Операционные системы

Компьютерные сети и мультимедиа

Компьютерные сети начали развиваться исподволь с начала 70-х годов, но именно в 90-е годы скорость их распространения превысила некоторый критический порог. Произошло то, что специалисты предсказывали давно: вычислительная техника и техника связи, слившись воедино как две половинки атомного заряда, привели к подлинному информационнму взрыву. Миллионы компьютеров, разбросанных по всему свету, оказались связанными всемирной паутиной Интернета. Гигантские объемы научной, культурной и всякой другой информации сделались доступными любому рядовому пользователю, оказались, по меткому выражению Билла Гейтса «на кончиках пальцев».

Появление «сети сетей» — Интернета — вызвало рождение целой отрасли нематериального производства — сетевого бизнеса. Тысячи фирм делают деньги «из воздуха», занимаясь предоставлением доступа в Интернет (Internet providing) и предоставляя различные услуги по организации электронной почты, публикации и поиску информации в сети, размещению рекламы, электронной торговле и т. д. Годовой оборот таких гигантов сетевой индустрии как America On Line (AOL), Yahoo, Amazon измеряется миллиардами долларов, и это только начало.

Развитие сетевых технологий потребовало разработки соответствующего слоя общего программного обеспечения. Историю и современное состояние компьютерных сетей, а также их программного обеспечения мы будем рассматривать в главе 4, а сейчас несколько слов скажем еще об одном важном достижении, которое в 90-х годах перешло из разряда экспериментальных в общедоступные. Речь идет о мультимедиа-технологиях. Буквальный перевод слова multimedia — «многие среды». Имеются в виду типы объектов, с которыми имеет дело компьютер. В прежние времена вариантов было немного: стандартный компьютер вводил, обрабатывал и выводил только строки символов или неподвижные картинки, на большее не хватало ни мощности процессора, ни объема памяти, ни возможностей устройств вввода-вывода. Однако в последние годы эти характеристики достигли такого состояния, что появилась возможность существенно рас-

ширить класс обрабатываемых объектов.

История операционных систем начинается в 60-е годы, когда для облегчения труда операторов и экономии машинного времени были созданы первые программы-автооператоры и мониторные системы. Впоследствии они развились в операционные системы следующих основных типов:

• пакетные (однозадачные и с мультипрограммированием);

• диалоговые (с разделением времени — ОС РВ);

• системы реального времени.

Пакетные операционные системы, поддерживающие режим мультипрограммирования, были разработаны в начале 60-х годов. Наиболее совершенной системой такого типа было OS/360 MVT для IBM S/360. Следующий этап в развитии ОС для больших ЭВМ — диалоговые операционные системы с разделением времени (ОС РВ). Экспериментальные ОС такого типа, сформировавшие идеологию систем, были созданы в Массачусетском технологическом институте. Сама идея была высказана Джоном Маккарти в 1961 году, проект Multics под руководством Фернандо Корбато реализовывался во второй половине 60-х годов. Промышленные ОС РВ появилсь в 70-х годах, их разработка и доводка выполнялась как правило фирмами-производителями соответствующих ЭВМ, например, OS/VM для IBM S/360 или RSX-11 для PDP-11. Для отечественной ЭВМ БЭСМ-6 также было разработаны ОС «Диспак» и «Дубна». Среди ОС РВ особое место занимает система Unix, первый вариант которой был разработан Кеннетом Томпсоном и Деннисом Ричи в Bell Laboratories в 1969 году. Написанная на машинно-независимом языке Си, она является портируемой, то есть допускает перенос на различные аппаратные платформы. Это свойство, а также доступность и бесплатность исходного кода, сделали Unix чрезвычайно популярной в 80-х и 90-х годах. Однако доступность исходного кода привела к тому, что единая система перестала существовать, образовалось множество хоть и близких по существу, но различающихся в деталях Unix-подобных систем, как бесплатных, так и коммерческих, например, Solaris от Sun, AIX от IBM, Xenix от Microsoft.

Появление персональных ЭВМ в 80-х годах породило новый класс настольных операционных систем, которые на первыхпорах относились к классу простейших пакетных однозадачных ОС. Для первого поколения 8-битовых ПК характерной была ОС CP/M, разработанная в 1976 году Гэри Килдолом. Второе поколение, ознаменовавшиеся выпуском 16-битовой IBM PC, оснащалось в основном операционной системой MS-DOS, выпущенной фирмой Microsoft в 1981 году. Эта система стала классической ОС для 80-х годов, однако ей присущи принципиальные недостатки, вытекающие из ограниченности аппаратных ресурсов:

• однозадачный режим работы,

• отсутствие встроенных средств управления расширенной памятью и внешними устройствами, прикладная программа должна решать эти задачи сама;

• отсутствие унифицированного графического интерфейса, каждое приложение имеет свою логику взаимодействия с пользователем.

Третье поколение 32-битовых персональных компьютеров, появившееся к концу 80-х годов, обладало достаточными аппаратными возможностями для организации графического человеко-машинного интерфейса. Идеи этого интерфейса, разработанные еще в 70-х годах в Xerox PARC, были впервые широко использованы фирмой Apple в операционной системе Mac OS для ЭВМ Macintosh, выпущенной в 1984 году. Фирма Microsoft, отставшая в этом отношении от Apple, выпустила в 1985 году графическую надстройку над DOS под названием Windows. Первые две версии коммерческого успеха не имели, и только Windows 3.0, появившаяся в 1990 году, стала завоевывать рынок. К концу века Microsoft с настольными ОС Windows-95/98/Me, поддерживающими многозадачный режим работы, стала фактическим монополистом на рынке ОС для платформы Intel, победив в конкурентной войне фирму IBM с ее OS/2.

Кроме настольных ОС, в 90-е годы разрабатывались серверные операционные системы, являющиеся прямыми потомками ОС с разделением времени 70-х и 80-х годов. На рынке доминировали NetWare фирмы Novell, Windows NT фирмы Microsoft и различные версии Unix, среди которых наиболее активно развивалась бесплатная система Linux, первая версия которой была создана в 1991 году финским студентом Линусом Торвальдсом.

Особый класс операционных систем — системы реального времени. Они применяются в системах управления технологическими процессами, в которых критическим является время реакции системы на запросы внешних устройств.

Системы управления базами данных (СУБД), появившиеся в середине 60-х годов, имеют ряд преимуществ по сравнению с прежней схемой независимой работы программ с данными:

• однократный ввод данных,

• независимость программ от данных,

• сокращение затрат на программирование.

Основные функции СУБД:

• описание логической структуры данных,

• манипулирование данными,

• обеспечение целостности данных,

• обеспечение многопользовательского доступа,

• защита данных.

Существуют три основных типа СУБД, различаюшиеся логической организацией данных: иерархические, сетевые и реляционные. Первыми были иерархические СУБД (первая промышленная СУБД IMS была разработана фирмой IBM в 1968 году), затем в результате теоретических исследований, предпринятых рабочей группой КОДАСИЛ, появилась сетевая модель данных. Наиболее совершенными и распространенными в настоящее время являются реляционные СУБД, основанные на табличной (реляционной) модели данных, предложенной в 1970 году сотрудником IBM Эдгаром Коддом. Стандартным языком запросов в такой СУБД является язык SQL, разработанный в 1974 году Чемберленом и Бойсом.

Современные промышленные СУБД являются очень дорогими и долгоживущими программными продуктами, соизмеримыми по сложности с операционными системами. К концу века на рынке лидирует «большая шестерка»: Oracle, DB2, Informix, Sybase, Ingres, MS SQL Server.

Микрокомпьютерная революция и появление персональных ЭВМ в корне изменили ситуацию на рынке программного обеспечения. Из профессионального инструмента оно превратилось в товар массового спроса, доступный миллионам неквалифицированных пользователей. В 80-е годы на рынок было выброшено множество пакетов прикладных программ (ППП) для персональных компьютеров, расцвел софтверный бизнес, авторы удачных разработок в одночасье делали миллионные состояния. К наиболее популярным ППП относятся текстовые редакторы, электронные таблицы и настольные СУБД.

Рынок текстовых редакторов делится на три основных сектора: простейшие текстовые редакторы, текстовые процессоры широкого применения типа MS Word и настольные издательские системы, берущие начало от пакета Page Maker, разработанного в 1985 году для Apple Macintosh. Особое место среди издательских пакетов занимает система TeX, созданная классиком информатики Дональдом Кнутом и принятая в качестве стандарта многими научными журналами Электронные таблицы были изобретены сотрудником Digital Equipment Corp. Дэниэлом Бриклином и впервые реализованы им совместно с Робертом Фрэнкстоном в 1979 году для персонального компьютера Apple-II. Лидером рынка электронных таблиц в среде MS DOS был пакет Lotus 1-2-3, разработанный основателем фирмы Lotus Development Митчелом Кэпором в 1982 году. После появления Windows наиболее распространенной стала система Excel фирмы Microsoft.

Дата добавления: 2014-01-04