Классификация операционных систем
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: «Математика и информатика»
Тема: «Классификация операционных систем»
Выполнила:
студентка 2 курса, группы 26 нит-ф Филева К.
Преподаватель:
Доц.Кринов С.Н.
Москва, 2012 г.
Содержание
Введение 3
1. Виды операционных систем 5
1.1. Операционные системы мэйнфреймов 5
1.2. Серверные операционные системы 6
1.3. Многопроцессорные операционные системы 6
1.4. Операционные системы для персональных компьютеров 6
1.5. Операционные системы реального времени 7
1.6. Встроенные операционные системы 7
1.7. Операционные системы для смарт-карт 7
2. Примеры операционных систем. Краткое описание 8
2.1. Операционная система OS/390 8
2.2. Операционная система UNIX 10
2.3. Операционная система Windows 2000 11
2.4. Операционная система Linux 13
2.5. Операционная система QNX 14
2.6. Операционная система PalmOS 15
Заключение 18
Список литературы 19
Введение
Как известно, процесс проникновения информационных технологий практически во все сферы человеческой деятельности продолжает развиваться и углубляться. Помимо уже привычных и широко распространенных персональных компьютеров, общее число которых достигло многих сотен миллионов, становится все больше и встроенных средств вычислительной техники. Пользователей всей этой разнообразной
вычислительной техники становится все больше, причем наблюдается развитие двух вроде бы противоположных тенденций, С одной стороны, информационные технологии все усложняются, и для их применения, и тем более дальнейшего развития, требуется иметь очень глубокие познания. С другой стороны, упрощаются интерфейсы взаимодействия пользователей с компьютерами. Компьютеры и информационные системы становятся все более понятными для человека, не являющегося специалистом в области информатики и вычислительной техники. Это стало возможным, прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения — через операционную систему.
Операционная
система предоставляет
и многие другие. Подобные операции невыгодно каждый раз программировать заново и непосредственно размещать в виде двоичного кода в теле программы, их удобнее собрать вместе и предоставлять для выполнения по запросу из программ. Это и есть одна из важнейших функций
операционных систем. Прикладные программы, да и многие системные обрабатывающие программы (такие, например, как системы программирования или системы управления базами данных), не имеют непосредственного доступа к аппаратуре компьютера, а взаимодействуют с ней только через обращения к операционной системе. Пользователи также путем ввода команд операционной системы или выбором возможных действий, предлагаемых системой, взаимодействуют с компьютером и своими программами. Такое взаимодействие осуществляется исключительно через операционную систему. Помимо выполнения этой важнейшей функции операционные системы отвечают за эффективное распределение вычислительных ресурсов и организацию надежных вычислений.
Знание основ организации операционных систем и принципов их функционирования позволяет использовать компьютеры более эффективно. Глубокое изучение операционных систем позволяет применить эти знания, прежде всего при создании программного обеспечения. Если, к большому сожалению, в нашей стране в последние годы практически не создаются новые операционные системы, то разработки сложных информационных систем, комплексов программ и отдельных приложений, предназначенных для работы в широко распространенных операционных системах, ведутся достаточно интенсивно, причем большим числом организаций. И здесь знание операционных систем, принципов их функционирования, методов организации вычислений является не только желательным, но обязательным.
Знания основных
принципов организации
понимание проблем,
которые при этом возникают, и
методов их решения позволяют
обдуманно подходить к
1. Виды операционных систем
Развитие компьютеров привело к появлению огромного количества различных операционных систем, далеко не все из которых широко известны. В этом разделе кратко рассмотрим семь из них.
1.1. Операционные системы мэйнфреймов
На самом верхнем уровне находятся операционные системы для мэйнфреймов. Эти компьютеры размером с комнату все еще можно встретить в центрах данных больших корпораций. Мэйнфреймы отличаются от персональных компьютеров по своим возможностям ввода-вывода. Довольно часто встречаются мэйнфреймы с тысячью дисков и терабайтами данных, а персональный компьютер с такими параметрами показался бы действительно необычным. Мэйнфреймы как бы возвращаются в виде мощных web-серверов, серверов для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверов для транзакций в бизнесе.
Операционные
системы для мэйнфреймов в
основном ориентированы на обработку
множества одновременных
пользователей одновременно выполнять свои задания на одной машине. Хорошим примером является работа с большой базой данных. Все эти функции тесно связаны между собой, и зачастую операционная система мэйнфрейма выполняет их все. Примером операционной системы для мэйнфрейма является OS/390, произошедшая от OS/360.
1.2. Серверные операционные системы
Уровнем ниже находятся
серверные операционные системы. Они
работают на серверах, которые представляют
собой или очень большие
1.3. Многопроцессорные операционные системы
Все более часто
применяемый способ увеличения мощности
компьютеров заключается в
1.4. Операционные системы для персональных компьютеров
Данную категорию составляют операционные системы для персональных компьютеров. Их работа заключается в предоставлении удобного интерфейса для одного пользователя. Такие системы широко используются для работы с текстом, электронными таблицами и доступа к Интернету. Наиболее яркие примеры — это Windows 98, Windows 2000, операционная система компьютера Macintosh и Linux. Операционные системы для персональных компьютеров настолько хорошо известны, что вряд ли необходимо представлять здесь их краткий обзор. На самом деле множество людей даже не имеет понятия о существовании других видов операционных систем, кроме той, которой они пользуются.
1.5. Операционные системы реального времени
Еще один вид операционной системы — это системы реального времени. Главным параметром таких систем является время. Например, в системах управления производством компьютеры, работающие в режиме реального времени, собирают данные о промышленном процессе и используют их для управления машинами на фабрике. Часто такие процессы должны удовлетворять жестким временным требованиям. Так, если автомобиль передвигается по конвейеру, то каждое действие должно быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если сварочный робот сварит шов слишком рано или слишком поздно, то нанесет непоправимый вред машине. Если некоторое действие должно произойти в конкретный момент времени (или внутри заданного диапазона времени), мы имеем дело с жесткой системой реального времени.
Существует и другой вид: гибкая система реального времени, в которой допустимы случающиеся время от времени пропуски сроков выполнения операции. В эту категорию попадают цифровое аудио и мультимедийные системы. Системы VxWorks и QNX являются хорошо
известными
операционными системами
1.6. Встроенные операционные системы
Продолжая двигаться от огромных систем ко все меньшим, мы добрались до «карманных» компьютеров и встроенных систем. Карманный компьютер или PDA (Personal Digital Assistant — персональный цифровой помощник) — это маленький компьютер, помещающийся в кармане брюк, выполняющий небольшой набор функций (телефонной записной книжки и блокнота). Встроенные системы, управляющие действиями устройств, работают на машинах, обычно не считающихся компьютерами, например в телевизорах, микроволновых печах и мобильных телефонах. Они часто обладают теми же самыми характеристиками, что и системы реального времени, но при этом имеют особый размер, память и ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. Примерами таких операционных систем являются PalmOS и Windows CE (Consumer Electronics — бытовая техника).
1.7. Операционные системы для смарт-карт
Самые маленькие операционные системы работают на смарт-картах, представляющих собой устройство размером с кредитную карту, содержащее центральный процессор. На такие операционные системы накладываются крайне жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом, но другие операционные системы на тех же самых смарт-картах выполняют сложные функции. Зачастую они являются патентованными системами.
Некоторые смарт-карты являются Java-ориентированными. Это означает, что ПЗУ (постоянная память, по-английски она называется ROM, Read Only Memory — память только для чтения) смарт-карт содержит интерпретатор виртуальной машины Java (JVM, Java Virtual Machine).
Апплеты Java (маленькие
программы) загружаются на карту
и выполняются JVM-интерпретатором. Некоторые
из таких карт могут одновременно
управлять несколькими
2. Примеры операционных систем. Краткое описание
2.1. Операционная система OS/390
Появление OS/390
в 1995 году означало коренное изменение
принципов построения архитектуры
операционной системы по сравнению
с предшествующими версиями. MVS/ESA
SP рассматривалась как
В основу OS/390 легла концепция интеграции всех ее компонентов, которые, во-первых, разрабатываются и тестируются как единый программный комплекс и, во-вторых, поставляются покупателям в виде единого пакета. Все множество компонентов системы делится на две категории - базовые и опциональные. Базовые компоненты (base elements) обеспечивают поддержку основных системных функций и являются обязательными в любой конфигурации OS/390. Дополнительные возможности системы представлены в виде опциональных компонентов (optional features), необходимость присутствия которых в той или иной конфигурации определяется заказчиком. Таким образом, при планировании закупки OS/390 существует возможность оплатить только необходимые компоненты в составе пакета (все базовые и некоторые опциональные), потеряв, таким образом, возможность использовать остальные. Однако в дальнейшем при необходимости можно активизировать отключенные опциональные компоненты, оплатив заказ и выполнив предусмотренную IBM стандартную процедуру "динамического включения" (dynamic enablement).
Представленная
архитектура и установленная
технология поставки существенно облегчают
процесс инсталляции и
Второе направление, по которому шло обновление и модернизация OS/390, - превращение ее в серверную операционную систему корпоративного масштаба, поддерживающую множество серверных функций на основе промышленных стандартов и современных информационных технологий. Среди реализованных в OS/390 сервисов можно выделить:
• системный сервис: базовые функции операционной системы;
• коммуникационный сервис: сетевое взаимодействие с пользователями и устройствами в гетерогенной вычислительной среде на базе протоколов SNA и TCP/IP;
• LAN-сервис: функции сервера данных и печати в локальных вычислительных сетях;
• разработка приложений (application enablement): поддержка объектной технологии и графического интерфейса для конечных пользователей;
• UNIX-сервис: полная поддержка приложений и пользовательской среды UNIX в рамках стандарта открытых систем XPG4.2;
• сервис распределенных вычислений: поддержка приложений и управление данными в распределенных вычислительных системах на основе промышленного стандарта DCE;
• Web-сервис: поддержка http-сервера и сервера приложений Java;
• сервис безопасности: авторизация пользователей, защита системных ресурсов, сетевая безопасность, криптография.
OS/390 может использоваться для установки на все модели S/390 Parallel Enterprise Server G5 и G6, IBM ES/9000 Processor Unit 9021 и 9121, S/390 Multiprise 2000 и Multiprise 3000 Enterprise Server, а также на серверы z900 (только V2R6 и старше), и поддерживает 24-разрядный и 31-разрядный режимы адресации MVS. Отметим, что версия OS/390 V2R10 при установке на серверы z900 поддерживает также 64-разрядный режим адресации и играет особую роль при переходе на операционную систему z/OS.
2.2. Операционная система UNIX
UNIX — группа
переносимых, многозадачных и
многопользовательских
Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в подразделении Bell Labs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Юридически лишь некоторые из них имеют полное право называться «UNIX»; остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, объединяются термином «UNIX-подобные» (англ. Unix-like). Для краткости в данной статье под UNIX-системами подразумеваются как истинные UNIX, так и UNIX-подобные операционные системы.
Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:
• использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой;
• широкое применение утилит, запускаемых в командной строке;
• взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала;
• представление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессового взаимодействия как файлов;
• использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.
В настоящее время UNIX используются в основном на серверах, а также как встроенные системы для различного оборудования. На рынке операционных систем для рабочих станций и домашнего применения лидером является Microsoft Windows, UNIX занимает только второе (Mac OS X) и третье (GNU/Linux) места.
UNIX-системы имеют
большую историческую важность,
поскольку благодаря им распрос
2.3. Операционная система Windows 2000
Windows 2000 — полностью 32-разрядная операционная система с приоритетной многозадачностью, улучшенной реализацией работы с памятью и изначально проектировалась со средствами обеспечения надежности, защиты и управления. Windows 2000 выпускается в четырех вариантах: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server и Windows 2000 DataCenter Server. Эти версии отличаются количеством входящих в поставку служб и программ, степенью поддержки аппаратного обеспечения.
Windows 2000 Professional — базовая операционная система для настольных и мобильных компьютеров. Основные цели проектирования операционной системы Windows 2000 заключались в упрощении работы, совмещении достоинств Windows NT и Windows 98, снижении стоимости эксплуатации.
В основу Windows 2000 положены следующие принципы:
1. Совместимость. Операционная система имеет привычный интерфейс, поддерживает файловые системы NTFS, FAT16, FAT32. Обеспечивает реализацию многих приложений MS DOS, Windows 9x и части приложений; OS/2. Имеются средства для работы в UNIX и Novell сетях. Однако отмечается отсутствие драйверов части устройств, например, некоторых сканеров и принтеров.
2. Надежность и отказоустойчивость. Операционная система реализует отдельное адресное пространство для всех выполняемых задач. Такая архитектура защищает приложения от повреждения. В отличие от Windows 9x программы не имеют возможности вносить изменения в системные файлы. Имеется возможность контролировать занимаемую задачей память и загрузку компьютера.
3. Многопользовательность и защита данных. Операционная система позволяет установить для каждого пользователя собственные надстройки. Эти надстройки задают среду работы и ограничивают доступ к файлам и папкам, которые можно зашифровать с помощью персонального ключа.
4. Расширяемость и масштабируемость. Модульное построение операционной системы упрощает добавление новых компонент. Возможна организация работы до 32 процессоров. Windows 2000 содержит встроенные сетевые средства связи с различными типами компьютеров, поддерживающие разнообразные транспортные протоколы и технологию клиент-сервер.
5. Производительность. Приложения в Windows 2000 по сравнению с Windows 9х и NT работают на 25-30% быстрее, однако сама операционная система требует для работы более 64 Мбайт памяти.
Основные особенности операционной системы Windows 2000:
1. предоставляет пользователю удобный и понятный интерфейс;
2. работает на компьютерах большинства доступных конфигураций;
3. имеет 32-разрядную файловую систему с открытой для дальнейшего развития архитектурой;
4. имеет встроенные средства для работы со звуком, видео- и компакт-дисками;
5. предоставляет инструменты Мастера (Wizards), автоматизирующие процесс выполнения операций путем задания простых вопросов пользователю;
6. включает встроенные средства диагностики, оптимизации и исправления ошибок, которые помогают устранять конфликты между устройствами и повышают эффективность функционирования всей системы;
7. максимально упрощает установку и настройку периферийных устройств за счет поддержки стандарта plug-and-play;
8. обеспечивает работу в режиме удаленного доступа и синхронизации файлов настольного и портативного компьютеров.
2.4. Операционная система Linux
Linux - это современная
POSIX-совместимая и Unix-
Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. Операционная система Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.
Операционная система Linux широко распространена на платформах Intel PC 386/486/Pentium/Pentium Pro и завоевывает позиции на ряде других платформ.
Возможности, которые предоставляет операционная система Linux:
• дает возможность бесплатно и легально иметь современную операционную систему для использования как на работе, так и дома;
• обладает высоким быстродействием;
• работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;
• не подвержена вирусам;
• позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора;
• эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.д. и т.п.) не мешают интерактивной работе;
• позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet; работает с сетями на базе Novell и MS Windows;
• позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других операционных систем - различных версий Unix, DOS и MS Windows;
• обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;
• предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других операционных системах;
• дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой операционной системы;
• дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любыми из разработчиков операционной системы Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.
2.5. Операционная система QNX
QNX — совместимая
операционная система
Как микроядерная операционная система, QNX основана на идее работы основной части своих компонентов как небольших задач, называемых сервисами. Это отличает её от традиционных монолитных ядер, в которых ядро операционной системы — одна большая программа, состоящая из большого количества «частей», каждая со своими особенностями. Использование микроядра в QNX позволяет пользователям (разработчикам) отключить любую ненужную им функциональность, не изменяя ядро. Вместо этого можно просто не запускать определённый процесс.
Система достаточно небольшая, чтобы в минимальной комплектации уместиться на одну дискету, вместе с этим она считается очень быстрой и должным образом «законченной» (практически не содержащей ошибок).
QNX Neutrino, выпущенная в 2001 году, перенесена на многие платформы, и сейчас способна работать практически на любом современном процессоре, используемом на рынке встраиваемых систем. Среди этих платформ
присутствуют семейства x86, MIPS, PowerPC, а также специализированные семейства процессоров, такие, как SH-4, ARM, StrongARM и xScale.
2.6. Операционная система PalmOS
Операционная система PalmOS [31] предназначена для управления PDA на базе микропроцессора Motorolla Dragon Ball VZ, за которыми закрепилось название PalmPilot (хотя правильное название их - просто Palm). Однако архитектура устройства Palm - открытая, и многие фирмы выпускают собственные PDA, подобные Palm, но с теми или иными отличиями - Sony, HandEra, Kyocera, Symbol и другие. Все эти PDA работают под управлением PalmOS.
Специфика функционирования приложений в PalmOS, а, следовательно, и самой PalmOS заключается в следующем:
• малый размер экрана (160х160 точек) не позволяет приложению иметь сложный интерфейс; при проектировании интерфейса следует соблюдать баланс между информационной достаточностью и перегруженностью экрана;
• приложение должно иметь простую и быструю навигацию, выбор требуемого действия должен производиться одной-двумя операциями пользователя, а не длинным диалогом, как бывает в настольных профессиональных компьютерах;
• Операционная система и приложения функционируют в условиях очень ограниченного объема ресурсов, прежде всего - памяти;
• одним из важнейших требований является эффективное управление питанием.
• Операционная система должна быть рассчитана на быстрый рост вычислительных возможностей - как собственных базовых возможностей PDA, так и расширения номенклатуры, возможностей и
форматов подключаемых к PDA карт.
Обязательным компонентом платформы Palm является синхронизационная приставка (cradle), которая обеспечивает соединение с настольным профессиональным компьютером и синхронизацию данных, находящихся на профессиональном компьютере и на PDA. Многие приложения для PalmOS имеют аналоги для настольного профессионального компьютера. Для синхронизации данных, разделяемых профессиональных компьютеров и PDA, используется технология HotSync, которая предусматривает создание специальных каналов (conduit) для синхронизации данных. Существуют специальные инструментальные средства для программирования таких каналов, и многие популярные программные продукты (Netscape Communicator, Oracle, IBM DB2, etc.) имеют в своем составе такие каналы.
Архитектура PalmOS показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Архитектура PalmOS
PalmOS базируется
на микроядре. Вокруг
• Менеджер Graffiti - система рукописного ввода;
• Менеджер Событий;
• Менеджер Памяти;
• Менеджер Данных;
• Менеджер Ресурсов;
• Менеджер Звука;
• и т.д.
Библиотеки (системные или от других производителей) обеспечивают высокоуровневый доступ к системным функциям. Хотя для PalmOS и существуют стандартные библиотеки языка C, в системных библиотеках имеются собственные функциональные аналоги стандартных функций C, которые оптимизированы для PalmOS, поэтому их использование предпочтительнее.
Заключение
Выполнив курсовую работу в очередной раз можно убедиться в том, что информационные технологии продолжают развиваться и углубляться. Помимо уже привычных и широко распространенных персональных компьютеров, общее число которых достигло многих сотен миллионов, становится все больше и встроенных средств вычислительной техники. Пользователей всей этой разнообразной вычислительной техники становится все больше. Компьютеры и информационные системы становятся все более понятными для человека, не являющегося специалистом в области информатики и вычислительной техники. Это стало возможным, прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения — через операционную систему.

- Классификация, определение нормативных и расчетных параметров грунтов основания.
- Классификация оптовых посредников
- Классификация оптовых предприятий
- Классификация организаций различных организационно - правовых форм собственности основные признаки их формирования и функционирования
- Классификация организационных структур
- Классификация организационных структур управления развитием производства
- Классификация организационных форм компаний в экономической теории и правовой практике
- Классификация объектов преступлений
- Классификация объектов преступления
- Классификация объектов преступления
- Классификация объектов преступления
- Классификация объектов преступления
- Классификация объектов таможенного оформления и таможенного контроля по ЕТН ВЭД ТС
- Классификация обязательного страхования