Операционные системы для персонального компьютера, общие черты и различия

Основной идеей клиент-серверной  технологии в ОС является сведение базиса ОС к минимуму. Вся остальная функциональность выносится на другой уровень и реализуется через потоки или задачи. Совокупность таких серверных задач отвечает за системные вызовы. Приложения являются клиентами, которые запрашивают сервисы через системные вызовы.

Клиент-серверная технология позволяет  создавать масштабируемые ОС и упрощает распределение в многопроцессорной системе. При эксплуатации системы замена одного модуля не вызывает эффекта “снежного кома”; кроме того, сбой модуля не всегда влечет за собой отказ системы в целом. Появилась возможность динамической загрузки и отгрузки модулей. Главной проблемой в этой модели является защита памяти, поскольку серверные процессы должны быть защищены. При каждом запросе сервиса система должна переключаться с контекста приложения на контекст сервера. При поддержке защиты памяти время переключения с одного процесса на другой увеличивается.

Как правило, большинство современных  ОСРВ построено на основе микроядра (kernel или nucleus), которое обеспечивает планирование и диспетчеризацию задач, а также осуществляет их взаимодействие. Несмотря на сведение к минимуму в ядре абстракций ОС, микроядро все же должно иметь представление об абстракции процесса. Все остальные концептуальные абстракции операционных систем вынесены за пределы ядра, вызываются по запросу и выполняются как приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Операционные системы семейства Windows95, 98, МЕ Windows95

 

Windows 95 - представляет собой высокопроизводительную, многозадачную и многопоточную 32-разрядную ОС с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Она работает в защищенном режиме и предназначена для настольных и переносных компьютеров блокнотного типа (notebook). Данная ОС позволяет более полно использовать потенциал персонального компьютера, обеспечивая доступ пользователя к ресурсам сети. Windows95 - это первая графическая операционная среда для компьютеров IBM PC.

Windows 95 - интегрированная среда, которая обеспечивает эффективный обмен текстовой, графической, звуковой и видео информацией между отдельными программами. Новая ОС расширяет возможности использования средств мультимедиа и компьютерных игр, предоставляет большие возможности при работе с интерактивными компакт-дисками, редактировании музыкальных произведений, воспроизведение видеоизображений.

Улучшенные телекоммуникационные возможности позволяют использовать Windows 95 в локальных и глобальных сетях, работать с электронной почтой. Система обеспечивает поддержку национальных стандартов большого числа стран, в том числе России, поддерживает технологию Plug and Play ( Включи и Работай), стандарт самоустанавливающихся устройств, которая автоматизирует сложный процесс подключения к компьютеру новых периферийных устройств и различных плат и их удаление, то есть подключение таких устройств происходит автоматически, ОС сама "узнает" что установлено в компьютере, и настраивается на работу с новым оборудованием. Важнейшей особенностью новой ОС является 32-разрядная архитектура, которая обеспечивает более высокую производительность системы, снимает многие ограничения на память системных ресурсов, предыдущие версии ОС имели 16-разрядную архитектуру. Тесты показали, что в Windows 95 WinWord -документ объемом 100 страниц загружается и печатается примерно на 30% быстрее, чем в Windows для рабочих групп 3.11.

По сравнению с предыдущими  версиями пользовательский интерфейс  системы стал проще и понятнее. Функциональные возможности ОС заключаются  в следующем. Она позволяет более  полно реализовать возможности оперативной памяти и микропроцессоров 386-х и 486-х и более старших моделей компьютеров. Запуск системы производится одновременно с включением компьютера. 32-разрядные приложения работают в защищенном адресном пространстве, причем система обеспечивает автоматическую очистку памяти после завершения работы каждого приложения, о не распространяется на 16-разрядные приложения.

Отличия от Windows 3.x и Windows. Несколько изменилась терминология: вместо ранее использовавшихся понятий каталог, директория и подкаталог используются новые - папка и подчиненная папка. В них хранятся все документы и программы. Появилась поддержка длинных имен файлов, позволяющая более полно отразить их содержание: имя файла или папки вместо восьми символов иметь до 255 символов.

Более удобной стала работа в  сети, упростился доступ к файлам и  программам, которые хранятся на других компьютерах сети. Улучшенная интеграция сетевой печати. Большие возможности  предоставляют базовые программы, входящие в стандартную поставку. Windows 95 обладает значительной гибкостью. Она позволяет использовать не только программы, написанные для этой системы, но и программы, написанные ранее для операционной системы MS-DOS и для операционной системы Windows 3.x

Разумеется, за передовыми возможностями  иногда приходится расплачиваться. Например, высокая гибкость Windows95, иногда приводит к снижению надежности ее работы, поэтому  эту систему не используют там, где  надежность стоит на первом месте. Другой недостаток системы состоит в  том, что за многообразие ее возможностей приходится расплачиваться многими  часа их изучения.

Выпущенная летом 1998 года новая  операционная система Windows 98 продолжает развитие Windows 95. Она стала еще более мощной и гибкой, отличается высокой надежностью, улучшенным оформлением, наличием специальных средств для "самозалечивания" и саморазвития системы. Основное отличие Windows 98 от Windows 95 состоит в том, что эта система особо ориентирована на работу с компьютерами, подключенными к Интернету, устранила известные ошибки и недостатки Windows95.

Операционная система Microsoft Windows 98 - это обновление Windows, расширяющее функциональные возможности компьютера. Простой доступ к интернету, высокая производительность системы, новые служебные программы и средства диагностики увеличивают эффективность работы.

Windows 98 улучшает качество воспроизведения графики, звука и мультимедийных приложений, созданных по новейшим технологиям. Поддержка шины Universal Serial Bus (USB) позволяет легко подключать и отключать внешние устройства, создает условия для интеграции возможностей телевидения и персонального компьютера в домашних условиях. Замечательные возможности, впервые появившиеся в Windows 95, получили дальнейшее развитие в новой операционной системе. При этом Windows 98 сохраняет совместимость с приложениями и технологиями, разработанными для старых версий Windows.

Преимущества: Простота использования и доступа в Интернет. Динамическая справочная система по технологии Web и 15 программ-мастеров, упрощающих использование компьютера. Web-совместимый интерфейс пользователя Windows 98 облегчает поиск, унифицируя представление информации в компьютере, локальной сети и Web.  
Высокая производительность и надежность. Сокращение времени запуска приложений, новые средства очистки диска и повышения эффективности его работы. Все это стало возможным благодаря новшествам, превращающим Windows 98 в мощную и надежную операционную систему.  
Поддержка аппаратных средств нового поколения. Использование преимуществ новейших технологий, таких как шина USB и диски DVD, расширение возможностей благодаря возможности подключения к одному компьютеру нескольких мониторов и поддержка технологий Digital Imaging для Windows.

Windows Millennium Edition (или Windows Me) - это новая операционная система, предлагающая пользователям домашних компьютеров все удобство и богатство возможностей электронного мира. Windows Me предлагает преимущества в четырех ключевых областях, обеспечивая лучшую платформу для мультимедиа, повышенное удобство работы, улучшенную поддержку домашних сетей и широкие возможности использования Интернета. Как и предыдущие версии Windows 9x, операционная система Windows Me обеспечивает наиболее широкую поддержку аппаратных и программныхо средств потребительского класса.

Преимущества: Лучшая платформа для мультимедиа. Новые технологии и функциональные возможности упрощают совместное использование цифровых фотографий, видеоматериалов и музыкальных записей. Windows Me включает средство Movie Maker, проигрыватель Windows Media 7, новую технологию для работы с изображениями, полученными с цифровых фотокамер и сканеров, а также мощную поддержку трехмерной графики и звука. Повышенное удобство работы. Улучшенная справка делает Windows Me самой "беспроблемной" операционной системой для домашних компьютеров. Благодаря функции восстановления системы пользователи могут быстро возвращать свой компьютер в рабочее состояние, а функция защиты системных файлов обеспечивает безопасность ключевых компонентов системы. Кроме того, Windows Me предлагает простой централизованный доступ к ресурсам справки и технической поддержки и позволяет планировать автоматические обновления через веб-узел Windows Update. Улучшенная поддержка домашних сетей. Усовершенствованный мастер домашней сети упрощает процесс организации сетей на базе домашних компьютеров, а средство общего доступа к подключению Интернета дает возможность использовать одно подключение к Интернету на нескольких ПК. Система включает новую версию сетевого протокола TCP/IP, обеспечивающего повышенный уровень надежности и безопасности при работе в Интернет, а также поддержку универсального стандарта Plug and Play, предназначенного для подключения "интеллектуальных" устройств нового поколения. Широкие возможности работы в Интернете. Обозреватель Internet Explorer 5.5 обеспечивает более удобную работу в Интернете, ускоряя загрузку и упрощая печать веб-страниц. Приложение Outlook Express и служба MSN Messenger позволяют поддерживать связь с друзьями, знакомыми и всем остальным миром. Сетевые версии классических игр дадут вам возможность испытать накал страстей при игре через Интернет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Операционные системы семейства  Windows NT, 2000, ХР, NET, VISTA, CE

В отличие от таких систем, как DOS, Windows 3.1 и Windows 9x, 32-разрядная Windows NT, а также Windows 2000 разрабатывались как совершенно новые операционные системы. Необходимость обеспечивать постоянную совместимость с предыдущими версиями невероятно тормозит развитие новых компьютерных технологий.

Windows 9x гораздо ближе к DOS, чем к Windows NT и Windows 2000. Корпорации ни за что не станут переходить на новую операционную систему, если при этом им придется потерять миллионы долларов, вложенных в 16-разрядное программное обеспечение и обучение персонала. A Windows NT является именно таким продуктом, поэтому, появившись на рынке еще в 1993 году, она продвигается хоть и уверенно, но медленно. Интерфейс Windows 9x, включенный в новую версию Windows NT 4.0, и мощная маркетинговая программа по продвижению 32-разрядных приложений способствуют росту популярности этой операционной системы. Если раньше продвижение Windows NT тормозилось отсутствием достаточного количества 32-разрядных приложений, то теперь, с появлением Windows 9x, ситуация немного исправляется. Windows NT и Windows 2000 - это нечто совсем иное, чем DOS. Хотя в этих операционных системах можно открыть окно сеанса DOS, они вовсе не являются оболочкой в традиционном понимании этого слова. Здесь речь может идти, скорее, об эмуляции DOS (для того чтобы все желающие могли поработать с привычным интерфейсом командной строки).

В сеансе DOS Windows NT многие DOS-программы работать не будут. И символьного режима экрана, который в Windows 9x предшествует загрузке графической оболочки, вы здесь не увидите.

Для хранения параметров и загрузки драйверов Windows NT и Windows 2000, как и Windows 9x, используют системный реестр. Файлов Config.sys, Autoexec.bat и .ini здесь нет вообще. Более того, модернизировать Windows 9x до Windows NT невозможно. При установке Windows NT все приложения придется устанавливать и настраивать заново. Windows NT и Windows 2000 может использовать файловую систему FAT, и поэтому вы, можете загружать компьютер с DOS-диска и иметь полный доступ ко всем файлам. Однако некоторые из самых прогрессивных возможностей Windows NT и Windows 2000 обеспечиваются ее собственной файловой системой NTFS (NT File System). NTFS позволяет создавать на диске разделы объемом до 2 Тбайт (как и FAT 32), но, кроме этого, в нее встроены функции сжатия файлов, безопасности и аудита, необходимые при работе в сетевой среде. А в Windows 2000 предполагается реализовать поддержку файловой системы FAT 32.

Установка операционной системы Windows NT начинается на диске FAT, но по желанию пользователя в конце установки данные на диске могут быть конвертированы в формат NTFS. Можно сделать это и позже, воспользовавшись утилитой Convert.ехе, поставляемой вместе с операционной системой. Преобразованный к системе NTFS раздел диска становится недоступным для других операционных систем. Чтобы вернуться в DOS, Windows 3.1 или Windows 9x, нужно удалить раздел NTFS, а вместо него создать раздел FAT. Windows 2000 можно устанавливать на диск с файловой системой FAT 32 и NTFS.

В основе проекта W2k лежат те же принципы, которые когда-то обеспечили успех NT:

1. Совместимость (Compatibility). Система имеет привычный интерфейс ОС семейства Windows, поддержку файловых систем NTFS5, NTFS4, FAT16 и FAT32. Большинство приложений, написанных под MSDOS, W9x, NT4, а также некоторые программы под OS/2 и POSIX запускаются и функционируют без проблем. При проектировании NT учитывалась возможность работы системы в различных сетевых средах, поэтому в поставку входят средства для работы в Unix- и Novell-сетях.

2. Переносимость (Portability). Система работает на различных процессорах семейства x86 производства Intel и AMD. Реализация поддержки процессоров других архитектур возможна, но потребует некоторых усилий.

3. Масштабируемость (Scalability). В W2k реализована поддержка технологий SMP и COW (Cluster Of Workstations). Количество процессоров при использовании SMP может достигать 32 (64, при использовании ядра и HAL-а, написанного производителем компьютера).

4. Система безопасности (Security) полностью удовлетворяет спецификации C2 по терминологии АНБ США. Правда, для полной поддержки потребуется оборудование, которое также удовлетворяет этой спецификации.

5. Распределённая обработка (Distributed processing). W2k имеет встроенные в систему сетевые возможности, что обеспечивает возможность связи с различными типами компьютеров-хостов благодаря наличию разнообразных транспортных протоколов и технологии "клиент-сервер".

6. Надёжность и отказоустойчивость (Reliability and robustness). Архитектура ОС защищает приложения от повреждения друг другом и самой операционной системой. При этом используется отказоустойчивая структурированная обработка особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.

7. Локализация (Localization). Система предоставляет возможности для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicode.

8. Расширяемость (Extensibility). Благодаря модульному построению системы становится возможно добавление новых модулей на различные архитектурные уровни ОС.

Операционная система Windows 2000 Professional объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути, с присущими Windows NT^®управляемостью, надежностью и безопасностью.

Windows XP. Не прошло и двух лет после выхода Windows 2000, а Microsoft уже выпустила следующую версию, которая обещает стать новой вехой в истории развития операционных систем.

Выход очередной Windows - явление всегда значительное, особенно если учесть, что число пользователей этой популярной ОС растет с каждым годом и исчисляется уже десятками миллионов. Однако путь к успеху не был легким.