Краткий обзор операционных систем

Классификация операционных систем

Операционная система

Операционная система — это совокупность программ, уп­равляющих функционированием всех компонентов компьютера.

Операционная система обеспечивает:

- автоматический запуск в работу вычислительной системы с проверкой аппаратных и программных средств;

- распределение ресурсов системы в соответствии с решаемой задачей и управление работой процессора, памяти, устройств ввода/вывода;

- запуск на выполнение прикладных программ и их взаимодействие с аппаратными средствами;

- обработку прерываний (запросов программ пользователя);

- создание и ведение каталогов, организацию и управление файлами;

- управление аппаратными средствами;

- диалог с пользователем о ходе обработки информации и работе аппаратных средств.

Операционные системы можно классифицировать по ряду признаков: количеству одновременно работающих пользователей, числу одновременно решаемых задач, количеству используемых процессоров, типу пользовательского интерфейса, способу использования общих аппаратных средств и программных ресурсов, разрядности.

По количеству одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские и многопользовательские:

- в однопользовательских ОС все ресурсы вычислительной системы находятся в распоряжении одного пользователя;

- в многопользовательских ОС ресурсы (в основном процессорное время) распределяются между несколькими пользователями по определенным правилам. При этом, ввиду высокого быстродействия процессора, пользователю, работающему на рабочей станции или терминале, кажется, что процессор полностью находится в его распоряжении. И только при выполнении длительных операций, связанных, например, с вводом/выводом информации, пользователь может заметить замедление в работе.

По числу задач одновременно выполняемых под управлением ОС они делятся на однозадачные и многозадачные:

- однозадачные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину и включают средства управления файлами, периферийными устройствами и средствами общения с пользователями. К выполнению новой задачи ОС может приступить только после завершения выполнения текущей задачи;

- многозадачные ОС дополнительно управляют разделением между задачами совместно используемых ресурсов. При этом в зависимости от способа управления распределением процессорного времени различают ОС с невытесняющей и вытесняющей многозадачностью. Невытесняющая многозадачность (Windows 3.x, Windows 9x, NetWare) характеризуется тем, что активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не передаст управление операционной системе. При вытесняющей многозадачности (Windows NT, OS/2, UNIX) решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим процессом. Многозадачные ОС позволяют, например, редактировать текст и выводить на печать другую программу в фоновом режиме, включить для комфорта музыку и работать в графическом редакторе или в электронной таблице и т. п.

Одним из важнейших свойств ОС является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Это свойство получило название многонитевидность. Многонитевая ОС распределяет время не между задачами, а между отдельными ветвями (нитями) текущей задачи.

По количеству используемых процессоров ОС делятся на однопроцессорные и многопроцессорные. Алгоритмы работы однопроцессорных ОС соответствуют принципам работы ЭВМ фон-неймановской архитектуры. Мультипроцессирование является другой важной характеристикой ОС. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

По типу пользовательского интерфейса ОС делятся на командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические). В настоящее время в связи с ростом быстродействия процессоров и объемов оперативной и дисковой памяти преимущественное распространение имеют графические ОС, так как они предоставляют пользователю значительно более удобный интерфейс и средства управления компьютером с помощью мыши.

По способу использования общих аппаратных средств и программных ресурсов программы ОС делятся на сетевые и локальные.

Локальные ОС обеспечивают управление только данным компьютером (MS-DOS).

Сетевые ОС обеспечивают работу компьютера в локальных и глобальных вычислительных сетях. Сетевые ОС предназначены для эффективного решения задач распределенной обработки данных. Такая обработка ведется не на отдельном компьютере, а на нескольких компьютерах, объединенных сетью. Сетевые ОС поддерживают распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между ЭВМ, доступ пользователей к общим ресурсам и ряд других функций. Все сетевые ОС делятся на две группы: одноранговые ОС и ОС с выделенным сервером. В одноранговых сетях каждая ЭВМ может выполнять как функции сервера, так и рабочей станции. В сетях с выделенным сервером рабочие станции не предоставляют свои ресурсы другим ЭВМ.

По разрядности ОС делятся на 8, 16, 32 и 64 разрядные.

Наиболее известны и широко используются на персональных компьютерах операционные системы MS-DOS и Windows, Unix, OS/2.

Операционная система MS-DOS фирмы Microsoft и ее аналоги других фирм применялись на 16 разрядных ПК. Это локальная однопользовательская, однозадачная, командная операционная система. Известно много версий этой операционной системы. Элементы операционной системы MS-DOS входят в состав операционной системы Windows 95/98. С появлением графических операционных систем дисковые операционные системы утратили свое былое значение.

Операционная система Windows является в настоящее время лидером среди ОС персональных компьютеров. Начало этом семейству ОС положила Windows 3.1, позднее появились другие версии этой системы с нумерацией, соответствующей году выпуска: Windows 95, Windows 98. В литературе эти операционные системы часто обозначают Windows 9х. Эти операционные системы являются объектно-ориентированными, локальными, однопользовательскими, многозадачными. Одна из версий программы Windows 3.1 - Windows for Workgroups 3.11 была предназначена для построения одноранговых сетей, не требующих установки специального компьютера в качестве сервера.

В 1999 году была выпущена ОС Windows Millennium, в которой получили дальнейшее развитие технологии, заложенные в операционных системах Windows 9х..

В 1993 году было положено начало выпуску ОС серии Windows NT, которые являются сетевыми операционными системами. Имеется две модификации ОС Windows NT. Одна предназначена для рабочих станций, другая ориентирована на использование в качестве выделенного сервера. Windows NT - это многопроцессорная, многозадачная, 32 разрядная операционная система, в ней предусмотрена высокая степень защиты от несанкционированного доступа и случайного повреждения. Позже были выпущены ОС Windows NT 3.5, Windows NT 4.0.

Windows NT 5.0 или Windows 2000 – сетевая, 32-разрядная, многопроцессорная ОС с приоритетной многозадачностью, имеет средства обеспечения надежности, защиты и управления. Windows 2000 выпускается в четырех вариантах: Windows 2000 Professional (NT Workstation), Windows 2000 Server (NT Server), Windows 2000 Advanced Server (NT Server Enterprise Edition), Windows –2000 DataCenter Server. Эти варианты отличаются количеством входящих в поставку служб и программ, степенью поддержки аппаратного обеспечения. Так Windows 2000 Professional поддерживает до двух процессоров, Server – до четырех процессоров, Advanced Server – восемь процессоров, а DataCenter поддерживает шестьдесят четыре процессора.

Windows 2000 Professional является базовой ОС для настольных и мобильных компьютеров. Она поддерживает файловые системы NTFS, FAT16 и FAT32. Обеспечивает реализацию многих приложений MS-DOS, Windows 9х и части приложений OS/2, имеются средства для работы в Unix- и Novel-сетях.

Операционная система OS/2

Операционная система OS/2 версии 2.0 является одной из первых 32-разрядных ОС для персональных компьютеров. Это совместная разработка фирм IBM и Microsoft. Разработкой OS/2 предполагалась замена DOS. Планировалось, что она будет поддерживать вытесняющую многозадачность, многонитевидность, виртуальную память, графический интерфейс.

Развитием этой операционной системы стала OS/2 Wrap (1994) предназначенная для клиентских машин сетей (машин пользователей). По технологии и используемому интерфейсу эта операционная система похожа на операционные системы Windows 9x. OS/2 Wrap содержит специальную программу, позволяющую работать с любыми подключенными к сети устройствами, а также имеет специальные средства, позволяющие работать с приложениями DOC, Windows и их файловыми системами.

ОС LAN Server 4.0 фирмы IBM использует объектно-ориентированный интерфейс OS/2 для создания мощного набора графических средств администратора сети. LAN Server 4.0 работает с новой версией OS/2, обеспечивающей симметричную многопроцессорную обработку, поддерживает файловые системы NTFS и FAT, а также протокол TCP/IP. Для организации доступа используются утилиты, входящие в состав Wrap 3.0. Имеется возможность выделения квот дискового пространства для пользователей. При достижении установленного предела система предупреждает как администратора сети, так и пользователя. LAN Server позволяет администратору создавать профили (группы) пользователей, регулируя их доступ к определенным системным ресурсам. Можно создавать единую процедуру входа пользователя в сеть, а также организовывать централизованное управление сетевыми ресурсами с помощью концепции доменов.

Дата добавления: 2014-01-06