Операционные системы

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ 

Кафедра АС и ВТ 
 

РЕФЕРАТ

на тему:

«Операционные системы». 
 
 
 

Выполнил: студент 11-ТПМ-16

Процюк Алина

Проверил: Конопленко Е. И. 
 
 
 

Москва, 2011

Введение.

Операционная  система сокр. ОС  (англ. operating system) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней.

Назначение  ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса ( Интерфейс - совокупность аппаратуры и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ) между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

В программном  обеспечении ВС операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.

В соответствии с условиями применения различают  три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени.

 В режиме  пакетной обработки ОС последовательно  выполняет собранные в пакет  задания. В этом режиме пользователь  не имеет контакта с ЭВМ,  получая лишь результаты вычислений. В режиме разделения времени  ОС одновременно выполняет несколько  задач, допуская обращение каждого  пользователя к ЭВМ. В режиме  реального времени ОС обеспечивает  управление объектами в соответствии  с принимаемыми входными сигналами.  Время отклика ЭВМ с ОС реального  времени на возмущающее воздействие  должно быть минимальным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

История развития ОС и виды.

Предшественником  ОС следует считать служебные  программы (такие, как загрузчики), а  также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться  с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные  программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних  и тех же действий (осуществления  операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950-60-х годах  сформировались и были реализованы  основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени  и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и системы.

Развитие "нормальных ОСей" началось в 1965 году. Самой первой операционной системой является Multics, в последствии на его основе был создан Unix. Multics использовался на компьютерах, которые применялись для создания мультфильмов. Не имея перспективы развития, проект операционной системы был закрыт, а ее создатели стали создавать новые программы и даже что-то похожее на операционные системы.

Более менее нормальное творение удалось создать Кену Томпсону. В 1969 году он написал игру Space Travel, которая не имела совершенно никакого успеха и перспектив развития у нее не было. Но это сильно сказано – не было. Взявшись за свое детище, Кен Томпсон стал модернизировать с группой сотрудников Bell Labs под руководством Денниса Ричи и Брайана Кернигана операционную систему Multics для работы игры. Позже операционная система получила название Unics (от названия операционной системы Multics), а еще позже - UNIX.

Операционная  система была написана с использованием языка программирования - ассемблер, не имела графического интерфейса, работала в режиме командной строки. Отличалась от предыдущей надежностью. Это качество сохранилось и до теперешних времен. В ней имелся командный интерпретатор BASH - Bounre Again SHell, позволяющий работать в среде операционной системы. Немного позже Кен Томпсон и его соратники по созданию Unix, стали продавать свою систему, как вполне устойчивый коммерческий проект.

В конце 70-х годов  XX века сотрудники Калифорнийского университета в Беркли внесли ряд усовершенствований в исходные коды UNIX, включая работу с протоколами TCP/IP. Их разработка стала известна под именем BSD — «Berkeley Systems Distribution». Она распространялась под лицензией, позволяющей дорабатывать и совершенствовать продукт и передавать результат третьим лицам, с исходными кодами или без них, при условии указания авторства кода, написанного в Беркли.

Одной из первых операционных систем для персональных компьютеров была CP/M (Control Program/Microcomputer) - Управляющая Программа/Микрокомпьютер, созданная для компьютеров с 8-разрядными процессорами Intel 8080, Intel 8085, Z-80. Создатель системы: Гарри Килдэл, в последующем основатель компании Digitasl Research. При создании персональных компьютеров в 1981 году компания обратилась к IBM Digital Research с предложением создать для IBM PC 5150 операционную систему с графическим интерфейсом. Те отказались помогать, и поэтому компания IBM обратилась за помощью к фирме Microsoft, которая с 1982 года начинает выпускать для IBM-совместимых персоналок операционные системы MS-DOS (Microsoft Discs Opereating System).

Почувствовав  запах больших денег за счет успеха MS-DOS, компания Microsoft приступает к разработке операционной системы с графическим интерфейсом. Это было в 1983 году. Именно тогда команда, специализирующаяся по созданию программ для MS DOS, начинают заниматься созданием новой ОС уже с графическим интерфейсом.

FreeDOS — свободно-распространяемая функциональная копия известной дисковой операционной системы MS-DOS.

Графический интерфейс - это оболочка, позволяющая использовать для выполнения программ графические элементы, которые можно видеть на экране монитора. К таким элементам можно отнести ярлыки, ссылки, кнопки меню, контекстные меню, Главное меню, рабочий стол и, разумеется, окна. Всеми этими элементами можно управлять и даже запрограммировать все эти элементы на какие-нибудь действия (если это позволяет операционная система). Уже не надо искать на клавиатуре клавиши букв при вводе команд с клавиатуры и ожидать результата выполнения той или иной команды. Достаточно щелкнуть мышкой по тому или иному элементу - и тем самым сразу запускается программа, на которую указывает элемент. Программа работала уже не в консольном режиме, а в оконном - программа запускалась в графическом окне, для управления программой стало возможным использовать кнопки управления, которые запускались при запуске той или иной программы. Окно можно свернуть, развернуть и закрыть - это основные свойства окон. Конечно все вышеперечисленные элементы графического интерфейса свойственны только современным операционным системам, в первых графических операционных системах таких элементов не было.

Первой операционной системой с поддержкой графического интерфейса пользователя (GUI, Graphical User Interface - полное название графического интерфейса) стала операционная система Macintosh (сокращенно - Mac), разработанная для компьютеров Apple PC. Такой интерфейс создавался в пределах компании Apple и никто не имел никакого права копировать эту систему и устанавливать ее на компьютерах, не совместимых с Apple. Этот интерфейс был весьма удобным, появился рабочий стол, окна, раскрывающиеся меню и пиктограммы ярлыков позволяли использовать компьютер с максимальным удобством. Впервые такой графический интерфейс был разработан в компании Apple в 1983 году, а его продажа и даже реклама компьютера Apple с графической ОС Macintosh прошла по Американскому телевидению в 1984 году.

Лишь 20 ноября 1985 года компания Microsoft представила свою "операционную систему" Windows 1.0 на выставке компьютерных технологий в Лас-Вегасе. Данная операционная система была очень "сырой", ее даже назвать полноценной операционной системой - это было бы просто самообманом. Windows 1.0 был построен с использованием DOS, фактически он являлся полноценной надстройкой DOS - графический проводник, позволяющий выполнять простейшие задачи над файлами и запускать программы после одного щелчка мышки по пикрограмме программы. В системе была так же реализована панель управления. На этом собственно удобство ОС заканчивалось. Система работала на компьютере с процессором i286. Позже последовал проект Windows 2.0, за ним Windows NT (New Technologies), Windows 3.0. Настоящий успех начался с операционными системами с выходом версии Windows 3.0. Поклонники OS/2, AmigaOS, Mac OS, Solaris, Linux и UNIX критикуют все версии Windows с момента появления системы на рынке. Однако последние 10 лет Windows - самая популярная операционная система для настольных компьютеров на процессорах семейства x86. В большей части этот успех обеспечен рыночной политикой, которая также критикуется.

Несколько слов о так называемых программах-надстройках  DOS. Это программы, запускаемые при запуске операционной системы, позволяющие выполнять операции по редактированию текста с помощью специального редактора, копирование, перемещение, переименование и удаление файлов и каталогов с носителей информации и тому подобные операции. В таких надстройках была реализована мышка, клавиатурные комбинации клавиш, а для еще большего удобства были задействованы специальные функциональные клавиши - это 12 клавиш, подписанные как F1, F2, F3 и так далее, находятся и на современных клавиатурах над группой буквенно-цифровых клавиш. Пример подобных программ - Norton Commander производства Symantec Corporation. Подобные программы существуют и сейчас и активно используются на серверах при администрировании. Подобные Nortonу: Volkov Commander, Far, Windows Commander.

AmigaOS начинается в 1985 году, это была первая операционная система в которой были одновременно реализованы вытесняющая многозадачность реального времени, графический интерфейс пользователя и командная строка. Имеет 3 полноценных ответвления (наследующих архитектуру AmigaOS):

• AROS - ОС совместимая с AmigaOS на уровне API, разрабатывается AROS Team на принципах Open-Source (процессоры x86).

• AmigaOS 4.x - версии проприетарной AmigaOS, разработка компании Hyperion Ent. для семейства ПК AmigaONE (процессор PowerPC);

• AmigaAnywhere – кросс платформенная среда приложений аналогичная Java. Существует для всех процессоров;

• MorphOS - AmigaOS-совместимая ОС, смешанного с Open-Source типа, изначально разработка компании Genesi для семейства ПК Pegasos (процессор PowerPC);

В 1986 году компания IBM и Microsoft объединили свои усилия с целью создания качественного программного обеспечения. Результатом их работы стала операционная система OS/2.  В настоящее время работы над клиентскими версиями прекращены, в связи с широким распространением MS Windows NT/XP. Серверные версии продолжают поддерживаться в связи с широким ореолом внедрения. Широко использовалась в США, в банковской и производственной сферах, а также в России, в банкоматах.

В начале 90-х  годов тогда студент Хельсинкского  университета Линус Торвалдс начал разработку ядра новой ОС для IBM-совместимых ПК, которое было названо «Linux» или «Линукс». В настоящее время GNU/Linux (совокупность различных дистрибутивов построенных на базе ядра Linux) стоит на втором месте по популярности среди ОС используемых на рабочих столах пользователей (первое место принадлежит Microsoft Windows).

ReactOS — операционная система, один из проектов сообщества Open Source. В ходе разработки предполагается добиться полной совместимости с приложениями и драйверами Microsoft Windows(R) NT4.

Plan9 - Операционная система, разработанная в Bell Labs - колыбели UNIX и языка Си. Построена на идее использования файловых иерархий для представления любых ресурсов операционной системы и оборудования. Идеально подходит для построения распределенных систем.

Inferno - продолжатель идей Plan9, отличительной особенностью которой является малые требования к ресурсам компьютера и возможность работы как поверх установленной ОС, так и самостоятельно. 
 
 
 
 
 
 
 

Понятие операционной системы.

  Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Есть приложения вычислительной техники, для которых  ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры  содержатся сегодня во многих бытовых  приборах, автомобилях (иногда по десятку  в каждом), сотовых телефонах и  т. п. Зачастую такой компьютер постоянно  исполняет лишь одну программу, запускающуюся  по включении. И простые игровые  приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры  — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже»  или компакт-диске. (Многие встроенные компьютеры и даже некоторые игровые  приставки на самом деле работают под управлением своих ОС).