Операционная система Существует несколько вариантов той большой программы, называемой операционной системой, которая будет управлять работой мобильного компьютера:> Windows XP – самый надежный и стабильный вариант. Если же хочется красивостей из Windows Vista, то это легко

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-1.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система первая"> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система первая и самая главная программа, благодаря которой становится возможным общение между компьютером и человеком. Операционная система это своего рода буфер передатчик между компьютерным «железом» и остальными программами. ОС принимает на себя сигналы команды, которые посылают другие программы, и «переводит» их на понятный машине язык. ОС управляет всеми подключенными к компьютеру устройствами, обеспечивая доступ к ним другим программам. ОС обеспечивает удобство работы с компьютером для челове ка пользователя. Получается, что каждая ОС состоит как минимум из трех обязательных частей.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-2.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система –"> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система – Первая - ядро, командный интерпретатор, «переводчик» с программного языка на язык машинных кодов. – Вторая - специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Такие программы называются драйверами, - то есть «водителями» , управляющими. Сюда же относятся так называемые «системные библиотеки» , используемые как самой операционной системой, так и входящими в ее состав программами. – Третья - удобная оболочка, с которой общается пользователь - интерфейс. Своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и не интересное для пользователя ядро. В настоящее время графический интерфейс неизменный атрибут любой операционной системы, будь то Windows, Linux или Mac. OS, хотя в 70 – 80 х годах надо было набирать команды с клавиатуры пока не появилась первая оболочка ОС – Norton Commander.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-3.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система"> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 1. Операционная система Критерии ОС 1. Однозадачность и многозадачность. Сейчас все ОС многозадачные, т. е. одновременно выполняется несколько, загруженных в оперативную память, задач. 2. Число пользователей ОС. Операционная система бывает однопользовательской (предназначенной для обслуживания одного клиента) и многополь зовательской(рассчитанной на работу с группой пользователей одновременно). Сейчас все ОС многопользовательские, но для домашнего использования применяются, как правило, однопользова тельская. 3. Разрядность. Выше уже говорилось о разрядности процессора точно так же разрядность характери зуети ОС. 16 разрядные операционные системы (DOS, Windows 3. 11) ушли в прошлое с появлением Windows 98. Сейчас все домашние компьютеры 32 х разрядные. 64 разрядные ОС для домашнего использования начинают появляться, ведь первый 64 разрядный процессор для рынка массовых компьютеров, под названием Itanium, появился на рынке только в 2001 году. В 4. Специализация, предназначение той или иной ОС. Ведь что бы там ни говорили, универсальных операционных систем не существует. Одна более пригодна для работы в сети, другую вы берут программисты, третью - домашние пользователи. И потому, как показывает практика, знания одной операцион ной системы в наше время отнюдь не достаточно.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-4.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) Под"> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) Под именем Windows XP миру была явлена целая линейка операционных систем: «корпоративные» ОС Windows XP Server и Windows XP Professional и «домашняя» Windows XP Home. А самое главное, помимо привычного 32 разрядного варианта Windows , Microsoft подготовила и 64 разрядную модификацию, предназначенную для установки на серверы, оснащенные новым 64 разрядным процессором Itanium. Внутреннее устройство новой версии Windows, на первый взгляд, вроде бы не претерпело значительных изменений со времен Windows 2000 (если не считать традиционно «улучшен ной» защиты системных файлов и ряда новых драйверов уст ройств). Одно из серьезных нововведений встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-5.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) "> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) Windows XP - первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом! Теперь пользователи могут коренным образом изменять внешность своей ОС с помощью сменных «шкурок» , сменивших простые эк ранные «темы» времен Windows 95. Благодаря новым «темам» можно не только сменить рисунок на Рабочем столе, шрифт подписей к иконкам и вид курсора мыши в стороне не остается и обличье папок, служебных панелей и выпадающих меню. Вторым «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало «интеллектуальное» меню «Пуск» . При щелчке по этой кнопке Windows XP предлагает вам меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же остальных вам придется нажать на кнопку «Все программы» .

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-6.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) "> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 2 Операционная система Windows XP (Общие положения) Одним из наиболее приятных нововведений стала поддержка записи CD RW ди c к o в на уровне самой ОС. Теперь вы можете работать с «болванками» , как с обычными дисками, перетаскивая на чистый диск нужные файлы непосредственно в Проводнике. Конечно, это не зна чит, что про отдельные программы записи теперь можно забыть - копировать диски «один в один» , работать с полноценной записью аудиодисков Windows по прежнему не в состоянии.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-7.jpg" alt="> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 3. Способы управления в Windows Самостоятельно изучить"> 4. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4. 3. Способы управления в Windows Самостоятельно изучить функции Левой и Правой кнопок и Колеса прокрутки.

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-8.jpg" alt="> 4. 4. Интерфейс Windows 4. 4. 1. Рабочий стол "> 4. 4. Интерфейс Windows 4. 4. 1. Рабочий стол Значки Ярлыки Окно. Папка. Контекстное меню 4. 4. 2. Меню «Пуск» Недавние документы Мой компьютер Сетевое окружение Панель управления Подключение Справка и поддержка Поиск Выполнить Меню «Выход из системы» Меню «Выключение» Меню «Все Программы»

Src="https://present5.com/presentation/3/44498933_142508523.pdf-img/44498933_142508523.pdf-9.jpg" alt="> 4. 4. Интерфейс Windows 4. 4. 3. Панель задач Панель инструментов "> 4. 4. Интерфейс Windows 4. 4. 3. Панель задач Панель инструментов Область уведомлений 4. 4. 4. Корзина 4. 5. Работа с файлами Выделение Копирование Перенос Удаление Переименование Создание Архивация Отмена выполненных действий

Блокировка прямой записи на диск. Windows Vista запрещает прямую запись на диск (\.\PhysicalDriveX), если с диска смонтирована файловая система. Подробнее - см. http://support.microsoft.com/kb/942448/

Критика Windows Vista

Windows Vista критикуется по таким статьям:

Некоторые действия, выполнявшиеся на XP мгновенно, на Vista производятся с заметной задержкой. Это показывают и объективные тесты - лишь некоторые программы (скорее всего, многопоточные) на Vista работают быстрее. Обнаружились и ошибки в оболочке WV.

Была выброшена часть проверенного кода и написан новый (например, поддержка TCP/IP). По утверждениям Symantec и McAfee, это должно привести к уязвимостям - как минимум, первое время.

Windows часто критикуют за ущемления свободы, связанные с защитой "премиум-контента" от копирования (Protected Media Path). А именно:

Установка неподписанных драйверов на 64-битную версию Vista невозможна. В Windows XP цифровая подпись означала "проверенность" и "стабильность" драйвера - пользователи могли ставить и неподписанные, а производители подписывали лишь важнейшие версии. В Vista же подпись - необходимое условие работы. В DDK есть ключ для подписывания, который позволяет драйверу работать, но полностью отключает проигрывание премиум-контента. В любом случае, требование подписанных драйверов несовместимо с разработкой открытых драйверов.

Microsoft оставляет за собой право отозвать драйвер в любой момент, если в нём будет найдена уязвимость. Если устройство старое, есть шансы, что производитель (или его правопреемник) не будет переписывать драйверы, и проигрывание будет недоступно (остальные функции не страдают). Постарадают от этого только рядовые пользователи, а никак не организованные незаконные распространители объектов АП - найдя подходящую аппаратно-программную конфигурацию, они могут свободно расшифровывать видео на отключённом от интернета компьютере.

Чтобы защита работала, все устройства, связанные с проигрыванием, должны быть допущены Microsоft. Часть требований: прежде чем быть допущенным к проигрыванию, устройство должно пройти особый тест (Hardware Functionality Scan), расшифровка должна происходить на самих устройствах, а на незащищённых каналах (DVI без HDCP, VGA, S/P-DIF) на звук и видео должны накладываться помехи.

Из-за подобных требований к аппаратному обеспечению платить будут даже те, кто не использует Vista - в любом случае, аппаратное обеспечение должно стать более дорогим, а архитектура - более закрытой (а значит, ниже шансы, что будет написан драйвер для других ОС).

Есть старое программное обеспечение, которое несовместимо с Windows Vista

Интерфейс Aero критикуют за неотличимость текущего окна от всех остальных User Account Control часто раздражает пользователей, задавая даже в рутинных операциях много вопросов, однако при необходимости отключается опытным пользователем или администратором. Кроме того, Symantec выпустил утилиту Norton UAC, которая заметно уменьшает количество вопросов, используя механизм белого списка.

2.2.4 MicrosoftWindows 7

Windows 7 (ранее известная под кодовыми названиями Blackcomb и Vienna) - название новой операционной системы семейства Windows, последующей за Windows Vista, которая предположительно должна выйти в 2009 г.

В состав Windows 7 должны войти некоторые разработки, исключенные из Windows Vista как и новшества в интерфейсе и встроенных программах. Windows 7 должна стать новым шагом в развитии операционных систем Microsoft.

Новшества

Windows 7 будет обладать поддержкой multitouch-мониторов. Эта возможность была продемонстрирована Microsoft на ежегодной конференции TechEd"08 в Орландо. В ходе демонстрации использовалась сборка 6.1.6589, а также опытная модель ноутбука с multitouch-экраном. По некоторым данным в Windows 7 будет частично реализован функционал, запланированный в Longhorn (она же Vista). Также планируется более тесная интеграция с программами и сервисами Windows Live.

Другие характеристики

Некоторые другие функции, первоначально запланированные в Windows Vista могут быть реализованы в Windows 7.

Windows 7 также будет использовать sandbox-режим, внедрение которого обсуждалось в ходе Альфа/Бета тестирования (на стадии разработки Longhorn). Весь неуправляемый код будет запускаться в sandbox среде (песочнице), где доступ к аппаратной части компьютера и интернету будет ограничиваться операционной системой. Доступ к низкоуровневым сокетам (raw sockets), равно как и прямой доступ к файловой системе, уровню абстракции от оборудования (Hardware abstraction layer или HAL), полному доступу к адресу памяти, будет запрещён. Весь доступ к внешним приложениям, файлам и протоколам будут регулироваться операционной системой и немедленно пресекаться (теоретически). Если этот подход окажется удачным, то он сулит почти полную безопасность, так как при таком подходе вредоносной программе практически невозможно причинить какой-либо ущерб системе, если она заблокирована внутри метафорического "стеклянного ящика". Если всё правильно, эта sandbox-среда будет уметь приспосабливаться к базе кода, которая была написана на его языке. Это снимет большинство проблем, которые возникают в результате обратной совместимости при переходе к новой операционной системе.

Билл Гейтс упомянул повсеместно внедряемую строку мгновенного поиска. Похожая система была включена в Windows Vista.

Обратная совместимость

Ранее сообщалось, что Windows 7 не будет использовать в качестве основы новое ядро MinWin. По словам Стивена Синофски корпорация хочет, чтобы драйверы устройств для Vista работали в новой системе. Поэтому будет использовано ядро Windows Vista. Это решение было озвучено Стивеном Синофски на конференции "All Things Digital" 27 мая 2008 года.

Linux (полное название GNU/Linux, произносится "гну слэш ли́нукс") - общее название UNIX-подобных операционных систем на основе свободного ядра Linux и собранных для него библиотек и системных программ, разработанных в рамках проекта GNU. Краткое название "Linux" распространено потому, что первой, наиболее популярной и единственной системной библиотекой, использовавшейся в системах на базе Linux, на первых порах была GNU C Library (glibc).

GNU/Linux работает на PC-совместимых системах семейства Intel x86, а также на IA-64, AMD64, PowerPC, ARM и многих других.

К операционной системе GNU/Linux также часто относят программы, дополняющие эту операционную систему, и прикладные программы, делающие её полноценной многофункциональной операционной средой.

В отличие от большинства других операционных систем, GNU/Linux не имеет единой "официальной" комплектации. Вместо этого GNU/Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых программы GNU соединяются с ядром Linux и другими программами. Наиболее известными дистрибутивами GNU/Linux являются Slackware, Debian GNU/Linux, Red Hat, Fedora, Mandriva, SuSE, Gentoo, Ubuntu. Из дистрибутивов российских разработчиков наиболее известны ALT Linux и ASPLinux.

Разработка

В отличие от Microsoft Windows (Windows NT), Mac OS (Mac OS X) и коммерческих UNIX-подобных систем, GNU/Linux не имеет географического центра разработки. Нет и организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Программы для GNU/Linux - результат работы тысяч проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах, но большинство объединяют программистов со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.

История развития UNIX-систем. GNU/Linux является UNIX-совместимой, однако основывается на собственном исходном коде.

Именно такая гибкая и динамичная система разработки, невозможная для проектов с закрытым кодом, определяет исключительную экономическую эффективность GNU/Linux. Низкая стоимость свободных разработок, отлаженные механизмы тестирования и распространения, привлечение людей из разных стран, обладающих разным видением проблем, защита кода лицензией GPL - всё это стало причиной успеха свободных программ.

Конечно, такая высокая эффективность разработки не могла не заинтересовать крупные фирмы, которые стали открывать свои проекты. Так появились Mozilla (Netscape, AOL), OpenOffice.org (Sun), свободный клон Interbase (Borland) - Firebird, SAP DB (SAP). IBM способствовала переносу GNU/Linux на свои мейнфреймы.

С другой стороны, открытый код значительно снижает себестоимость разработки закрытых систем для GNU/Linux и позволяет снизить цену решения для пользователя. Вот почему GNU/Linux стала платформой, часто рекомендуемой для таких продуктов, как СУБД Oracle, DB2, Informix, SyBase, SAP R3, Domino.

Сообщество GNU/Linux поддерживает связь посредством групп пользователей Linux.

Хронология

Апрель 1991 - 21-летний Линус Торвальдс начал работу над некоторыми механизмами операционной системы. Он начал с эмулятора терминала и планировщика задач.

Декабрь 1991 - Linux версии 0.11. Это была первая версия Linux, на которой можно было собрать Linux из исходных кодов.

Апрель 1992 - Linux версии 0.96, на котором стало возможно запустить графический сервер X Window System.

Операционной системой называется целый ряд управляющих программ, которые используются в качестве интерфейса между компонентами ПК и обеспечивают наиболее эффективную реализацию ресурсов ЭВМ. Операционная система является основой системной программы, загружаемой при включении питания компьютера.

К основным функциям ОС относятся:

получение от пользователя ПК команд или заданий;

принятие и применение программных запросов на запуск и остановку других программ;

защита программ от взаимного действия друг на друга, обеспечение сохранности данных и др.

По видам пользовательского интерфейса (набору приемов, обеспечивающих взаимодействие пользователей ПК с его приложениями) различают следующие ОС:

а) командный интерфейс – выдача на экран монитора системного приглашения для ввода команд с клавиатуры (например, ОС MS-DOS);

б) интерфейс WIMP (или графический интерфейс – графическое представление образов, которые хранятся на жестком диске (например, ОС Windows различных версий);

в) интерфейс SILK (Speech Image Language Knowledge) – использование речевых команд для взаимодействия пользователя ПК и приложений. Данная разновидность ОС в настоящий момент находится в стадии своего развития.

Согласно режиму обработки задач выделяют следующие ОС:

а) обеспечивающие однопрограммный режим, т. е. способ организации вычислений, при котором в один момент времени они способны выполнять только одну задачу (например, MS-DOS);

б) работающие в мультипрограммном режиме, когда при организации вычисленией на однопроцессорной машине создается видимость выполнения нескольких программ.

Отличие между мультипрограммным и мультизадачным режимами состоит в том, что в мультипрограммном режиме происходит параллельное выполнение нескольких приложений, при этом пользователю не нужно заботиться об организации их работы, данные функции на себя берет ОС. При мультизадачном режиме параллельное выполнение и взаимодействие приложений должны обеспечивать прикладные программисты.

В соответствии с поддержкой многопользовательского режима ОС подразделяют:

а) на однопользовательские (MS-DOS, ранние версии Windows и OS/2);

б) многопользовательские (сетевые) (Windows NT, Windows 2000, Unix).

Основным отличием многопользовательских ОС от однопользовательских ОС является наличие средств защиты информации каждого пользователя от незаконного доступа других пользователей.

Программное обеспечение – это совокупность программ и сопутствующей документации, которая предназначена для решения задач на ПК. Оно бывает двух видов: системный и прикладной.

Системное программное обеспечение предназначено для управления компьютером, создания и поддержки выполнения других программ пользователя, предоставления пользователю всевозможных услуг.

Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс программ, позволяющих выполнять специфические операции.

Программное обеспечение принято разделять на операционные системы, сервисные системы, программно-инструментальные средства и системы технического обслуживания.

Операционная система управляет работой всех устройств ПК и процессом выполнения прикладных программ и осуществляет контроль работоспособности оборудования ПК, процедуру начальной загрузки, управление файловой системой, взаимодействие пользователя с ПК, загрузку и выполнение прикладных программ, распределение ресурсов ПК, таких, как ОП, процессорное время и периферийные устройства между прикладными программами.

В настоящее время вместо ОС семейства DOS применяются ОС нового поколения, главными отличительными чертами которых являются:

многозадачность – возможность обеспечивать выполнение нескольких программ одновременно;

развитый графический интерфейс;

использование микропроцессоров;

устойчивость в работе и защищенность;

абсолютная независимость от аппаратуры;

совместимость со всеми видами приложений, разработанных для MS DOS.

Сервисные системы предоставляют ОС более широкие возможности и обеспечивают пользователю набор разнообразных дополнительных услуг. К системам этого вида относятся оболочки, утилиты и операционные среды.

Оболочкой ОС называется программный продукт, который делает общение пользователя с компьютером более комфортным.

Утилиты – это служебные программы, предоставляющие пользователю некоторые дополнительные услуги,

Программа проверки диска предназначается для проверки правильности информации, которая содержится в таблицах распределения файлов диска, и осуществления поиска сбойных блоков диска.

Программа уплотнения диска (или дисковый дефрагматор) применяется для создания и обслуживания сжатых дисков. Уплотненным диском является файл на обычном физическом гибком или жестком диске, сжимающийся при записи и восстанавливающийся при чтении.

Программа резервирования данных на диске призвана работать в трех режимах: резервирования, восстановления и сравнения исходных данных с их резервными копиями.

К архиваторам относят программы, которые позволяют существенно уменьшить «объем», занимаемый тем или иным документом. Архиваторы применяют с целью экономии объема памяти.

Программа «Системный монитор» применяется для анализа пиковой загрузки процессора и других ресурсов.

Антивирусные программы являются интегрированными средствами для выявления и устранения компьютерных вирусов.

Программно-инструментальные средства являются программными продуктами, применяемыми для разработки программного обеспечения.

Программы технического обслуживания используются для управления работой различных систем компьютера, позволяют проследить за правильностью его функционирования, а также производить диагностику.

От вида ОС зависит облик вычислительной системы, состоящей из процессоров, памяти, таймеров, различных типов дисков, накопителей на магнитных лентах, принтеров, сетевой коммуникационной аппаратуры и др. Операционная система применяется для управления всеми ресурсами вычислительной машины, обеспечения максимальной эффективности ее функционирования. Основной функцией ОС является распределение процессоров, памяти, других устройств и данных между вычислительными процессами, конкурирующими за эти ресурсы. Управление ресурсами включает в себя решение следующих задач:

1) планирование ресурса, т. е. определение, кому, когда и в каком количестве необходимо выделить данный ресурс;

2) контроль за состоянием ресурса, т. е. поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.

Операционные системы классифицируют по особенностям реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областям использования и по многим другим признакам.

Ламповые вычислительные устройства были созданы в середине 1940-х гг. В это время ОС не применялись, все задачи решались вручную программистом с помощью пульта управления.

В середине 1950-х гг. были изобретены и начали использоваться полупроводниковые элементы, в связи с этим появились первые алгоритмические языки и первые системные программы – компиляторы, а затем и первые системы пакетной обработки. Эти системы становились прообразом современных ОС и являлись первыми системными программами для управления вычислительным процессом.

В период с 1965 по 1980 г. наблюдался переход к интегральным микросхемам.

Появление БИС привело к резкому удешевлению микросхем. Компьютер стал доступен отдельному человеку, что обусловило наступление эры ПК.

Для середины 1980-х гг. характерно развитие сетей ПК, работающих под управлением сетевых или распределенных ОС.

Операционная система является главной частью сетевого программного обеспечения, она составляет среду для выполнения приложений и определяет, как эффективно они будут работать. Основное требование, предъявляемое к современным ОС, – способность выполнения основополагающих функций, в частности эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Операционная система призвана реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, поддерживать многооконный интерфейс и др. Кроме функциональных к ОС предъявляются и рыночные требования.

1. Расширяемость. Система должна быть написана так, чтобы в нее можно было без труда внести дополнения и изменения и не нарушить при этом ее целостность.

2. Переносимость. Без особых трудностей ОС должна переноситься с аппаратных средств одного типа на аппаратные средства другого типа.

3. Надежность и отказоустойчивость. Операционная система должна быть защищена от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов; действия ее должны быть предсказуемыми, а приложения не должны ее разрушать.

4. Совместимость. Система должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других ОС. Пользовательский интерфейс системы должен быть совместим с существующими системами и стандартами.

5. Безопасность. У системы должны быть средства защиты ресурсов одних пользователей от других.

6. Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием, насколько это позволяют аппаратные средства.

Сетевая ОС оценивается по следующим критериям:

возможность совместного использования файлов и принтеров при высокой производительности;

эффективное выполнение прикладных программ, ориентированных на архитектуру клиент-сервер, включая прикладные программы производителей;

наличие условий для работы на различных платформах и с различным сетевым оборудованием;

обеспечение интеграции с сетью Интернет, т. е. поддержка соответствующих протоколов и программного обеспечения Web-сервера;

дистанционный доступ к сети;

организация внутренней электронной почты, телеконференций;

доступ кресурсам территориально разбросанных, многосерверных сетей с помощью служб каталогов и имен.

Примером новых ОС является система Microsoft Windows NT, являющаяся быстродействующей 32-разрядной сетевой системой с графическим интерфейсом и встроенными сетевыми средствами. Данная ОС ориентирована на работу в сети.

Для того чтобы осуществить связи между удаленными объектами с помощью сервиса удаленного доступа, требуются модемы на обоих концах соединения, принтеры, накопители на магнитных лентах и другие устройства.

Операционная система Wndows NT обладает свойствами, перечисленными далее.

1. Переносимость, т. е. способность работать на CISC– и RISC-процессорах.

2. Многозадачность, т. е. возможность использования одного процессора для работы нескольких приложений или потоков нитей.

3. Многопроцессорная обработка, включающая в себя несколько процессоров, способных одновременно выполнять множество нитей, по одной на каждый находящийся в компьютере процессор.

4. Масштабируемость, т. е. возможность автоматического использования положительных качеств добавленных процессоров. Например, для ускорения работы приложения ОС может автоматически подключать дополнительные одинаковые процессоры. Масштабируемость Windows NT обеспечивается:

многопроцессорностью локальных компьютеров, т. е. наличием у них нескольких процессоров, взаимодействие между которыми происходит через разделяемую память;

симметричной многопроцессорной обработкой, предполагающей одновременное выполнение приложений на нескольких процессорах;

распределенной обработкой информации между несколькими объединенными в сеть компьютерами, реализующейся на основе концепции вызова удаленных процедур, которая поддерживает архитектуру клиент-сервер.

5. Архитектура клиент-сервер, осуществляющая присоединение однопользовательской рабочей станции и многопользовательских серверов общего назначения (для распределения между ними нагрузки по обработке данных). Данное взаимодействие имеет объектную ориентацию; при этом объект, отправляющий сообщение, является клиентом, а объект, получающий сообщение, – сервером.

6. Объектная архитектура. Объектами являются объекты каталога, процесса и нитей управления, объекты раздела и сегмента памяти, объекты порта. Тип объекта включает в себя тип данных, набор атрибутов и список операций, которые могут выполняться над ним. Управление объектами можно производить с помощью процессов ОС, т. е. посредством некоторой последовательности действий, определяющих соответствующую программу и составляющих задачу.

7. Расширяемость, которая обусловлена открытой модульной архитектурой, позволяющей добавлять новые модули на все уровни ОС. Модульная архитектура способствует соединению с другими сетевыми продуктами, а компьютеры, функционирующие под управлением Windows NT, способны взаимодействовать с серверами и клиентами других ОС.

8. Надежность и отказоустойчивость, определяемые тем, что архитектура защищает ОС и приложения от разрушения.

9. Совместимость, т. е. возможность Windows NT версии 4 поддерживать приложения MS DOS, Windows 3.x, OS/2 и иметь при этом широкий набор устройств и сетей.

10. Доменная архитектура сетей, предопределяющая группировку компьютеров в домены.

11. Многоуровневая система безопасности, которая была создана для обеспечения безопасности ОС, приложений, информации от разрушения, незаконного доступа, непрофессиональных действий пользователя. Она работает на уровне пользователя, локальных и сетевых компьютеров, доменов, объектов, ресурсов, сетевой передачи информации, приложений и т. д.

Операционная система Windows NT обладает модульной архитектурой.

Первый модуль -режим пользователя – дает возможность пользователю взаимодействовать с системой. Этот уровень включает в себя подсистемы среды и подсистему безопасности. Набор инструментальных подсистем, поддерживающих разнотипные пользовательские программы, называют подсистемой среды. Вчисло таких подсистемвходит\Ут-32, которая поддерживает 16– и 32-разрядные приложения Windows и приложения DOS, подсистема, управляющая пользовательским интерфейсом Windows NT, и др. Подсистема безопасности предоставляет легальный вход пользователя в систему.

Второй модуль – режим ядра – обеспечивает безопасное выполнение приложений пользователя. На данном уровне выделяются три укрупненных модуля: исполняющие службы, ядро, уровень аппаратных абстракций.

Взаимодействие между ядром подсистемы и подсистемами среды осуществляют исполняющие службы, состоящие из системного сервиса и службы режима ядра. Системный сервис является интерфейсом между подсистемами среды приложений и службами режима ядра. Службу режима ядра составляют следующие программные модули:

диспетчер ввода-вывода, позволяющий управлять процессами ввода-вывода информации;

диспетчер объектов, управляющий системными операциями, которые производятся над объектами (использование, переименование, удаление, защита объекта);

диспетчер контроля безопасности, гарантирующий безопасность системы;

средства вызова локальных процедур, поддерживающие работу пользовательских приложений и подсистем среды и обеспечивающие обмен информацией;

диспетчер виртуальной памяти, являющийся службой, которая управляет физической и виртуальной памятью;

диспетчер процессов, регулирующий действия процессов (создание, удаление, протоколирование); распределяющий адресное пространство и другие ресурсы между процессами.

Все системные процессы управляются ядром Wndows NT, которое также отвечает за оптимальную работу системы.

Часть системы, которая обеспечивает независимость верхних уровней ОС от специфик и различий конкретной аппаратуры, называют уровнем аппаратных абстракций. В этом модуле находится вся аппаратно-зависимая информация.

Графический пользовательский интерфейс предназначен для создания пользователю комфортных условий при работе с ОС Windows NT Данный интерфейс является понятным, простым, удобным при запуске программ, открытии и сохранении файлов, работе с файлами, дисками и сетевыми серверами. Графический многооконный пользовательский интерфейс GUI в Windows NT основывается на использовании объектно-ориентированного подхода. Работа пользователя при этом подходе направлена в основном на документы, а не на программы. Загрузка любого документа осуществляется открытием файла, который содержит этот документ, при этом автоматически происходит загрузка программы, с помощью которой был создан открываемый файл.

В пользовательском интерфейсе Windows NT находятся следующие элементы: «Рабочий стол»; «Панель задач»; «Стартовое меню»; «Контекстное меню»; «Система меню приложений Windows NT»; ярлыки: «Мой компьютер», «Сетевое окружение», «Корзина», «Проводник Интернет», «Входящие», «Портфель»; «Окно»; «Шрифты»; «Справочная система Windows NT». Рабочий стол включает в себя ярлыки, изображающие программы, документы и устройства. Ярлыки позволяют осуществлять быстрый доступ к программам, папкам, документам, устройствам компьютера или сети.

Инсталляция призвана решать вопросы в последовательности, приведенной ниже.

1. Выбор применяемой файловой системы. В случае инсталляции Windows NT Server следует принять решение о выборе доменной модели или модели рабочей группы. При инсталляции нужно уточнить роль, выполняемую машиной с Windows NT Server: основной или резервный контроллер домена, файловый сервер, принтер или сервер приложений.

2. Формирование комплекта нужных протоколов, устанавливаемых по умолчанию. При выборе типа инсталляции Express Setup позже можно инсталлировать другие протоколы.

3. Подготовка задаваемого пароля.

4. Выбор типа применяемой сетевой карты, вида адаптера диска, конфигурации звуковой платы.

5. Определение типа и модели принтера и порта его подключения при одновременной инсталляции Windows NT и драйверов принтера.

6. Тестирование аппаратуры на исправность с помощью диагностических тестов.

7. Проверка совместимости всех устройств компьютера с Wndows NT

В процессе инсталляции системы Windows NT программа инсталляции запрашивает нужные для установки на жесткий диск параметры установки, а затем копирует применяемые файлы, создает и отображает на экране стартовое меню.

Установка Windows NT может быть:

первоначальной, если на компьютере ранее не было установлено ни одной системы или существующую ОС необходимо полностью заменить;

обновляемой, когда Windows NT устанавливается поверх предыдущей версии с сохранением имеющейся ОС. При этом происходит замена всех существующих файлов Windows NT и сохранение установок реестра, данные которого связаны с загрузкой приложений и идентификаторами безопасности.

Инсталляция Windows NT начинается запуском утилиты winntexe, которая является 16-разрядным приложением, работающим в среде DOS, Windows NT и др. В случае обновления запускается 32-разрядная версия этого файла – winnt32.exe.

Установить Windows NT можно разными способами:

с HCL-совместимого CD-ROM с применением загрузочных дисков;

компакт-диска, если существует ОС без использования загрузочных дисков;

накопителя, который доступен в локальной компьютерной сети.

Если CD-ROM представляет собой HCL-совместимое устройство, то установка Windows NT осуществляется с применением загрузочных дискет.

Когда на компьютере имеется ранее установленная ОС, а CD-ROM не является HCL-совместимым устройством, содержимое соответствующей папки копируется на жесткий диск. С помощью ключа программа установки копирует на жесткий диск файлы с любого другого носителя, кроме загрузочных дисков. Данные файлы будут запущены после перезагрузки компьютера.

При поддержке сетевой карты и сетевых протоколов Windows NT возможно запустить программу инсталляции без применения дополнительных ключей. Файлы и дистрибутивные каталоги могут располагаться на CD-ROM или жестком диске сервера. Если сетевая карта или протокол не поддерживаются Wndows NT, то весь дистрибутивный каталог следует скопировать на жесткий диск компьютера.

В случае если на компьютере ранее не была установлена какая-либо из ОС, то загрузочный диск для пользователя можно создать с помощью Windows NT Server Client Administrator Utility. Этот диск инициирует загрузку DOS, и становится возможным копирование дистрибутивных файлов на диск.

Основная информация о составе системы Windows NT находится в реестре (специальной базе данных), который содержит сведения: об инсталлированных программах, библиотеках и драйверах; о связях между документами и программами, в которых они формировались; параметрах, которые управляют работой компьютеров, объединенных в локальные или глобальные сети.

При использовании реестра возможна модификация конфигурации ОС. Такой же результат можно получить с помощью пользовательского интерфейса, например через панель управления. Реестр отражает в себе все изменения, но перед занесением в него изменений следует сделать резервную копию системы и распечатать его основные элементы. Редактировать реестр может пользователь, зарегистрированный в группу Administrator.

Информация о локальной системе находится в следующих подразделах:

1) SYSTEM (система) – информация, связанная с запуском системы, загрузкой драйверов устройств;

2) Hardware (аппаратные средства) – информация об установленных аппаратных средствах, отображает их существующее состояние;

3) Software (программное обеспечение) – информация о настройках программного обеспечения;

4) Security Account Manager SAM (менеджер счетов защиты) – информация о локальном пользователе, учетных записях групп и значении домена;

5) SECURITY – информация о защите, используемой системой безопасности данного компьютера.

При данной архитектуре реестра появляется возможность Windows NT поддерживать универсальное хранилище для всей информации и предоставлять распределенный, но защищенный доступ к ней по сети. Общий размер файлов реестра Windows NT 4 ограничен 2 Гб или не занятым дисковым пространством на системном томе. Возможность замены характеристик и значений подразделов и разделов реестра позволяет изменять ОС Wndows NT, в частности:

повышать скорость работы рабочего стола путем задания числа хранящихся в памяти и кэш-файле значков;

варьировать числом, размером и цветом значков, которые выводятся на экран, и другими настройками оболочки ОС;

заменять проводник на диспетчер программ или другую оболочку;

изменять вид стандартных значков на рабочем столе и в стартовом меню.

Для выбора другого типа системной службы, драйвера устройства или драйвера файла необходимо установить нужные параметры в соответствующем разделе реестра.

Реестр позволяет увеличить эффективность работы с памятью, а именно – улучшить использование физической и виртуальной памяти Windows NT. Это можно осуществить, увеличивая объем файлового кэша.

Применение реестра способствует управлению многими сетевыми компонентами, но в системе могут работать не все сетевые службы. Посредством утилитов можно выявить активные компоненты и поместить их в начало списка компонентов сетевого доступа, что приведет к значительному увеличению производительность системы. Та же программа определяет уро – вень занятости ОП, а при недостатке памяти может изменять число пользователей, обращающихся к серверу.

При большом числе запросов возможно изменение количества потоков. Увеличение данного значения повышает производительность системы.

Для установки и конфигурирования удаленного доступа применяются утилиты и соответствующие протоколы. С помощью этой же утилиты производится конфигурирование использования порта.

Программный продукт Windows 2000 можно использовать в настольных ПК и кластерах серверов с симметричной многопроцессорной обработкой. Процесс такой обработки поддерживается подсистемой хранения, емкостью в миллионы терабайт, и ОП, емкостью в сотни гигабайт. Операционная система Windows 2000 включает в себя четыре сетевые ОС, ориентированные на решение различных типов задач пользователя:

1) Windows 2000 Professional – сетевая ОС, разработанная для офисных и мобильных ПК. Эта система представляет собой усовершенственную версию Windows NT Workstation 4.0 и обладает повышенной надежностью и безопасностью;

2) Windows 2000 Server – универсальная сетевая ОС, которую поддерживают 4-процессорные серверы и 4 Гб ОП, ориентирована на применение в небольших и средних организациях. Система Windows 2000 Server унаследовала лучшие свойства Windows 2000 Server 4.0, она соответствует новому стандарту в области надежности, интеграции ОС и службы каталогов, приложений, сетей Интернет, служб печати и доступа к файлам;

3) Windows 2000 Advanced Server – специализированная ОС, поддерживаемая 8-процессорными серверами и 8 Гб ОП. Применяется для работы в качестве сервера приложений, шлюза Интернет и т. д.;

4) Windows 2000 Datacenter Server – система, поддерживающая 32-процессорные архитектуры и 64 Гб ОП. Используется для решения ресурсоемких задач, способна решать все задачи Windows 2000 Advanced Server и проблемы, требующие высокого уровня масштабируемости.

Масштабируемость и производительность системы Windows 2000 велики по сравнению с остальными, что достигнуто благодаря расширению физического адресного пространства, которое позволяет процессору обращаться к 64 Гб ОП; поддержке 32-процессорных систем; использованию специальных программных настроек при резервировании и блокировке памяти, снижающих конкуренцию между процессорами за ресурсы, и др.

Для облегчения работы администратора и повышения безопасности установки система Windows 2000 дополняется такими средствами, как служба дополнительного восстановления системы, мастер устранения несовместимости драйверов, диспетчер компонентов.

Принцип снижения времени незапланированного простоя системы до нулевого, в случае их появления, т. е. максимальной помощи администратору при выявлении этих причин, реализован в Wndows 2000. С этой целью в систему встроены механизмы повышения надежности и администраторам даны новые инструменты восстановления системы в случае сбоев.

Если сбой вызван установкой некорректных драйверов, то администратору необходимо выполнить загрузку в режиме безопасной работы, т. е. выбрать один из четырех возможных режимов выполнения загрузки: стандартный, сетевой, с командной строкой или режим восстановления активной службы каталогов.

В безопасном режиме администратор может проверить корректность любыхдрайверов, причем он может изменять заданные по умолчанию значения параметров ключей драйверов и служб в определяющих их ветвях реестра конфигурации.

Еще один инструмент восстановления системы – консоль восстановления, используемая при выполнении загрузки с компакт-диска или загрузочных дискет для восстановления системы или замены поврежденных файлов ядра системы.

Сетевая операционная система (Network Operation System – NOS) – это совокупность ОС отдельных компьютеров, контактирующих друг с другом в целях обмена информацией и разделения ресурсов по единым правилам (протоколам). Кроме того, такая система представляет собой ОС отдельной рабочей станции, которая обеспечивает ей работу в сети.

Сетевая ОС содержит в себе средства:

1) управления локальными ресурсами ПК (например, распределения ОП между выполняемыми процессами);

2) снабжения собственными ресурсами и услугами для общего пользования (серверная часть ОС);

3) запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам, а также их применения (клиентская часть ОС);

4) обмена сообщениями в сети (коммуникационные средства).

Любая из сетевых ОС должна эффективно управлять ресурсами, предоставлять удобный многооконный пользовательский интерфейс и т. д. Начинаяс 1990-хгг. к сетевым ОС стали предъявлять некоторые стандартные требования:

способность к расширению;

переносимость;

достаточная надежность;

совместимость;

безопасность;

производительность.

В зависимости от функций, возложенных на сетевые ОС, они делятся на системы, созданные специально для одноранговых сетей, и системы для сетей с выделенным сервером. На серверных компьютерах следует применять ОС, которые оптимизированы для выполнения тех или иных серверных функций. Поэтому в сетях с выделенными серверами часто используются сетевые системы, которые состоят из нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей.

По масштабу обслуживаемых сетей сетевые ОС подразделяют на следующие виды:

1) сети отделов, формирующие небольшую группу сотрудников конкретного предприятия или организации. Главная задача такой системы заключается в процессе разделения локальных ресурсов;

2) сети уровня кампусов, которые объединяют несколько сетей отделов предприятия внутри отдельного здания или одной территории в единую локальную сеть. Основной функцией таких систем является предоставление доступа сотрудникам одних отделов к информации и ресурсам сетей других отделов;

3) корпоративные сети (или сети предприятия), которые включают в себя все локальные сети отдельного предприятия, находящиеся на различных территориях. Корпоративные сети представляют собой глобальные вычислительные сети. Операционные системы на таком уровне должны поддерживать более широкий набор сервисов.

Проект системы UNIX (Uniplex Information and Computing Services) был создан сотрудниками лаборатории Bell Labs фирмы AT&T К. Томпсоном и Д. Ритчи более 20 лет назад. Разработанная ими ОС была реализована на ассемблере. Изначально сотрудник Bell Labs Б. Керниган назвал эту систему «UNICS». Однако скоро ее стали называть сокращенно «UNIX».

В 1973 г. Д. Ритчи разработал язык программирования высокого уровня С (Си), и скоро ОС UNIX заново переписали на этом языке. После публикации Д. Ритчи и К. Томпсона в 1974 г. в журнале САСМ систему UNIX стали применять повсеместно.

Главной проблемой ОС семейства UNIX является несовместимость различных версий. Попытки стандартизации версий UNIX закончились неудачей, так как наибольшее распространение получили две несовместимые версии этой системы: линия фирмыАТ&Т – UNIX System V и линия университета Berkeley – UNIX BSD. Многие фирмы, основываясь на этих версиях, разработали свои варианты UNIX: SunO и Solaris фирмы Sun Microsystems, AIX фирмы IBM, UnixWare фирмы Novell и др.

Одна из последних версий UNIX System V Release 4 собрала в себе лучшие черты линий UNIX System V и UNIX BSD, но данная разновидность системы является незавершенной, так как в ней отсутствуют системные утилиты, необходимые для успешного использования ОС.

Общими чертами для любой ОС UNIX считаются:

1) многопользовательский режим со способом защиты данных от несанкционированного доступа;

2) реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, которая основана на применении алгоритмов вытесняющей многозадачности; повышение уровня мультипрограммирования;

3) унификация операций ввода-вывода на базе расширенного использования понятия «файл»;

4) иерархическая файловая система, которая образует единое дерево каталогов независимо от числа физических устройств, используемых для размещения файлов;

5) переносимость системы, которая осуществляется за счет написания ее основной части на языке С;

6) разнообразные средства взаимодействия процессов, например через сеть;

7) кэширование диска с целью уменьшения среднего времени доступа к файлам.

В основу ОС Linux положен проект студента Хельсинкского университета Л. Торвальда, в котором использована программа Minix. Л. Торвальд разработал эффективную ПК-версию UNIX для пользователей Minix и назвал ее Linux. В 1999 г. он выпустил версию Linux 0.11, мгновенно распространившуюся по Интернет. В последующие годы данная ОС была доработана другими программистами, которые поместили в нее возможности и особенности, присущие стандартным UNIX – системам. Через некоторое время Linux стала одним из самых популярных проектов UNIX конца XX в.

Главным достоинством ОС Linux является то, что ее можно применять на компьютерах любой конфигурации – от настольного до мощных многопроцессорных серверов. Эта система способна выполнять многие из функций, традиционных для ОС DOS и Windows, например управление файлами, управление программами, взаимодействие с пользователями и др. Система Linux является особо мощной и гибкой, предоставляя в распоряжение компьютера скорость и эффективность UNIX, с применением при этом всех преимуществ современных ПК. При этом Linux (как и все версии UNIX) представляет собой многопользовательскую и многозадачную ОС.

Операционная система Linux стала доступна всем желающим, так как это некоммерческий проект и в отличие от UNIX распространяется среди пользователей бесплатно в рамках Фонда бесплатного программного обеспечения. По этой причине эту ОС зачастую не считают профессиональной. На самом деле ее можно охарактеризовать как настольную версию профессиональной ОС UNIX. Преимущество ОС UNIX состоит в том, что ее разработка и последующее развитие проходили одновременно с революцией в области вычислительной техники и коммуникаций, которая продолжается уже несколько десятилетий. На основе UNIX были созданы совершенно новые технологии. Сама по себе ОС UNIX построена так, что ее можно модифицировать, получая при этом различные версии. Поэтому присутствуют множество различных официальных вариантов UNIX, а также версий, которые соответствуют конкретно поставленным задачам. Разрабатываемую в данном контексте ОС Linux можно рассматривать как еще один вариант UNIX, который создан специально для ПК.

Операционная система Linux имеет несколько редакций, так как каждая фирма-производитель комплектует систему и ее программное обеспечение по-своему, выпуская после этого пакет с собственной редакцией этой системы. При этом различные редакции могут включать в себя доработанные версии программ и новое программное обеспечение.

Одной из первых фирм, которая начала производить как аппаратные, так и программные средства для локальных сетей, была компания Novell. В настоящий момент она сконцентрировала усилия на программных средствах локальных сетей. Наибольшую известность фирме Novell принесли сетевые ОС семейства NetWare, которые ориентированы на сети с выделенными серверами.

Основное внимание фирма Novell уделяла разработке высокоэффективной серверной части ОС NetWare в целях обеспечения максимально возможной для данного класса компьютеров скорости удаленного доступа к файлам и повышения безопасности данных. Для серверной части своих систем Novell разработала специализированную ОС, оптимизированную на файловые операции и применяющую все возможности процессоров Intel х386 и выше. В эволюции сетевых ОС фирмы Novell можно выделить несколько этапов:

1) 1983 г. – разработана первая версия NetWare;

2) 1985 г. – появилась система Advanced NetWare v 1.0, расширившая функциональные возможности сервера;

3) 1986 г. – версия 2.0 системы Advanced NetWare, которая отличается от предыдущих более высокой производительностью и возможностью объединения различных на канальном уровне сетей. Эта ОС обеспечила возможность подключения к одному серверу до четырех сетей с различной топологией;

5) 1989 г. – первая версия 32-разрядной ОС для серверов с микропроцессором 80386 – NetWare 386 v3.0;

6) 1993 г. – ОС NetWare v4.0, ставшая во многих отношениях революционно новым продуктом.

Версии NetWare v4.xx обладают следующими отличительными чертами:

имеют специализированную систему управления ресурсами сети (NetWare Directory Services – NDS);

управление памятью осуществляется только одной областью;

новая система управления хранением данных (Data Storage Management) содержит три компоненты: фрагментация блоков, или разбиение блоков данных на подблоки (Block Su-ballocation); упаковка файлов (File Compression); перемещение данных (Data Migration);

включают в себя встроенную поддержку протокола передачи серии пакетов (Packet-Burst Migration);

все системные сообщения и интерфейс применяют специальный модуль;

утилиты управления ОС NetWare v4.xx поддерживаются DOS, Windows и OS/2-интерфейсом.

Недоработки системы NetWare v4.0x не позволили ей завоевать рынок. Более широкое распространение получила версия NetWare v4.1. Линии NetWare v5.х и NetWare v6 стали развитием ОС NetWare v4.x.