высокоскоростными устройствами, такими как CD-ROM. И что особенно неприятно, процесс не застрахован от порчи другими заданиями.
В функции типичной коммуникационной программы входят сжатие и распаковка данных, обнаружение и исправление ошибок, работа с командами AT и COM-порта, управление модемом или сетевым интерфейсом — и все это должно делаться одновременно. Следовательно, необходимо уметь параллельно запускать и завершать (а также выполнять) ряд заданий, управляемых по прерываниям. Добавьте сюда поддержку аудио- и видеофункций — и потребность в реальном времени увеличится еще в несколько раз.
В действительности проблема носит структурный характер. Большие объемы памяти и сверхбыстрые процессоры способны замаскировать ее, но не решить. Даже Pentium-200 недостаточно быстр для того, чтобы полностью исключить столкновения заданий и конфликты из-за ресурсов. Случайное нажатие на кнопку мыши в неподходящий момент в принципе способно, например, нарушить нормальную работу программы, обращающейся к COM-порту.
Корпорация Intel уже предложила решение проблемы на аппаратном уровне, реализовав 57 новых инструкций для процессора Pentium. Эти инструкции, названные «мультимедийными расширениями» (MultiMedia Extensions, MMX), весьма напоминают событийные команды цифровых сигнальных процессоров. Но остается открытым вопрос о том, какая операционная система могла бы наилучшим образом воспользоваться ими в среде реального времени. Уж конечно, это не Windows 95.
Операционные системы XXI века
Пользователям сетевых клиентов XXI века потребуется намного более аскетичная и за счет этого более быстрая многозадачная операционная система, достаточно стабильная и надежная для того, чтобы своевременно доставлять оператору асинхронные недетерминированные потоки данных, требующие обработки в режиме реального времени. Чтобы это было осуществимо, уровень коммуникаций должен находиться сразу вслед за сетевым.
Кроме того, ОС должна обеспечивать управление энергоснабжением процессора и присоединенных к машине периферийных устройств. Необходимо, чтобы все операции были прозрачны для оператора и чтобы оператор при этом имел возможность безопасно для системы добавлять и удалять устройства и прикладные программы.
Характеристики клиентской и серверной ОС, какими их видят эксперты исследовательской группы Network Client Business Group, приведены в таблице.
ОС для сетевых компьютеров
Надежды на создание ОС, достаточно мощной для работы с коммуникациями в режиме реального времени и отвечающей потребностям операторов «тощих клиентов» (thin client — клиентская машина с очень ограниченным набором собственного ПО; в литературе встречается также перевод «тонкий клиент». — Прим. перев.), связаны прежде всего с идеей микроядра. В идеале архитектуру, основанную на микроядре, можно было бы использовать на всех машинах сети — и серверах, и клиентах — с одним и тем же набором средств разработки и языков программирования.
Ядра реального времени, которые уже давно являются излюбленной технологией в сфере телекоммуникаций и управления процессами, успешно применяются во многих программах для терминалов, сетевых серверов, а также в системах автоматизации офиса. Соответствующие ОС обладают всеми необходимыми качествами, чтобы стать основой для операционной системы сетевого компьютера. Они масштабируемы, легко переносятся с платформы на платформу, предъявляют минимальные требования к памяти, очень быстры и обеспечивают работу в реальном времени, причем подходят и для однопроцессорных, и для многопроцессорных, и для сетевых архитектур.
Операционные системы реального времени на основе микроядра сконструированы так, чтобы реагировать на физические события предсказуемым и прозрачным для оператора образом. Процессы, параллельно разворачивающиеся в реальном времени, по самой своей природе являются асинхронными и недетерминированными, поэтому задачу их обработки естественно решать путем создания ядра реального времени, поддерживающего многозадачность и позволяющего распараллелить операцию, соответствующую нескольким отдельным событиям внешнего мира. Простейший пример — телефонные звонки, особенно в сочетании с передачей файлов и печатью. Подобная смесь событий требует принудительного распределения времени, приписывания заданиям различных приоритетов, высокой скорости взаимодействия и синхронизации заданий; кроме того, ядро должно быть оптимизировано в расчете на наихудшую предсказуемую производительность.
В микроядре реализуются важнейшие базовые функции операционной системы, такие как распределение времени и памяти, обработка событий реального времени и межпроцессное взаимодействие. Так, в микроядре Chorus подчеркнуто разделены механизмы и правила (policies). Распределение времени, обработка прерываний и ошибок, управление памятью и межпроцессное взаимодействие обеспечиваются модулями, внешними по отношению к основной исполняющей системе. Каждый такой «надстроечный» модуль можно заменить аналогичным, но реализующим другие правила. Тем самым программист получает возможность самостоятельно задать правила, по которым будут распределяться процессорное время и системная память (адресное пространство), обрабатываться сообщения, синхронизироваться процессы и т. д., настроив их в соответствии с потребностями конкретной прикладной системы.
В опасности ли Microsoft?
Описанным требованиям к ОС следующего поколения Windows 95, очевидно, не соответствует. У нее абсолютно неподходящая архитектура.
Операционная система, созданная Microsoft, принуждает оператора работать с персональным компьютером как с миниатюрным подобием большой ЭВМ. Учитывая все сопутствующие проблемы обслуживания и администрирования, ни Windows 95, ни Windows 98 не следует считать вероятными кандидатами на роль ОС, которая должна обеспечивать высокую прозрачность для пользователя.
Разумеется, Microsoft может и будет реагировать на новые запросы. Корпорация располагает всеми необходимыми ресурсами для того, чтобы создать ОС, ориентированную на работу в сети. Но в связи с этой системой неизбежно встанет вопрос о том, когда выпускать ее на рынок и как организовать выпуск, чтобы не очень повредить продажам Windows 95 и 98. Ожидание удобного момента будет задерживать выход новой ОС, так что конкуренты получат шанс вмешаться и спасти рынок ОС, предложив систему, очевидным образом подходящую для встроенных прикладных сред сетевых компьютеров, NetPC и недорогих ПК. И, готов спорить, они сумеют завоевать изрядную долю рынка.
Рональд Р. Кук на протяжении многих лет анализирует компьютерный рынок. Его фирма Network Client Business Group опубликовала этой весной подробное исследование «Сетевой компьютер для предприятия: рыночная возможность или иллюзия? Аспекты сетевого, аппаратного, программного обеспечения и каналов передачи данных, влияющие на будущее intranet-машин». E-mail: [email protected].
Требования к операционной системе следующего поколения
(по материалам Network Client Business Group, январь 1997)
| Требования | Программные, файловые и коммуникационные серверы | Сетевые клиенты |
| Надежность | + | + |
| Доступность | + | + |
| Стабильность | + | + |
| Масштабируемость | + | + |
| Возможность переконфигурирования | + | + |
| Переносимость | + | + |
| Расширяемость | + | + |
| Быстрота и компактность кода | + | + |
| Диспетчер линейной памяти | + | + |
| Диспетчер защищенной памяти | Желательно | Желательно |
| Диспетчер виртуальной памяти | Желательно | Желательно |
| Ядро в ПЗУ | Желательно | + |
| Модули ОС в ПЗУ | Желательно | Желательно |
| Модули ОС в защищенной памяти | Желательно | Желательно |
| Взаимозаменяемые модули ОС | + | + |
| Динамическое переконфигурирование ОС без перерыва в работе | + | + |
| Прикладные программы в защищенной памяти | Желательно | + |
| Многозадачность | + | + |
| Многопроцессорная работа | + | — |
| API для старых программ | Желательно | Желательно |
| API для программ следующего поколения | + | + |
| Двухуровневая работа в сети | + | — |
| Прозрачное распределение данных | + | — |
| Прозрачность для оператора сетевого клиента | + | + |
| Распределение в сети рабочих процессоров | + | — |
| Управление потоками звуковой информации и CTI | + | + |
| Управление потоками видеоинформации | + | + |
| Общая среда разработки для клиента и сервера | + | + |
| Сочетание задач реального времени и бизнес-приложений | + | + |
Эволюция операционных систем
2010/05/25 16:45:59
Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).
История ОС насчитывает примерно полвека. Она во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратурой.
Первое поколение.
40-е годы. Первые цифровые вычислительные машины без ОС. Организация вычислительного процесса решается программистом с пульта управления.
Второе поколение.
50-е годы. Появление прообраза ОС — мониторные системы, реализующие систему пакетной обработки заданий.
Пакетный режим
Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём ОС может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.
Третье поколение.
1965-1980 г.г. Переход к интегральным схемам. IBM/360. Реализованы практически все основные концепции, присущие современным ОС: разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы. Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера: привилегированный и пользовательский режимы, средства защиты областей памяти, развитой системы прерываний.
Разделение времени и многозадачность
Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ. Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась ещё сильнее при распространении в качестве устройств ввода-вывода телетайпов (а позднее, терминалов с электронно-лучевыми дисплеями) (1960-е годы). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.
Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких, как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие, как массивные вычисления) — в пакетном режиме.
Разделение полномочий
Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности модификации исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой (содержащей ошибку или злонамеренно подготовленной) программы, а также модификации самой ОС прикладной программой.
Реализация разделения полномочий в ОС была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора — «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенном при запуске программы на исполнение).
Реальный масштаб времени
Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «реального масштаба времени» («реального времени») — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.
Включение функции реального масштаба времени в ОС позволило создавать системы, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и (или) в режиме разделения времени).
Такие операционные системы получили название Операционные системы с планированием в реальном масштабе времени или сокращенно ОСРВ.
Файловые системы и структуры
Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных диск)
Четвертое поколение.
Конец 70-х. Создан рабочий вариант стека протоколов TCP/IP. В 1983 году он был стандартизирован. Независимость от производителей, гибкость и эффективность, доказанные успешной работой Интернет, сделала этот стек протоколов основным стеком для большинства ОС.
Начало 80-х. Появление персональных компьютеров. Бурный рост локальных сетей. Поддержка сетевых функций стала необходимым условием.
80-е годы. Приняты основные стандарты на коммуникационные технологии локальных сетей: Ethernet, Token Ring, FDDI. Это позволило обеспечить совместимость сетевых ОС на нижних уровнях.Начало 90-х. Практически все ОС стали сетевыми. Появились специализированные сетевые ОС (например IOS, работающая в маршрутизаторах)
Последнее десятилетие. Особое внимание корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования.
Самые великие изобретения 21 века
Давайте вместе выберем одно из самых важных изобретений технологий в 21 веке из списка с «точки» зрения газеты Телеграф (Великобритания).
1. Bluetooth (2000)
Технология Bluetooth была введена с 1999 года, однако только в начале 21 века производители начали интегрировать эту технологию в мобильном телефоне и компьютере.
Сегодня, все больше и больше выпускается подключенных устройств к данной технологии, Bluetooth стала важной частью в обычной жизни нас, и будет продолжать становиться все более важной в ближайшие время.
1. Bluetooth
2. iPod (2001)
Топ MP3-плеер на рынке уже много лет, когда Apple запустила линию продуктов этого типа в 2001 году. Даже до сих пор, действительно мечта многих людей.
3. Искусственное сердце AbioCor (2001)
Это искусственное сердце впервые было использовано вместо человеческого сердца во время операции 2001 года. Это сердце обладает способностью к самостоятельной работе блока питания, не совпадает с устройством обычного искусственного сердца прежде, в том, что не требует добавления варварские неприятные провода, которые раньше увеличивали риск воспалений.
3. искусственное сердце AbioCor (2001)
4. Мозилла Firefox (2002)
Firefox-это первый веб-браузера достаточной силы, чтобы бросить вызов господству Интернет браузеру Explorer после браузера Microsoft Netscape Navigator в «войне браузеров» первый.
Это бесплатный браузер с открытым исходным кодом, так что он становится привлекательным пользователям Windows, которые не хотят быть полностью привязаны в мире программного обеспечения компании Microsoft.
Однако, после периода бешеного роста, в конечном итоге в Mozilla Firefox уступил место противнику сильнее — браузеру Chrome от Google.
4. Мозилла Firefox (2002)
5. Скайп (2003)
Приложение Skype полностью изменил способ общения людей друг с другом через границы.
Некогда не было времени звонить по телефону с родственниками или друзьями за границей — это всегда дорого, стоимость заоблачная. Но благодаря Skype, это приложение помогает людям не просто общаться, оно предоставляется в сопровождении видео-чата абсолютно бесплатно.
Оригинальный Skype работает только на настольных компьютерах общества, но с течением времени, она была разработана на мобильных платформах и в настоящее время, многие люди используют его для общения с друзьями и коллегами, и не только на большом расстоянии.
5. Скайп (2003)
6. Facebook (2004)
Facebook не первая социальная сеть. Он построен на фундаменте успехов построенных до этого первых социальных сетей, такие как MySpace и bebo.
Однако, сеть Facebook быстро вырвалась вперед, благодаря простоте, легкости в использовании и эксклюзивности (изначально пользователи должны зарегистрировать учетную запись электронной почты в университете, чтобы стать ее членом).
Сегодня Facebook стал крупнейшей социальной сетью в мире, соединяющая более 1,6 миллиарда пользователей по всему миру, члены которых во многих компонентах пришли разные, национальность и возраст также в разнообразии. И, по сравнению с другими социальными сетями, Facebook- до сих пор является недостигаемым лидером.
6. Facebook (2004)
7. YouTube (2005)
Три бывших сотрудника компании PayPal создали в 2005 году YouTube — самый популярный видеохостинг в мире.
Ключ к успеху на YouTube — это то, что она создает возможности для людей по всему миру, которые могут заявить о себе совершенно бесплатно.
7. Ютуб (2005)
8. iPhone (2007)
Телефон iPhone компании Apple представляет собой линейку смартфонов с сенсорным экраном и первым, который получил широкую поддержку на рынке.
Одна из причин, почему iPhone стал более привлекательным — людям действительно просто использовать один палец, чтобы контролировать его, вместо того, чтобы прибегать к вспомогательным устройствам.
На сегодняшний день Apple продала более 900 млн. устройств iPhone.
8. iPhone (2007)
9. iplayer компании BBC (2007)
Сервис Интернет-TV — iplayer от BBC в Великобритании посчитали тоже важным изобретением, предоставляющим пользователям выбор для просмотра телевизионных программ в зависимости от их предпочтения.
10, iplayer от компании Би-би-си (2007)
10. Книга планшет для чтения Kindle от Amazon (2007)
В 2007 году в Amazon запустили электронную книгу на рынок.
Она уже превысила продукцию конкурирующей Sony при предоставлении данного устройства с низкой и плавной интеграции с книгой и магазином книг в сети.
В настоящий момент Amazon контролирует 80% книг на рынке, по крайней мере, в Великобритании.
10. книга планшет для чтения Киндл от Амазон (2007)
11. Операционная система Android (2008)
Чтобы выступить против переполняющей власти iPhone компании Apple, производители других мобильных телефонов на полном серьезе стали разрабатывать операционные системы, которые могут конкурировать с iOS от Apple.
Первоначально Android создавался как Операционная система с открытым исходным кодом для камеры, но в 2005 году Google приобрел, а в 2008 году ввел в эксплуатацию в качестве операционной системы для мобильных устройств.
Android является основной операционной системой для телефонов линейки Samsung, Sony, LG и HTC, а также ряд других студий и занимает более 80% рынка OS на весь мир.
11. Операционная система Android (2008)
12. Сеть 4G (2008)
В 2008 Федерацией Международной Электросвязи был создан определенный набор требований для стандартной сети 4G, позволяющей гораздо увеличить способность подключения Интернету быстрее, чем сети 3G.
12. Сеть 4G (2008)
13. Планшет, iPad Apple (2010)
Снова Apple вновь внес свой вклад, и придумал технологию планшета iPad.
Также как и iPhone, при запуске iPad он был не первый планшет в мире, но это вызвало новый тренд у потребителя. С тех пор и до настоящего времени он является самым популярным планшетом в мире.
13. Планшет, iPad Apple (2010)
14. Электрический Nissan Leaf автомобили (2010)
В контексте выгоды для окружающей среды все больше набирают внимания электромобили Leaf от Nissan и тот становится все более привлекательным вариантом. На сегодняшний день, компания Nissan продала более чем 200 000 единиц данного транспорта в 35 странах.
14. Электрический Nissan Leaf автомобили (2010)15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)
IBM Уотсон — это программное обеспечение, искусственный интеллект, который способен ответить на все заданные ей вопросы на естественном языке.
В 2011-ом программа была испытана на ТВ канале Америки в программе под названием «Своя игра» и победила двух лучших чемпионов за все время этой игры.
15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)16. Автомобили без водителя от Google (2012)
Компания Google до сих пор не выпустила на рынке автомобильной продукции ни одну из этих машин. Тем не менее, компания приступила к испытаниям автомобиля в Калифорнии в 2012 году и намерена широко внедрять этот продукт в 2017 году.
16. Автомобили без водителя от Google (2012)Почему Windows лучше Mac OS?
Издавна эти две операционных системы ведут войну. Одни доказывают прелесть «яблочного» софта, а другие из шкуры вон лезут, приводя аргументы в пользу Винды. Есть еще приверженцы Linux, но их мы трогать не будем.
Так почему же ПО от Microsoft больше подойдет обычным юзерам? Мы нашли 10 причин в пользу Windows. И вот первая из них.
Игры
На Mac OS практически нет игр. Конечно, можно поставить виртуальную машину, установить туда игрушку и радоваться. Но это игра с костылями, иначе не скажешь. А корпорация яблочников никак не хочет привлекать разработчиков из игровой индустрии для переноса игр на Mac OS.
Та же Windows 10 имеет в своем функционале игровой режим – ОС сама ограничивает все фоновые ненужные сейчас программы в ресурсах. И вся освобожденная мощность отдается игре. Согласитесь, это гораздо удобнее ручной чистки фоновых приложений.
Обновление железа
Раз уж затронули тему про игры, то надо сказать о конфигурациях Macintosh и обычного системника.
Системный блок на Windows вы можете обновлять как только захотите: добавить памяти, поменять видеокарту на более мощную, полностью пересобрать с нуля на новой материнской плате – это все вам доступно в любой момент времени. Главное, чтобы средств на это хватало. Игры с каждым годом все требовательнее выходят, производители комплектующих тоже не спят, выпуская обновленную или принципиально новую начинку для блока. Но это не касается ноутбуков и моноблоков: тут дела не лучше, чем с яблочным гаджетом.
А вот с яблоком у вас такой номер не прокатит. Добавить оперативную память уже вызывает серьезные сложности, а о чем-то более масштабном даже заикаться не стоит. А учитывая прожорливость новых игр, через 2-3 года встанет вопрос о замене нынешнего гаджета на более новый.
Даже не беря в расчет игры, есть много не менее прожорливых программ, которым важно сильное железо. Кстати, системный блок на Windows стоит в 2 – 2,5 раза дешевле аналогичной конфигурации продукции Apple. Вот и думайте.
Совместимость систем с периферийными устройствами
Еще один косяк Mac OS – это совместимость с различными устройствами. Принтеры, сканеры, Wi-Fi-роутеры и многая другая оргтехника далеко не всегда правильно определяется Macintosh. А бывают случаи, когда система напрочь отказывается работать с чем-либо.
Те устройства, на которые Apple разрабатывает драйвера самостоятельно, будет без проблем работать.
Такая ситуация практически невозможна на Windows. Эта ОС не определит технику, если только она очень старая и весьма специфическая. И то, при наличии драйверов, очень высокие шансы того, что все будет правильно работать.
Работа с окнами программ
У Macintosh есть неприятная особенность странно разворачивать приложения в полноэкранный режим. Например, браузер может развернуться частично, обрезая по конкретной странице размер окна. То же касается некоторых других утилит. Странная логика работы. Есть, правда, утилита Magnet. Чтобы программа работала правильно, ее рекомендуем устанавливать на чистую операционную систему.
В Windows такой проблемы нет. Полноэкранный режим – это полноэкранный режим.
Выбор софта для систем
Кстати, о самих программах. Для Windows просто доступно колоссальное количество софта на любой вкус и для любых задач. Такого изобилия для Mac вы просто не найдете. Да что там не найдешь. Даже существующий софт очень часто уступает по своему функциям PC-шным аналогам.
Тот же Office, который обитает на Mac-е, серьезно уступают Microsoft-ому гиганту. Хотя, это может быть совершенно неважно, так как сейчас уже существует много сервисов, работающих через браузер. Файлы сохраняются в облаке, а вы можете с ними работать с любого устройства.
Есть еще один момент: программы на яблочной технике кушают больше оперативки, чем на Windows. Не намного, но все равно.
Распространенность систем
Apple инсталлирует Mac OS только на моноблоки и ноутбуки. Для смартфонов и планшетов есть iOS. Казалось бы, все хорошо. Но почему не интегрировать Маc на мобильную технику? Естественно, часть функций будет не доступна из-за нехватки ресурсов железа на iPhone или iPad.
А ребята из Microsoft весьма активно ставят свою ОС на мобильные устройства. Тот же Microsoft Surface прямое тому подтверждение, хоть его ценник и несколько завышен. А сколько мобильных устройств сторонних производителей использует в качестве ОС Windows 10? Таких очень много и их число растет. Этому же помогает развитие атомных Intel и достаточно мощных видеочипов.
3D в ОС
С развитием технологий в области 3D и дополненной реальности, Microsoft очень рьяно начала внедрять их в свои системы.
А что Apple? Они уже сколько времени кормят народ обещанками, а каких-либо телодвижений в эту сторону нет. А если и начнут этим заниматься, то в какой степени?
Подводим итоги
Что же тут сказать? ПК на винде гораздо больше чем, чем Mac. И это касается не только компьютеров: в избытке и смартфонов, и планшетов на Windows 10.
Тут раздолье для геймеров, от обилия софта глаза разбегаются. Апгрейд проходит гораздо быстрее и дешевле, чем у яблочной продукции. Да и не везде у яблочников вы сами сможете поменять винчестер или оперативную память. А это значит, что надо идти в сервисный центр.
Сейчас могут начаться жаркие дебаты насчет того, что Mac OS более защищенная, вирусы ей почти нестрашны и т.д. Собственно, при наличии антивируса нормального и головы на плечах, вирусы и для Windows не очень опасны. Также могут начать доказывать, что, установив Boot Camp, можно пользоваться Windows программами. Можно, но это опять костыли.
Насчет скорости работы операционных систем. Тут все весьма субъективно. Есть немало тех, кто утверждает, что Windows 10 не уступает, а то и показывает лучшую скорость и плавность. Анимация у обеих систем на высоте.
Личное мнение автора статьи таково: переход на яблочную продукцию не оправдан. Ни экономически, ни в плане ассортимента софта и игр. Если просто есть желание попробовать что-то новое, то поставить виртуальную машину с Mac OS, а потом уже решать, стоит ли он своих денег или нет.
Windows: начало. Древняя история самой популярной ОС в мире
Сегодня операционная система OS/2 почти забыта, но на деле её история неотделима от ранней истории Windows. В 1985 году Microsoft и IBM заключили соглашение о разработке операционной системы под условным названием Advanced DOS, которая должна была обладать неслыханными возможностями: графическим интерфейсом, поддержкой настоящей вытесняющей многозадачности, защитой памяти, более надёжной файловой системы. Разработкой OS/2 занималась Microsoft, но оплачивала эту работу IBM, она же формулировала техническое задание к новой ОС. Всё это было частью одного грандиозного плана, который должен был вернуть IBM контроль над рынком PC-совместимых компьютеров.Одна часть этого плана заключалась в выпуске компьютеров линейки PS/2. В отличие от более ранних IBM PC, PC XT и PC AT, имевших открытую архитектуру, в PS/2 ключевой элемент — шина MCA — был запатентован. Кроме того, в этих компьютерах появились разъёмы PS/2, которые используются в настольных компьютерах до сих пор (их можно назвать последним значимым вкладом IBM в развитие индустрии персональных компьютеров).
Второй частью плана был выпуск операционной системы, которая должна была находиться полностью под контролем IBM. Технически OS/2 могла работать на любом IBM-совместимом ПК, но продвинутые функции — такие, как пакет сетевых функций — были доступны только владельцам «чистопородных» компьютеров IBM.
Разумеется, из этой затеи ничего не получилось сразу по нескольким причинам. Во-первых, IBM относилась к Microsoft как к обычному подрядчику и оплачивала написание новой операционной системы… исходя из объёма кода. Таким образом, чем более раздутым и неэффективным был код OS/2, тем больше получала Microsoft. В результате первая версия OS/2, вышедшая в 1987 году, требовала минимум 4 МБ оперативной памяти для нормальной работы — и это притом, что у неё не было графического интерфейса пользователя! Оперативная память тогда стоила порядка 500 долларов за мегабайт. (Windows на тот момент обладала графическим интерфейсом и нормально работала на компьютерах с 1.5 МБ ОЗУ.)
Современные операционные системы. 4-е изд / Издательский дом «Питер» corporate blog / Habr
Привет Хаброжители!У нас вышло 4-е измененное издание книги «Современные операционные системы».
Эндрю Таненбаум представляет новое издание своего всемирного бестселлера, необходимое для понимания функционирования современных операционных систем. Оно существенно отличается от предыдущего и включает в себя сведения о последних достижениях в области информационных технологий. Например, глава о Windows Vista теперь заменена подробным рассмотрением Windows 8.1 как самой актуальной версии на момент написания книги. Появился объемный раздел, посвященный операционной системе Android. Был обновлен материал, касающийся Unix и Linux, а также RAID-систем. Гораздо больше внимания уделено мультиядерным и многоядерным системам, важность которых в последние несколько лет постоянно возрастает. Появилась совершенно новая глава о виртуализации и облачных вычислениях. Добавился большой объем нового материала об использовании ошибок кода, о вредоносных программах и соответствующих мерах защиты. В книге в ясной и увлекательной форме приводится множество важных подробностей, которых нет ни в одном другом издании.
Более детально:
Глава 1 была существенно переработана и обновлена, но за исключением нового раздела о мобильных компьютерах никакие основные разделы не были добавлены или удалены.
Глава 2 обновлена за счет удаления устаревшего и добавления нового материала. К примеру, был добавлен новый примитив синхронизации фьютекс и раздел о том, как полностью избежать блокировки с помощью чтения — копирования — обновления.
Глава 3 стала более сконцентрированной на современном оборудовании и менее направленной на рассмотрение сегментации и MULTICS.
Из главы 4 убраны упоминания о компакт-дисках, поскольку они уже потеряли свою значимость, а их место заняли более современные решения (флеш-носители). Также к разделу, посвященному RAID-системам, добавлено описание RAID-массива уровня 6.
В главу 5 внесено множество изменений. Из нее убраны описания устаревших устройств, таких как ЭЛТ-дисплеи и приводы компакт-дисков, и добавлены устройства, разраюботанные по новым технологиям, такие как сенсорные экраны.
Глава 6 почти не изменилась. Тема взаимоблокировок, за исключением некоторых новых результатов, остается практически неизменной.
Глава 7 совершенно новая. Она посвящена важным темам виртуализации и облачных вычислений. В качестве тематического исследования к ней добавлен раздел о VMware.
Глава 8 представляет собой обновленную версию предыдущего материала по многопроцессорным системам. Теперь в ней больше внимания уделено мультиядерным и многоядерным системам, важность которых в последние несколько лет постоянно возрастает. Теперь здесь поднят ставший в последнее время более острым вопрос о согласованности данных кэша.
Глава 9 подверглась существенному пересмотру и реорганизации с добавлением большого объема нового материала об использовании ошибок кода, о вредоносных программах и соответствующих мерах защиты. Более подробно рассмотрены такие атаки, как разыменование нулевого указателя и переполнение буферов. Теперь дано подробное описание защитных механизмов, NX-бит и рандомизации адресного пространства,
а также способов, с помощью которых злоумышленники пытаются их преодолеть.
Глава 10 претерпела значительные изменения. Был обновлен материал, касающийся Unix и Linux, но главным дополнением можно считать новый довольно объемный раздел, посвященный операционной системе Android, которая часто встречается на смартфонах и планшетных компьютерах.
Глава 11 в третьем издании была посвящена Windows Vista. Теперь она заменена главой, посвященной Windows 8, а точнее Windows 8.1. То есть теперь в главе рассматривается самая актуальная версия.
Глава 12 представляет собой пересмотренную версию главы 13 из прошлого издания.
Глава 13 — это существенно обновленный список предлагаемого к изучению материала. Кроме того, список ссылок пополнился 223 новыми ссылками на работы, опубликованные после выхода третьего издания этой книги.
Кроме всего, по всей книге обновлены разделы, где рассказывается об исследованиях, чтобы отразить все новейшие работы, касающиеся операционных систем. К тому же во все главы добавлены новые вопросы.
Более подробно с книгой можно ознакомиться на сайте издательства
Оглавление
Отрывок
Для Хаброжителей скидка 25% по купону — Tanenbaum