Характеристики операционных систем

Операционные системы компьютеров определяют программную платформу информационной системы. Они обеспечивают выполнение приложений пользователей и посредством транспортной системы организуют доступ к сетевым ресурсам — другим компьютерам, локальным и глобальным сетям, внешним устройствам и базам данных.

Операционная система выполняет следующие функции (рис. 4.9):

  • • управление работой устройств ПК;
  • • управление работой всего ПК и его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.);
  • • диалог с пользователем и запуск других программ на выполнение.

Операционная система М8-Б08 была разработана в начале 1980-х гг. и повсеместно применялась до середины 1990-х гг. Основные характеристики: выполняется только одна программа, ограничения на максимальный размер программы, довольно

Основные функции ОС

Рис. 4.9. Основные функции ОС

сложный процесс установки нового оборудования и ориентация на подготовленного пользователя.

Основой для создания MS-DOS стала 16-разрядная операционная система SCP-DOS, разработанная Т. Паттерсоном в компании Seattle Computer Products. Первая версия MS-DOS была установлена на IBM PC вместе с алгоритмическими языками Microsoft Basic, Microsoft Cobol, Microsoft Fortran и некоторыми другими программами Microsoft.

Всего было выпущено 12 версий MS-DOS: 1.0 (1.1); 2.0; 3.0; 3.1; 3.3; 4.0; 5.0; 6.0 (6.2, 6.21, 6.22). Каждая версия имела свои особенности, так, MS-DOS 2.0 была ориентирована на обеспечение совместимости с приложениями, разработанными для других операционных систем. В MS-DOS 3.0 основное внимание было уделено сетевым возможностям и работе с дисками больших объемов (больше 1 Гб), в MS-DOS 5.0 была реализована поддержка расширенной памяти (больше 640 Кб). MS-DOS 6.0 (и ее подверсии) собрала воедино все, что было сделано ранее, и в то же время стала последней операционной системой семейства MS-DOS.

Идеи о построении операционной системы, отличающейся от привычной текстовой MS-DOS и имеющей новый графический интерфейс, были впервые высказаны Б. Гейтсом в конце

  • 1982 г. Толчком к этому послужил целый ряд причин: работа над графическими модулями для алгоритмического языка Basic, реализация графического интерфейса в компьютерах, выпускаемых компанией Xerox, а также работы, проводимые в институте Карнеги — Меллона. Впервые операционная система Microsoft Windows была представлена на выставке COMDEX 10 ноября
  • 1983 г., тогда она позиционировалась как графическое расширение для MS-DOS. Даже известные Microsoft Windows 3.x и Microsoft Windows for Workgroups 3.x не являлись операционными системами в чистом виде, а представляли собой надстройки или расширения MS-DOS. Основными новшествами, реализованными в ОС Microsoft Windows, стали появление графического интерфейса пользователя и использование наряду с клавиатурой другого устройства — графического манипулятора типа «мышь», без которого теперь трудно представить любой современный персональный компьютер. За четыре года, прошедшие с момента появления ОС Windows 3.1, она стала фактическим стандартом операционных систем для персональных компьютеров. ОС Microsoft Windows 3.1 (и впоследствии ОС Windows for Workgroups 3.11) устанавливалась примерно на 80% выпускаемых в то время персональных компьютеров, а на прикладные программы для Microsoft Windows приходилось 60 % продаж программного обеспечения. Разрабатывать менеджер интерфейса (Interface Manager, впоследствии — Microsoft Windows) компания Microsoft начала в сентябре 1981 г. Хотя первые опытные образцы были выполнены на основе так называемых Multiplan-и Word-like-меню, в 1982 г. элементы интерфейса успешно были изменены на ниспадающие меню и диалоговые окна.

Windows 1.0. Релиз вышел 20 ноября 1985 г., его появление разрушило пользовательское представление о работе с операционной системой. В Windows 1.0 можно было использовать мышь для системной навигации, а также различные функции и приложения, включенные в состав ОС. В комплект приложений входили: MS-DOS файловый менеджер, или программа для управления файлами (MS-DOS File Program), календарь, блокнот, калькулятор, часы и телекоммуникационная программа, позволяющая планировать деятельность. Пользователи могли переключаться между приложениями без необходимости перезагружать их и закрывать. Операционная система поддерживала 256 цветов, изменяемый размер окон, включала возможность минимизировать окна приложений (прообраз Панели задач) и возможность настраивать их «поведение». Компания Microsoft уже в первые версии своей ОС Windows (1.x) включала то, что сегодня мы называем Панелью управления, с теми элементами управления интерфейсом, которые можно наблюдать и в более поздних версиях Windows: элементы меню, элементы прокрутки окон, текстовые элементы и т. д. В ОС Windows 1.0 окна можно было сворачивать, разворачивать и располагать «встык» (например, «Окна сверху вниз» или «Окна слева направо»), однако не было опции для расположения окон каскадом.

Компания Microsoft анонсировала «оконную» идею весной 1983 г., но первая версия ОС Windows (1.0) была выпущена лишь в августе 1985 г. Windows 1.x базировалась на ОС MS-DOS 2.0, и из-за ограничения аппаратных средств и программного обеспечения ОС MS-DOS 2.0 успеха не имела. Однако компания получила хороший шанс заявить о своей системе как о быстрораз-вивающейся ОС для IBM-совместимых компьютеров. За один только год для дальнейшей разработки системы компания наняла на работу 55 программистов.

Windows 2.0. 2 апреля 1987 г. вышел релиз ОС Windows 2.0/286. Операционная система имела все те же самые приложения, что и Windows 1.0, однако элементы ее управления были значительно улучшены. Компания Microsoft воспользовалась преимуществами в виде улучшенных скоростных характеристик процессора Intel 286, возможностями дополнительной памяти и взаимодействия приложений, используя DDE (Dynamic Data Exchange — технология обмена данными между приложениями в среде ОС Windows и OS/2 через специальный буфер — область памяти, к которой имеет доступ каждое приложение). Windows 2.0 поддерживала VGA-графический стандарт, и пользователи могли свободно изменять размер окон и перемещать их в любую область экрана, а также «перекрывать» одно окно другим. Работающие с этой ОС могли пользоваться комбинациями клавиатурных клавиш, чтобы быстро осуществлять системные операции. В 1987 г. вышел релиз Windows 2.0/386. Единственное различие между этой версией и вышеупомянутой Windows 2.0/286 заключалось в том, что появилась возможность запускать несколько MS-DOS-приложений одновременно. ОС Windows 2.x содержала многооконную среду Presentation Manager, которая имела собственный API (интерфейс прикладного программирования), но могла использовать только 640 Кб памяти MS-DOS и расширенную память (expanded memory). Однако, несмотря на то что многие разработчики стали создавать программное обеспечение под ОС Windows 2.x, слабая аппаратная часть и ограничения не могли обеспечитть достойного функционирования многооконного интерфейса.

Windows 3.0. Выход релиза — 22 мая 1990 г. Эта версия ОС вышла с большим количеством улучшений и усовершенствований, однако не содержала ни мультимедиа, ни сетевых средств, поэтому быстро была заменена на доработанную версию Windows

3.1. Улучшения, которыми компания Microsoft снабдила ОС Windows 3.0, впечатляли: удобный графический пользовательский интерфейс; использование всего объема памяти, адресуемой микропроцессорами 80286, 80386 и выше; полная поддержка более мощного процессора Intel 386; программный и файловый менеджеры, менеджер принтеров; полностью переработанная среда разработки приложений с модулями драйверов виртуальных устройств, встроенной поддержкой приложений, работающих в дополнительной памяти, и полная реализация управления приоритетным исполнением процессов MS-DOS.

Windows 3.1. Релиз — 6 апреля 1992 г. Операционная система поддерживает многообразие шрифтов для комплексных задач обработки текстов. Кроме того, осуществляется работа по средствам мультимедиа, появилась встроенная поддержка аудиодевайсов, воспроизведения видео. Тысячи разработанных Windows-совместимых программ сделали ОС Windows 3.x очень успешной платформой и помогли Microsoft увеличить продажи ее операционной системы, количество которых достигло 10 млн копий по всему миру. ОС Windows 3.1 имела недостаток: в ОС не было встроенной поддержки сети.

Windows for Workgroups 3.11. Релиз — 15 февраля 1994 г. В Windows for Workgroups 3.1 (Windows for Workgroups 3.11) была добавлена поддержка сети на уровне доменов. Встроенные сетевые средства обеспечивали пользователю простой доступ к конфигурации сети внутри операционной системы, но Windows for Workgroups 3.1 и 3.11 не поддерживала доступ в Интернет. Для настройки доступа нужно было воспользоваться сторонним программным обеспечением, которое зачастую конфликтовало с сетевыми средствами ОС. Интерфейс Windows for Workgroups был очень похож на ОС Windows 3.1. Операционная система использовалась в локальных сетях, на отдельных пользовательских машинах и включала средства, главным образом интересующие корпоративных пользователей, такие как централизованная конфигурация и защита, улучшенная поддержка сетей Novell NetWare и сервис удаленного доступа (поддержка до 64 соединений сервером RAS). Windows for Workgroups также демонстрировала все выгоды, которые сулила новая 32-разрядная файловая система.

Windows NT 3.1. Релиз — август 1993 г. По словам Б. Гейтса, это был очень важный момент в истории развития операционной системы и компании: «Windows NT — не что иное, как фундаментальное изменение пути, по которому идут компании, предъявляя свои бизнес-требования к компьютерам». ОС Windows NT была первой ОС, которая комбинировала клиент-серверные приложения с персональными приложениями и полностью ломала прежние представления о безопасности, защите и мощности операционной системы. Здесь были реализованы и так называемая многозадачность с вытеснением, и интегрированная сетевая защита, и защита домена. Система была рассчитана на бизнес-пользователей и вышла в серверном варианте (Windows NT Advanced Server) и для рабочих станций.

Windows NT 3.5. Релиз — 6 сентября 1994 г. Версия Windows NT 3.5 была разработана в двух конфигурациях: для рабочей станции — Windows NT Workstation 3.5 и для сервера — Windows NT Server 3.5. Интерфейс Windows 3.5х был в точности таким же, как и интерфейс Windows 3.1. Windows NT Workstation 3.5 поддерживала графический стандарт OpenGL, что значительно улучшало представление средств для разработки приложений, упрощало выполнение финансовых задач, инжиниринг, разработку научных проектов. Стандарт OpenGL — библиотека графических функций предназначалась для визуализации крупных проектов и данных. Кроме того, система была снабжена довольно высоким уровнем защиты данных. Существенно упростились конфигурирование и обслуживание протокола TCP/IP, улучшились средства удаленного доступа RAS, а сервер RAS стал поддерживать до 256 соединений. Была введена возможность использования длинных (до 255 символов) имен файлов в файловой системе FAT. В ОС было реализовано улучшенное автораспознавание аппаратуры, и у пользователя появилась возможность вручную выбирать и конфигурировать сетевые адаптеры.

Windows NT 3.51. Релиз — июнь 1995 г. Данная версия включала специальный инструмент, который помогал пользователям этой системы управлять лицензиями клиентского доступа для семейства базовых серверных продуктов; утилиту, позволяющую инсталлировать по сети ОС Windows 95, и поддержку удаленной перезагрузки.

На смену MS-DOS в конце 1995 г. пришла ОС Windows 95, позволяющая одновременно выполнять несколько программ, облегчающая настройку поставленных компьютерных устройств и имеющая современный графический интерфейс. Продолжением ее разработки стала Windows 98, оптимизированная для работы в Интернете. В Windows 98 исправлена часть ошибок Windows 95, добавлена поддержка новых компьютерных устройств и т. д. К сожалению, повысились требования к оборудованию и ресурсам компьютера. Первая версия операционной системы Windows NT была разработана еще осенью 1993 г. ОС Windows NT обеспечивает повышенную безопасность данных. Технология «plug and play» облегчает установку новых компьютерных устройств в ПК. В общем случае достаточно вставить устройство в гнездо компьютера, а далее ОС сама найдет и установит соответствующий драйвер. Технология «drag and drop» ускоряет ввод определенной информации в ПК. Пользователь с помощью мыши может «отбуксировать» (перетащить) графический объект на экране в иное место и тем самым дать требуемую команду компьютеру. Технология OLE (Object Linking and Embedding) обеспечивает обмен информацией и взаимосвязь между различными программами.

Windows 95. Релиз — 24 августа 1995 г. Система была настоящим прорывом для компании, поскольку являлась уже полноценной операционной системой, а не графической надстройкой для MS-DOS, хотя пользователь и мог наблюдать привычное окно в процессе загрузки ОС. Windows 95 включала интегрированный 32-разрядный TCP/IP-стек для встроенной интернет-поддержки и новые возможностиу, которые помогали пользователю легче и проще устанавливать программы и аппаратуру. Доступ к функциям Копировать/Вставка/Вырезать обеспечивался с помощью правой кнопки мыши. Была реализована усовершенствованная и улучшенная система помощи, значительно расширенными возможностями обладала мультимедиа, перенос на другие компьютеры стал ощутимо более легким процессом. Для снижения требований к памяти система не включала поддержку system-level security (безопасность на системном уровне).

Windows NT 4.0. Релиз — 24 августа 1996 г. «Жертвуем стабильностью ради производительности» — примерно под таким девизом вышла ОС Windows NT 4.0. Легкая система управления и использования ОС, скорость выполнения приложений Win32 — все это стало возможным благодаря внесению изменений в архитектуру. Серверная версия включала более быстрые файловые и принтер-сервисы, интегрированный web-сервер и сервер DNS, поддержку многопротокольной маршрутизации, новые административные средства взаимодействия были улучшены и модифицированы.

Windows NT Server 4.0 Enterprise Edition. Релиз — декабрь 1997 г. Версия была оснащена функциями, рассчитанными на корпоративных пользователей: поддерживала сервис, обеспечивающий централизацию использования серверов автоматизации, а также управление транзакциями и совместное применение несколькими клиентами соединений с базой данных независимо от реализации сервера; MSMQ — сервер очередей; Cluster Service — кластер-сервис и службу распределения нагрузки, расширяющей масштабируемость и отказоустойчивость сервисов и приложений для ТСР/ІР-сетей. В октябре 1998 г. компания Microsoft объявила о том, что аббревиатура NT больше не будет фигурировать в названии операционных систем и новая операционная система получит название Windows 2000.

Windows NT Server 4.0 Terminal Server Edition. Релиз 1998 г. обеспечил пользователям терминальных и просто недостаточно мощных компьютеров доступ к тысячам 32-битных Windows-приложений. Использование общего сервера позволяло перенести операционную систему Windows NT на компьютеры, которые традиционно не позволяли использовать Windows NT Workstation, включая терминалы с установленной системой Windows, компьютеры Macintosh, а также компьютеры, использующие Windows 9х, Unix, MS-DOS или Windows 3.x.

Windows 98. Релиз — 25 июня 1998 г. Девиз «Works better. Plays better», которым снабдила ее компания Microsoft, прямо указывал на то, что компании, по ее мнению, на этот раз удалось добиться существенных успехов, а пользователь с помощью ее нового продукта сможет и работать лучше, и играть тоже. Она стала первой ОС Windows, созданной специально для потребителей, и надо сказать, что успех этой системы очевиден до сегодняшнего дня. Internet Explorer полностью интегрирован в систему, претерпел значительные изменения Windows Explorer (Проводник). У пользователя появилась возможность управлять ресурсами и файлами идентично управлению в браузере переходом между web-страницами, при этом список доступных дисков и папок выводится на экран также наподобие web-страницы, а для запуска файла достаточно одного щелчка мышью на нем. Файловая система жестких дисков была заменена на FAT32 (хотя в Windows 95 OSR2 она и была реализована, однако средства для преобразования FAT 16 в FAT32 не было), что позволяло организовывать крупные разделы и обеспечивало более надежное и эффективное хранение данных. К дефрагментатору в ОС добавилась утилита очистки диска, с помощью которой пользователь мог удалять временные файлы.

Windows 98 SE (Second Edition). Релиз — 5 мая 1999 г. В нем были исправлены ошибки предыдущей версии ОС, а пользователи получили расширенную совместимость ОС с аппаратной частью и новые интернет-возможности. Windows 98 SE включала Internet Explorer 5, программу Microsoft Windows NetMeeting 3.0 (средство для проведения аудио- и видеоконференций в сети), DirectX 6.1 и улучшенные средства мультимедиа.

Windows 2000. Релиз — 17 февраля 2000 г. Windows 2000 позиционировалась как улучшение Windows NT Workstation 4.0, однако была чем-то значительно большим, чем просто усовершенствованная версия уже известной системы. ОС Windows 2000 выпустили в четырех различных версиях: Professional — клиентская версия для настольных и переносных компьютеров; Server — надежная серверная платформа для наиболее ответственных приложений электронной коммерции и ведения бизнеса в определенной области или для интранет-серверов; Advanced Server — для высокопроизводительных приложений и серверов; Data Center Server — для сложных и высокопроизводительных кластерных систем. В ОС интегрирован Internet Explorer 5. Для 1Т-профес-сионалов семейство Windows NT Server предоставило такие возможности, как централизованное управление с новыми технологиями — Microsoft IntelliMirror. В ходе работы над операционной системой Windows 2000 компания выступила с инициативой «Change and Configuration Management» (CCM), цель которой — снижение затрат на установку и обслуживание настольных компьютеров.

Windows Millennium Edition (ME). Релиз — 14 сентября 2000 г. — опциональное усовершенствование для Windows 98. Windows Me позиционировалась как система для домашних пользователей.

Операционную систему напичкали улучшенными средствами мультимедиа (новый медиаплеер поддерживал большее количество типов файлов), играми, была реализована более удобная обработка цифровых изображений, цифрового и аналогового видео, цифровой музыки.

Windows ХР. Релиз — 25 октября 2001 г. Самый праздничный выход ОС, который только можно себе представить: фейерверки, хлопушки и реклама по США и Европе. Были разработаны две основные версии — Professional Edition и Home Edition, рассчитанные на пользователей с разными целями и задачами.

Версия Professional Edition — базовая для трех «вторичных» версий — Media Center Edition, TabletPC Edition и Windows XP Embedded. В ОС Windows XP Professional используется основной программный код из ОС Windows 2000 и Windows NT Workstation, благодаря которому ОС — более эффективная, безопасная и стабильная.

ОС Windows XP Home Edition обеспечивает удобный доступ к функциям ОС для выполнения типичных задач: работа с цифровыми изображениями, с музыкальными и видеофайлами; эффективный поиск, загрузка и хранение; простая организация общего доступа к компьютеру и облегченный подход к созданию домашней сети; эффективные средства связи для передачи мгновенных сообщений, проведения голосовых и видеоконференций, а также организации совместной работы.

Windows Server 2003. Релиз — 24 апреля 2003 г. Windows Server 2003 — инфраструктурная платформа высокой производительности для поддержки связанных приложений, сетей и web-служб XML в любом масштабе от рабочей группы до центра данных. Это многозадачная операционная система, способная централизованно или распределенно управлять различными наборами ролей в зависимости от потребностей пользователей. ОС имеет: файловый сервер и сервер печати; web-сервер и web-сервер приложений; почтовый сервер; сервер терминалов; сервер удаленного доступа/сервер виртуальной частной сети (VPN); служба каталогов, система доменных имен (DNS), сервер протокола динамической настройки узлов (DHCP); сервер потокового мультимедиа-вещания. Операционная система Windows Server 2003 доступна в четырех версиях:

  • • Standard Edition — идеальный выбор для предприятий малого бизнеса и подразделений организации. Поддерживает совместное использование файлов и принтеров; предоставляет безопасное подключение к Интернету; позволяет централизовать развертывание настольных приложений;
  • • Enterprise Edition — разработана для удовлетворения требований предприятий любого размера. Предназначена для приложений, web-служб и инфраструктур и обеспечивает высокую надежность и производительность. Поддерживает до восьми процессоров; предоставляет функции уровня предприятия, такие как восьмиузловая кластеризация и поддержка до 32 Гб памяти; доступна для компьютеров на базе процессора Intel Itanium; будет доступна для 64-раз-рядных вычислительных платформ, способных поддерживать восемь процессоров и 64 Гб оперативной памяти;
  • • Datacenter Edition — для ответственных бизнес-приложений и для приложений, используемых для выполнения важных задач, требующих масштабируемости и доступности высокого уровня. Наиболее мощная и функциональная серверная операционная система из всех, когда-либо предлагаемых корпорацией Microsoft; поддерживает 32-потоко-вую мультипроцессорную обработку SMP и до 64 Гб оперативной памяти; предоставляет в качестве стандартных функций восьмиузловую кластеризацию и службы балансировки нагрузки; будет доступна для 64-разрядных вычислительных платформ, способных поддерживать 32 процессора и 128 Гб оперативной памяти;
  • • Web Edition — новый продукт в семействе операционных систем Windows, предназначенный для использования в качестве web-сервера. Предназначена для разработки и хостинга web-приложений, web-страниц и web-служб XML; разработана для использования в основном в качестве web-сервера I IS 6.0; предоставляет платформу для быстрой разработки и развертывания web-служб XML, которая использует технологию ASP.NET — основную часть .NET Framework.

В приложении 4 рассматриваются вопросы сетевого программного обеспечения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >