Анализ существующих операционных систем

Титульный лист 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 
 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Общие сведения………………………………………………………………...4

1.1 Разновидности  операционных систем……………………………………….4

1.2 Многопроцессорная обработка………………………………………………5

1.3 Особенности аппаратных платформ………………………………………...6

2. Windows…………………………………………………………………………8

Заключение……………………………………………………………………….15

Список  использованных источников и литературы…………………………...16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Операционная  система (ОС) - это набор программ, который выполняет общее управление работой компьютера, запускает приложения, организует работу с файлами, обеспечивает защиту данных, выполняет различные  сервисные функции по запросам пользователя и программ, значительно облегчая общение с компьютером. Управление операционной системой осуществляется с помощью специальной системы  команд, задаваемых пользователем. Без  операционной системы компьютер  вообще не может функционировать  и представляет собой не более  чем совокупность электронных устройств.

Операционная  система может размещаться в  постоянной памяти компьютера или загружается  в оперативную память с диска  при включении компьютера. Операционные системы, загружаемые с дисков, называются дисковыми операционными системами (DOS -Disk Operating System). К ним относятся MS DOS, Windows, Unix, OS/2.

В любой  операционной системе можно выделить 4 основные части: ядро, файловую структуру, интерпретатор команд пользователя и утилиты. Ядро- это основная, определяющая часть операционной системы, которая  управляет аппаратными средствами и выполнением программ. Файловая структура- это система хранения файлов на запоминающих устройствах. Интерпретатор  команд или оболочка- это программа, организующая взаимодействие пользователя с компьютером. И, наконец, утилиты - это просто отдельные программы, которые, вообще говоря, ничем принципиально  не отличаются от других программ, запускаемых  пользователем, разве только своим  основным назначением - они выполняют  служебные функции.

     1. Общие сведения 

     1.1 Разновидности операционных систем 

Операционные  системы могут различаться:

- особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами);

- типами аппаратных платформ;

- областями использования;

- особенностями методов построения;

- сетевыми функциями и многими другими свойствами.

Поддержка многозадачности

По числу  одновременно выполняемых задач  операционные системы могут быть разделены на два класса:

- однозадачные;

- многозадачные.

Поддержка многопользовательского режима

В зависимости  от числа одновременно работающих пользователей  операционные системы подразделяются на два типа:

- однопользовательские (MS DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

- многопользовательские (UNIX, Windows NT/2000/XP).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие  средств защиты информации каждого  пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует  заметить, что не всякая многозадачная  система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская является однозадачной. 

     1.2 Многопроцессорная обработка 

Еще одним  важным свойством операционной системы  является отсутствие или наличие  в ней средств поддержки многопроцессорной  обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование  приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

В наши дни становится общепринятым введение в операционную систему функций  поддержки многопроцессорной обработки  данных. Такие функции имеются  в операционных системах Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании SCO, OS/2 фирмы IBM, Windows NT/2000/XP фирмы Microsoft и NetWare 4.1 и старше фирмы Novell.

Многопроцессорные операционные системы могут классифицироваться по способу организации вычислительного  процесса в системе с многопроцессорной  архитектурой: асимметричные ОС и  симметричные ОС. Асимметричная операционная система целиком выполняется  только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным  процессорам. Симметричная операционная система полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными  задачами.

Выше  были рассмотрены характеристики операционной системы, связанные с управлением  только одним типом ресурсов - процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использования в той или иной области оказывают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами - подсистем управления памятью, файлами, устройствами ввода-вывода.

Специфика операционной системы проявляется  и в том, каким образом она  реализует сетевые функции: распознавание  и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам, передача сообщений  по сети, выполнение удаленных запросов. При реализации сетевых функций  возникает комплекс задач, связанных  с распределенным характером хранения и обработки данных в сети: ведение  справочной информации обо всех доступных  в сети ресурсах и серверах, адресация  взаимодействующих процессов, обеспечение  прозрачности доступа, тиражирование  данных, согласование копий, поддержка  безопасности данных. 

     1.3 Особенности аппаратных платформ 

На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров  и компьютерных сетей. Среди перечисленных  типов компьютеров могут встречаться  как однопроцессорные варианты, так  и многопроцессорные. В любом  случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике  операционных систем. Очевидно, что  операционная система большой машины является более сложной и функциональной, чем операционная система персонального  компьютера.

Сетевая операционная система имеет в  своем составе средства передачи сообщений между компьютерами по линиям связи, которые совершенно не нужны в автономной операционной системе. На основе этих сообщений сетевая  операционная система поддерживает распределение ресурсов компьютера между удаленными пользователями, подключенными  к сети. Для поддержания функций  передачи сообщений сетевые операционные системы содержат специальные программные  компоненты, реализующие популярные коммуникационные протоколы, такие  как IP, IPX, Ethernet и другие.

Многопроцессорные платформы требуют от операционной системы особой организации, с помощью  которой сама операционная система, а также поддерживаемые ею приложения могли бы выполняться параллельно  отдельными процессорами системы. Параллельная работа отдельных частей операционной системы создает дополнительные проблемы для разработчиков, так  как в этом случае гораздо сложнее  обеспечить согласованный доступ отдельных  процессов к общим системным  таблицам, исключить эффект гонок  и прочие нежелательные последствия  асинхронного выполнения работ.

Наряду  с операционными системами, ориентированными на совершенно определенный тип аппаратной платформы, существуют операционные системы, специально разработанные таким  образом, чтобы они могли быть легко перенесены с компьютера одного типа на компьютер другого типа, так называемые мобильные или  многоплатформенные операционные системы. Наиболее ярким примером такой ОС является популярная система UNIX. В этих системах аппаратно-зависимые места  тщательно локализованы, так что  при переносе системы на новую  платформу переписываются только они. Средством, облегчающим перенос  остальной части ОС, является написание  ее на машинно-независимом языке, например, на С, который и был разработан для программирования операционных систем.

     2. Windows 

Ввиду невозможности внесения в MS DOS необходимых  принципиальных усовершенствований, корпорация Microsoft была вынуждена создать новое  семейство операционных систем, под  общим названием Windows (Окна), обеспечивающих надлежащий сервис для пользователей  и разработчиков, поддерживающих многозадачность, средства защиты данных и позволяющих  эффективнее использовать современные  микропроцессоры. Разработчики и пользователи оценили достоинства этих операционных систем, и теперь самыми распространенными  и популярными считаются операционные системы Microsoft Windows. Под этим названием  объединяется несколько похожих  друг на друга систем, но характеризующихся  разными возможностями и используемых для разных целей. Подавляющее большинство  программ в настоящее время создается  для работы в Windows.

Первой  операционной системой этого семейства, получившей широкое распространение  и популярность, была Windows 95 , появившаяся  в 1995 году. Выпущенные до этого Windows 3.x и Windows for Workgroups были фактически операционными  оболочками с графическим интерфейсом  и требовали для своей работы однозадачной операционной системы DOS.

Windows 95 - это 32-разрядная, многозадачная  операционная система. Отличительной  ее особенностью стал простой  и удобный графический интерфейс,  обеспечивший простоту и естественность общения пользователя с компьютером. По словам разработчиков, основная цель, которую они преследовали при разработке Windows 95, - сделать работу с компьютером в максимальной степени простой для всех категорий пользователей. И, следует отметить, система имеет широкий набор средств, позволяющих настроить интерфейс в соответствии с потребностями пользователя. Другие важные особенности Windows 95 - возможность автоматической настройки оборудования компьютера для бесконфликтной работы (поддержка технологии Plug and Play), встроенные средства работы в сети и возможность работы с Интернетом без дополнительных программ.

Появившаяся в 1998 году операционная система Windows 98 ( windows98) стала продолжением развития Windows 95. Но внутренняя структура была значительно переработана. Для нее  характерна возросшая скорость выполнения программ, поддержка работы с несколькими  мониторами, поддержка универсальной  последовательной шины (USB), упрощающей установку нового оборудования без  перезагрузки компьютера, поддержка  современных протоколов передачи информации между различными устройствами, более  широкая, чем прежде, интеграция с  Интернетом.

Выпущенная  вслед за Windows 98 операционная система Windows Me ( windowsme) продолжала линию Windows 9x и  имела много новых возможностей: средства восстановления информации после  сбоев, улучшенные возможности работы с мультимедиа и ряд других.

Параллельно с Windows 9x, начиная с 1993 года, выпускалась  корпоративная операционная система Windows NT (NT - New Technology (Новая технология)) (, ), которая с самого начала проектировалась  с учетом всех требований, предъявляемых  к современным операционным системам: расширяемости, переносимости, надежности, совместимости, производительности. Эти  свойства были достигнуты за счет применения передовых технологий структурного проектирования, таких как клиент-сервер, микроядра, объекты.

В отличие  от Windows 9x, в которой реализована  многозадачность без вытеснения, в Windows NT используется механизм многозадачности  с вытеснением.

Windows NT поддерживает симметричную многопроцессорную  организацию вычислительного процесса, в соответствии с которой операционная  система может выполняться на  любом свободном процессоре или  на всех процессорах одновременно, разделяя память между ними. Учитывая, что многозадачность реализуется  на уровне нитей, разные части  одного и того же процесса  могут действительно выполняться  параллельно.

Windows NT поддерживает существующие файловые  системы, включая файловую систему  MS-DOS (FAT), файловую систему CD-ROM, файловую  систему OS/2 (HPFS) и собственную  новую файловую систему (NTFS).

В отличие  от большинства других операционных систем, Windows NT изначально разрабатывалась  с учетом возможности работы в  сети. В результате этого функции  совместного использования файлов, устройств и объектов встроены в  интерфейс с пользователем. Администраторы могут централизованно управлять  и контролировать работу сетей в  масштабах крупных предприятий. Особенно важно отметить возможность  распространения работы приложений типа клиент-сервер на многие компьютерные системы.

Разделение  версий Windows на два семейства - 9х  и NT было временным явлением. Оно  обусловлено, скорее, не стратегическими  соображениями, а тактикой борьбы за пользователей в условиях, когда мощность большей части персональных компьютеров, установленных у пользователей, оказалась явно недостаточной для эффективной работы Windows NT. Ввиду угрозы перехода конечных пользователей на более компактную и менее ресурсоемкую, по сравнению с Windows NT, операционную систему OS/2, компания Microsoft и разработала Windows 95, как некоторую временную операционную систему с ограниченным сроком годности - не более 5 лет. И хотя впоследствии Microsoft выпустила еще 2 версии - Windows 98 и Windows Me, улучшающие свойства Windows 95, наличие некоторых общих свойств у Windows NT и Windows 95, а также очевидные слабости Windows Эх, говорят о том, что долговременная стратегия Microsoft связана с линией Windows NT, многие из новых свойств которой отрабатываются и в версиях линии Windows 9x.

Дальнейшая  эволюция операционных систем семейства Windows привела к объединению технологии NT с линейкой 9х. В 2000 году появилась  операционная система Windows 2000, построенная  на технологии NT и вобравшая в  себя все лучшие качества Windows 9х. Наиболее важные отличия этой системы от предыдущих заключаются в использовании  нового ядра Windows NT, что повысило надежность работы операционной системы с точки  зрения корректности выполнения многозадачных  приложений, расширило возможности  сетевых настроек и позволило  использовать файловую систему NTFS (New Technology File System - Файловая система NT), надежность которой подтверждена годами использования  на серверных платформах.

Прямой  наследницей Windows 2000  явилась вышедшая в 2002 году операционная система Windows XP (eXPerience - опыт) , также созданная на основе технологии NT. Система стала более простой, надежной, безопасной и быстрой.

В Windows XP используется привычный интерфейс Windows, но более простой и «интеллектуальный». Удалены лишние элементы пользовательского  интерфейса, а стандартные элементы стали интуитивно понятными. Упрощен  механизм поиска информации, ставший  при этом более эффективным. Обеспечивается поддержка многих национальных языков. Благодаря использованию новых  программ-мастеров, упрощена настройка  системы для подключения новых  устройств, сетевых соединений и  т.д. Имеются эффективные, встроенные в систему инструменты для  работы в Интернете, которые ускоряют навигацию и поиск информации в WWW, позволяют передавать мгновенные текстовые сообщения, общаться в режиме реального времени посредством передачи звука и видео.

Защищенность  информации - традиционное преимущество Windows NT - обеспечивается благодаря использованию  модифицированной файловой системы NTFS 5.0, шифрующей файловой системы, коммуникационных протоколов, позволяющих создавать  закрытые виртуальные частные сети (VPN), протокола аутентификации Kerberos и технологий управления доступом, таких как смарт-карты.

Значительно улучшена защита системы. При случайном  удалении системных файлов, они восстанавливаются  автоматически. Возможно также восстановление более раннего состояния системы.

Операционная  система Windows XP обеспечивает устойчивую и надежную среду работы, в которой  существенно уменьшена необходимость  перезагрузки после добавления новых  устройств и программ, повышена надежность драйверов устройств, улучшено многозадачное  выполнение приложений, обеспечивается масштабируемая поддержка памяти и  процессоров, ускоряется доступ к информации на локальных дисках и в сети.

От систем линейки 9х Windows XP досталась, прежде всего, улучшенная совместимость с аппаратными  и программными средствами. В первую очередь, это - совместимость с большинством 16, 32-разрядных DOS- и Windows-приложений. Кроме  того, усовершенствована поддержка  мультимедиа-средств и компьютерных игр.

Поддерживаются  устройства нового поколения: компьютеры с возможностью управления питанием, шины AGP, USB и IEEE 1394, DVD-диски, адаптеры ATM, кабельные модемы и т.д. Имеется  встроенная сетевая поддержка для  подключения к системам Windows NT Server, Novel NetWare и Unix.

В Windows XP появилось множество средств  для индивидуальных домашних пользователей, в том числе поддержка профессиональной работы с цифровым мультимедиа -цифровыми  изображениями, музыкой, видео, DVD-файлами, а также многие другие возможности. Кстати, с каждой версией Windows работа с изображениями, видео и звуковыми  файлами все более плотно встраивается в систему. Улучшены средства работы с цифровым видео. Пользователи легко  могут переносить отснятые материалы  на компьютер. При этом существенно  упростились возможности и средства редактирования таких материалов. Система Windows XP включает все, что необходимо пользователям для создания, монтажа  и просмотра собственных фильмов.

По сравнению  с предыдущими версиями Windows XP представляет собой лучший вариант операционной системы, как для корпоративных, так и для домашних пользователей. Но это только при соответствующем  уровне технических средств, поскольку  по сравнению с системами Windows 9х  у Windows XP требования к аппаратуре значительно  выше.

Windows 7 — операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. В линейке Windows NT система носит номер версии 6.1 (Windows 2000 — 5.0, Windows XP — 5.1,  Windows Server 2003 — 5.2, Windows Vista и Windows Server 2008 — 6.0). Серверной версией является Windows Server 2008 R2, версией для интегрированных систем (построенных из компонентов Windows) — Windows Embedded Standard 2011 (Quebec), мобильной — Windows Embedded Compact 2011 (Chelan, Windows CE 7.0).

Операционная  система поступила в продажу 22 октября 2009 года, меньше, чем через три года после выпуска предыдущей операционной системы, Windows Vista. Партнёрам и клиентам, обладающим лицензией Volume Licensing, доступ к RTM был предоставлен 24 июля 2009 года. В интернете оригинальные установочные образы финальной версии системы были доступны с 21 июля 2009 года.

В состав Windows 7 вошли как некоторые разработки, исключённые из Windows Vista, так и новшества в интерфейсе и встроенных программах. Из состава Windows 7 были исключены игры Inkball, Utimate Extras; приложения, имеющие аналоги в Windows Live (Почта Windows, календарь Windows и пр.), технология Microdoft Agent, Windows Meeting Space; из меню «Пуск» исчезла возможность вернуться к классическому меню и автоматическая пристыковка браузера и клиента электронной почты.

По состоянию  на сентябрь 2011 года, доля Windows 7 среди используемых в мире операционных систем равна 42.2%. По данным w3schools на сентябрь операционная система находится на первом месте в мире по использованию, превзойдя по этому показателю даже Windows XP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

      Мы  видим что за сравнительно небольшой  период времени операционные системы  сильно шагнули в развитии.В данной работе более подробно описаны операционные системы семейства Microsoft Windows, так как  они установлены на более чем 85% компьютеров во всём мире. Сейчас в разработке находится следующая операционная система этого семейства – Windows 8. По предварительным данным становится ясно, что в будущем мы увидим уклон в мобильные операционные системы и технологии для сенсорных экранов. Уже сейчас всё большее распространение получили планшетные ПК, использующие эту технологию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список использованных источников и литературы: 

1.Гордеев А. В. Операционные системы: Учебник для вузов — 2-е изд. — СПб.: Питер 2007.

2. Деннинг П. Дж., Браун Р. Л. Операционные системы // Современный компьютер — М., 1986.

3.Иртегов Д. В. Введение в операционные системы — 2-е изд. — СПб.: BHV-СПб, 2007.

4. Керниган Б. У., Парк Р. У., UNIX — универсальная среда программирования = The UNIX Programming Environment — М., 1992.

5. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы — СПб.: Питер, 2002.

6. Столлингс У. Операционные системы = Operating Systems: Internals and Design Principles — М.: Вильямс, 2004.