Operatsioonisüsteemide tüübid. Ühe kasutaja süsteem (ühe kasutaja süsteem) - operatsioonisüsteem, millel puuduvad mitme kasutaja omadused. Ühe kasutaja operatsioonisüsteemide näited on Microsofti (USA) MS DOS ja Microsofti ja IBMi ühiselt loodud OS/2. Mitme kasutajaga süsteem on arvutisüsteem või selle osa (näiteks operatsioonisüsteem), mis võimaldab mitmel kasutajal üheaegselt oma terminalist (kohalikust või kaugseadmest) ühele arvutile juurde pääseda.
Multitegumtöötlus OS - operatsioonisüsteem ja arvuti, milles üks protsessor suudab korraga töödelda mitut erinevat programmi või ühe programmi erinevaid osi. Sel juhul hoitakse kõiki programme koos RAM-is ja igaüks neist käivitatakse teatud aja jooksul. Levinuim multitegumtöötlussüsteem on Unix Single-tasking OS – Esimeste mikroarvutite OS oli samuti ühetegumtöötlus; nende hulka kuuluvad CP/M, MS-DOS, PC-DOS jne. Operatsioonisüsteemide tüübid.
Võrk OS Võrgu operatsioonisüsteem, NOS (NOS, Network Operating System) – operatsioonisüsteem, mis on loodud arvutivõrgu töö tagamiseks. Võrguoperatsioonisüsteemide näideteks on Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux jne.
Tänapäeval on kuulsaimad operatsioonisüsteemid Windows, Mac OS ja Linuxi operatsioonisüsteemide perekond Windows on kõige populaarsem operatsioonisüsteem maailmas. 91% maailma kasutajatest kasutab Windowsi operatsioonisüsteeme. Mac OS on maailmas populaarsuselt teine operatsioonisüsteem. Kogu kasutajate osakaal maailmas on umbes 5,4%. Linuxi perekond – see OS on saavutanud suurima populaarsuse Android OS-iga nutitelefonide turul (64%) ja Interneti-serverite seas.
Patenditud operatsioonisüsteemide perekond. Microsoft Corporation, mis keskendus graafilise liidese kasutamisele juhtimises. Algselt oli Windows vaid MS-DOS-i graafiline lisandmoodul. Esimese Windows 1.0 operatsioonisüsteemi andis välja 1985. aastal Microsoft Corporation. Algselt kandis ettevõte nime MICROcomputers SOFTware ning selle asutasid Bill Gates ja Poll Allen.
Netmarketshare'i (Net Applications) andmetel töötab 2013. aasta mai seisuga umbes 91% personaalarvutitest Windowsi perekonna operatsioonisüsteeme. Windowsi operatsioonisüsteemid töötavad x86, x86-64, IA-64, ARM platvormidel. Hiljuti on Microsoft aktiivselt välja andnud mobiilseadmed Põhineb Windowsil, kuid siiani ei saa nad Androidi ja Apple'i populaarsusest mööda
Mac OS (Macintoshi operatsioonisüsteem) on graafilise liidesega patenteeritud operatsioonisüsteemide perekond. Apple soovis, et Macintoshi esitletaks arvutina "kõigile teistele". Mõistet "Mac OS" ei eksisteerinud tegelikult enne, kui seda ametlikult kasutati 1990. aastate keskel. Apple oli ka esimene, kes arvutihiire leiutas ja kasutas. Mis on muutunud väga populaarseks seadmeks.
1984. aastal tutvustas Apple Computers Macintoshi arvutit operatsioonisüsteemiga Mac OS 1. Kasutajad juhtisid oma arvutit mitte ainult klaviatuurilt sisestatud käskude ja juhistega, vaid ka tollal uudse seadme, mille nimeks oli hiir, abil.
Mac OS-i varasemad versioonid ühildusid ainult Motorola 68k protsessoritel põhinevate Macidega, hilisemad versioonid ühildusid PowerPC (PPC) arhitektuuriga. Hiljuti on Mac OS X ühildunud x86 arhitektuuriga. Kuid Apple'i poliitika on see, et see lubab nende arvutitesse installida ainult Mac OS-i.
Unixi-laadsete operatsioonisüsteemide üldnimetus, mis põhineb samanimelisel tuumal. Linuxi kernel ja sellega tavaliselt kasutatavad komponendid luuakse ja levitatakse vastavalt vaba ja avatud lähtekoodiga tarkvara arendusmudelile. Seetõttu ei tähenda üldnimetus ühtegi "ametlikku" Linuxi paketti; neid levitatakse tavaliselt (sageli tasuta) erinevate valmisdistributsioonide kujul, millel on oma rakendusprogrammide komplekt ja mis on juba kohandatud kasutaja konkreetsetele vajadustele.
Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Majutatud aadressil http://allbest.ru/
aines "informaatika"
Lõpetanud: üliõpilane Jamaludinova Zaira
Kontrollis: Kupriyanova Jelena Lvovna
Peterburis 2011
Sissejuhatus
OS-i tekkimine
OS-i funktsioonid
Operatsioonisüsteemi kontseptsioon
Mille jaoks on OS?
OS kui virtuaalne masin
Eraldiseisva arvuti operatsioonisüsteemid
OS kui ressursihaldussüsteem
Võrguteenused ja võrguteenused
Nõuded kaasaegsetele operatsioonisüsteemidele
Sissejuhatus
Operatsioonisüsteemma, lühend OS(inglise operatsioonisüsteem, OS) on juhtimis- ja töötlemisprogrammide kompleks, mis ühest küljest toimib arvutisüsteemi seadmete ja rakendusprogrammide liidesena ning teisest küljest on mõeldud seadmete juhtimiseks, haldamiseks. andmetöötlusprotsesse ning tõhusalt jaotada arvutusressursse arvutusprotsesside ja usaldusväärse andmetöötluse korraldamise vahel. See määratlus kehtib enamiku kaasaegsete üldotstarbeliste operatsioonisüsteemide kohta.
Tüüpilise arvutussüsteemi loogilises struktuuris asub OS ühelt poolt mikroarhitektuuri, masinakeele ja võimalusel ka nende enda (manustatud) püsivara ning teiselt poolt rakendusprogrammide vahel.
OS võimaldab tarkvaraarendajatel seadmete juurutamise ja toimimise üksikasjadest eemalduda, pakkudes minimaalset vajalik komplekt funktsioonid (vt Rakenduse programmeerimisliides).
Enamikus arvutisüsteemides on OS süsteemitarkvara peamine, kõige olulisem (ja mõnikord ka ainus) osa. Alates 1990. aastatest on levinuimad operatsioonisüsteemid olnud Microsoft Windowsi perekond ja UNIX-klassi süsteemid (eriti Linux ja Mac OS).
OS-i tekkimine
Arvuti idee pakkus välja inglise matemaatik Charles Babage üheksateistkümnenda sajandi keskel. Tema mehaaniline "analüütiline mootor" ei saanud kunagi päriselt tööle, sest tolleaegsed tehnoloogiad ei vastanud täppismehaanika jaoks vajalike detailide valmistamiseks vajalikele nõuetele. Operatsioonisüsteemist selle "arvuti" jaoks muidugi juttu ei olnud. Digitaalse andmetöötluse tõeline sünd leidis aset vahetult pärast Teise maailmasõja lõppu. 40ndate keskel loodi esimesed toruarvutusseadmed. Sel ajal osales arvuti projekteerimises, töös ja programmeerimises sama grupp inimesi. Tegemist oli pigem arvutitehnoloogia valdkonna uurimistööga, mitte arvutite kasutamisega muude rakendusvaldkondade praktiliste probleemide lahendamise vahendina. Programmeerimine viidi läbi eranditult masinkeeles. Ei olnud muud süsteemitarkvara peale matemaatika- ja utiliidirutiinide teekide, mida programmeerija saaks kasutada selleks, et vältida matemaatikafunktsiooni väärtuse arvutamiseks või standardse I/O-seadme juhtimiseks iga kord koodi kirjutamist. Operatsioonisüsteeme ikka ei ilmunud, kõik arvutusprotsessi korraldamise ülesanded lahendas iga programmeerija käsitsi juhtpaneelilt, mis oli primitiivne nuppudest, lülititest ja indikaatoritest koosnev sisend-väljundseade. Alates 50ndate keskpaigast algas arvutitehnoloogia arengus uus periood, mis oli seotud uue tehnilise baasi tekkimisega. Protsessorite kiirus on suurenenud, RAM-i ja välismälu mahud on suurenenud. Arvutid muutusid töökindlamaks, nüüd suutsid nad töötada nii kaua, et neile võis usaldada tõeliselt praktiliste ülesannete täitmise. Kuid iga programmi rakendamine hõlmas suurt hulka abitöid, seetõttu tutvustati tõhusa jagamise korraldamiseks operaatorite ametikohti, kes tegid professionaalselt kõigi selle keskuse kasutajate arvutusprotsessi korraldamise tööd.
Kuid hoolimata sellest, kui kiiresti ja usaldusväärsed operaatorid töötasid, ei suutnud nad jõudluses arvutiseadmete tööga konkureerida. Ja kuna protsessor oli väga kallis seade, siis selle kasutamise madal efektiivsus tähendas arvuti kui terviku madalat efektiivsust. Selle probleemi lahendamiseks töötati välja esimesed partiitöötlussüsteemid, mis automatiseerisid kogu operaatori toimingute jada arvutusprotsessi korraldamiseks. Varased partiitöötlussüsteemid olid tänapäevaste operatsioonisüsteemide prototüübiks, neist said esimesed süsteemiprogrammid, mis ei olnud mõeldud andmete töötlemiseks, vaid arvutusprotsessi juhtimiseks.
Pakktöötlussüsteemide juurutamisel töötati välja formaliseeritud tööde juhtimiskeel, mille abil programmeerija ütles süsteemile ja operaatorile, milliseid toiminguid ja mis järjekorras ta arvutis teha soovib.
Varajased partiitöötlussüsteemid vähendasid oluliselt arvutusprotsessi korraldamise abitegevustele kuluvat aega, mis tähendab, et astuti järjekordne samm arvutite kasutamise efektiivsuse tõstmiseks. Seda tehes aga kaotasid kasutaja programmeerijad otsese juurdepääsu arvutile, mis vähendas nende efektiivsust – igasuguste paranduste tegemine nõudis palju rohkem aega kui interaktiivne töö masina konsooli juures.
Operatsioonisüsteemi omadused
Peamised funktsioonid:
· Programmide nõudmisel nende üsna elementaarsete (madalatasemeliste) toimingute täitmine, mis on ühised enamikule programmidele ja mida leidub sageli peaaegu kõigis programmides (andmete sisend ja väljund, teiste programmide käivitamine ja peatamine, lisamälu eraldamine ja vabastamine, jne.).
· Standardne juurdepääs välisseadmetele (I/O-seadmed).
· Muutmälu haldamine (jaotus protsesside vahel, virtuaalmälu organiseerimine).
· Juurdepääsu haldamine kindlas failisüsteemis organiseeritud püsiandmekandjal (nagu kõvaketas, optilised kettad jne) olevatele andmetele.
· Kasutajaliidese pakkumine.
· Võrgutoimingud, võrguprotokolli virna toetamine.
Lisafunktsioonid:
· Ülesannete paralleelne või pseudoparalleel täitmine (multitegumtöötlus).
· Arvutussüsteemi ressursside tõhus jaotus protsesside vahel.
· Erinevate protsesside ressurssidele juurdepääsu eristamine.
· Usaldusväärsete arvutuste korraldamine (ühe arvutusprotsessi võimatus tahtlikult või kogemata mõjutada teise protsessi arvutusi) põhineb ressurssidele juurdepääsu diferentseerimisel.
· Protsesside vaheline interaktsioon: andmevahetus, vastastikune sünkroniseerimine.
· Süsteemi enda, aga ka kasutajaandmete ja programmide kaitse kasutaja toimingute (pahatahtlikud või teadmatusest) või rakenduste eest.
· Mitme kasutaja töörežiim ja juurdepääsuõiguste eristamine (vt autentimine, autoriseerimine).
Operatsioonisüsteemi kontseptsioon
OS-i määratlusi on kaks rühma: "riistvara kontrollivate programmide komplekt" ja "muid programme juhtivate programmide komplekt". Mõlemal on oma täpne tehniline tähendus, mis aga selgub alles lähemalt uurides küsimust, milleks OS-e üldse vaja on.
On arvutusrakendusi, mille jaoks OS on üleliigne. Näiteks manustatud mikroarvuteid leidub tänapäeval paljudes kodumasinates, autodes (mõnikord igas kümmekond), mobiiltelefonides jne. Sageli täidab selline arvuti pidevalt ainult ühte programmi, mis käivitub sisselülitamisel. Ja lihtsad mängukonsoolid – ka spetsialiseeritud mikroarvutid – saavad hakkama ka ilma operatsioonisüsteemita, käivitades programmi seadmesse sisestatud "kassetil" või CD-l. Mõned mikroarvutid ja mängukonsoolid kasutavad siiski oma patenteeritud operatsioonisüsteeme. Enamasti on tegemist UNIXi-laadsete süsteemidega (viimane kehtib eriti programmeeritavate kommutatsiooniseadmete kohta: tulemüürid, ruuterid).
OS on vajalik, kui:
Arvutisüsteemi kasutatakse erinevate ülesannete täitmiseks ning neid ülesandeid lahendavad programmid peavad andmeid salvestama ja vahetama. See tähendab vajadust universaalse andmete püsivusmehhanismi järele; enamikul juhtudel vastab OS sellele failisüsteemi rakendamisega. Kaasaegsed operatsioonisüsteemid pakuvad ka võimalust ühe programmi väljundit otse "linkida" teise sisendiga, jättes mööda suhteliselt aeglastest kettatoimingutest;
Erinevad programmid peavad tegema samu rutiinseid toiminguid. Näiteks võib lihtsalt klaviatuurilt tähemärgi sisestamine ja ekraanil kuvamine nõuda sadade masinakäskude täitmist ja kettaoperatsioon võib nõuda tuhandeid. Et neid mitte iga kord uuesti programmeerida, pakub OS sageli kasutatavate alamprogrammide (funktsioonide) süsteemiteeke;
· on vaja jaotada volitused programmide ja süsteemi kasutajate vahel, et kasutajad saaksid kaitsta oma andmeid volitamata juurdepääsu eest ning võimalik viga programmis ei tekitaks totaalseid probleeme;
· on vaja simuleerida mitme programmi "samaaegset" täitmist ühes arvutis (isegi ainult ühte protsessorit sisaldavas arvutis), mis viiakse läbi ajajagamise meetodil. Samal ajal jagab spetsiaalne komponent nimega planeerija protsessori aja lühikesteks segmentideks ja annab need omakorda erinevatele töötavatele programmidele (protsessidele);
Lõpuks peab operaator suutma ühel või teisel viisil juhtida üksikute programmide täitmist. Selleks kasutatakse operatsioonikeskkondi, millest üks - kest ja standardsete utiliitide komplekt - on OS-i osa (teised, näiteks graafiline töökeskkond, moodustavad OS-ist sõltumatuid rakendusplatvorme).
Seega saab tänapäevaseid universaalseid operatsioonisüsteeme iseloomustada ennekõike kui
failisüsteemide kasutamine (universaalse andmetele juurdepääsu mehhanismiga),
mitme kasutajaga (koos võimude lahususega),
Multitegumtöötlus (aja jagamisega).
Multitegumtöö ja volituste jaotamine nõuavad OS-i enda komponentide jaoks teatud privileegide hierarhiat. OS koosneb kolmest komponentide rühmast:
· süsteemiteegid;
kommunaalteenustega kest.
Enamik programme, nii süsteem (sisaldub OS-is) kui ka rakendus, käivitatakse protsessori privilegeerimata (“kasutaja”) režiimis ja neil on juurdepääs riistvarale (ja vajadusel ka muudele kerneli ressurssidele, samuti ressurssidele). muud programmid) ainult süsteemikõnede kaudu. Kernel töötab privilegeeritud režiimis: selles mõttes juhib väidetavalt OS (täpsemalt selle kernel) riistvara.
Operatsioonisüsteemi koostise määramisel on oluline töö terviklikkuse (sulgemise) kriteerium: süsteem peab võimaldama oma komponentide täielikku kasutamist (sh muutmist). Seetõttu sisaldab OS-i täielik koosseis ka tööriistade komplekti (tekstiredaktoritest kompilaatorite, silujate ja linkeriteni).
Operatsioonisüsteemide tüübid
Kõige tavalisem on OS ( OS - operatsioonisüsteem, mugavuse huvides lühendatud) perekonnast Windows, mille on välja töötanud Microsoft Corporation (Microsoft). Võib-olla olete kuulnud sellest ettevõttest ja selle asutajast Bill Gatesist. Seda operatsioonisüsteemi kasutavad paljud inimesed. Selle saidi külastajad pole erand, kuid statistikat annan hiljem.
Macintoshi arvutid (Mac) on varustatud Mac OS operatsioonisüsteem(OS - operatsioonisüsteem, vene keeles OS - operatsioonisüsteem), mida arendab Apple (inglise keelest "apple" - apple). See töötab ainult sama ettevõtte arvutites.
Eelmised kaks operatsioonisüsteemi maksid raha ja palju, kuid on ka tasuta. Kõige populaarsem neist on Linuxi operatsioonisüsteem. Tema logo on nii armas pingviin. Selle operatsioonisüsteemi töötas välja Linus Torvalds ja muutis koodi (eelmises artiklis selle, mis see oli) avatuks, st igaüks sai midagi muuta, muuta, mida entusiastlikud programmeerijad selle OS-i viimistledes tegid. Windowsi ja Mac OS-i kood on suletud, lõppude lõpuks müüvad nad seda raha eest, lõppude lõpuks ei tahaks te ilmselt midagi leiutada ja anda kõigile võimaluse oma tööd tasuta kasutada, eks? Ja kui soovite, siis au ja kiitus teile. Linuxi miinuseks on aga selle keerukus, kuid mida edasi, seda sõbralikum see kasutajale on. See on ainult põhiteave nende operatsioonisüsteemide kohta, sest muude teadmiste jaoks sellest veel ei piisa, eeldades, et hakkasite õppima saidi kkg.by artiklitest.
Tahan märkida, et on veel sadu opsüsteeme, mida kasutatakse erivajaduste jaoks, näiteks suurarvutite jaoks, robootika vajadusteks, reaalajas juhtimissüsteemide jaoks jne.
Suhteliselt hiljuti hakkasid operatsioonisüsteemid ilmuma väikestesse arvutitesse. Kui tunnete hästi elektroonikaseadmeid, siis tõenäoliselt naudite seda, et operatsioonisüsteeme võib leida paljudest meie igapäevaselt kasutatavatest seadmetest, näiteks mobiiltelefonidest. Nendes väikestes seadmetes kasutatavad arvutid on muutunud nii võimsaks, et suudavad nüüd käitada operatsioonisüsteeme ja programme. Tavaline mobiiltelefon palju võimsam kui lauaarvuti 20 aastat tagasi.
Samuti peaksite mõnega tutvuma operatsioonisüsteemi olulised komponendid. See on draiver ja graafiline kest. Neid arutatakse järgmises, viimases artiklis.
Mille jaoks on OS?
operatsioonisüsteemi arvuti riistvara
Operatsioonisüsteem tagab suhtluse kasutaja, programmide ja arvuti riistvara vahel.
Operatsioonisüsteem suhtleb riistvaraga seadme draiverite abil. Draiver on spetsiaalne programm, mille on tavaliselt loonud riistvaratootja ja mis võimaldab operatsioonisüsteemil seadmega suhelda.
Kasutaja jaoks pakub OS kasutajaliidest. DOS-is oli kogu liides käsureal. Windowsis on liidese mõiste palju laiem – see hõlmab graafilist kesta ja standardseid dialooge (näiteks faili avamine või salvestamine) ja mitmeid muid asju, mis kasutajale mõnikord päris selged pole.
Programmide jaoks pakub OS kasutajaliidese elemente. Lisaks, kui me räägime multitegumtöötlussüsteemist, siis selle pädevusse kuulub arvutiressursside jaotamine programmide vahel. Sel juhul tuleks ressursside all mõista eelkõige protsessori aega – OS peab tagama, et ükski programm ei monopoliseeriks kõiki ressursse ega läheks vastuollu teiste töötavate rakendustega.
Iga operatsioonisüsteemi (vähemalt arvutis kasutatavate) jurisdiktsiooni alla kuulub ka failisüsteemi hooldus. Muide, DOS-i päevil oli see selle peamine ülesanne, mis kajastus nimes.
Lisaks sisaldab OS mitmesuguseid abiprogramme arvuti seadistamiseks ja hooldamiseks - süsteemi utiliidid. Eelkõige on need programmid kettavigade parandamiseks (ja need ilmuvad sageli pärast arvuti rikkeid või enneaegseid elektrikatkestusi). Kui rääkida Windowsist, siis sellega on kaasas veel palju programme – alates tekstiredaktorist (Notepad, WordPad) kuni erinevate vabaajamängudeni (pasjanss, sapper).
OS kui virtuaalne masin
Oma probleemide edukaks lahendamiseks saab kaasaegne kasutaja või isegi rakendusprogrammeerija hakkama ilma arvuti riistvara põhjaliku tundmiseta. Ta ei pea olema teadlik arvuti erinevate elektrooniliste ja elektromehaaniliste komponentide toimimisest. Pealegi ei pruugi kasutaja väga sageli isegi protsessori käsukomplekti teada. Programmeerija kasutaja on harjunud tegelema võimsate kõrgetasemeliste funktsioonidega, mida operatsioonisüsteem pakub.
Nii et näiteks kettaga töötades piisab, kui rakendust kirjutav programmeerija töötab OS-i all või OS-i lõppkasutaja esindab seda teatud failide komplektina, millest igaüks millel on nimi. Toimingute jada failiga töötamisel on selle avamine, ühe või mitme lugemis- või kirjutamistoimingu tegemine ja seejärel faili sulgemine. Sellised üksikasjad nagu kirjutamise ajal kasutatav sagedusmodulatsioon või magnetiliste lugemis-/kirjutuspeade liigutamise mehhanismi mootori praegune olek ei tohiks programmeerijat muretseda. Just operatsioonisüsteem peidab programmeerija eest suurema osa riistvara funktsioonidest ning annab võimaluse lihtsaks ja mugavaks tööks vajalike failidega.
Kui programmeerija töötaks otse arvuti riistvaraga, ilma OS-i osaluseta, peaks programmeerija kettalt andmeploki lugemise korraldamiseks kasutama rohkem kui tosinat käsku, mis näitavad paljusid parameetreid: ploki number ketas, rajal olev sektori number jne. Ja pärast kettaga vahetusoperatsioonide lõpetamist peaks ta oma programmis ette nägema tehtud toimingu tulemuse analüüsi. Arvestades, et kettakontroller on võimeline tuvastama rohkem kui kakskümmend erinevat toimingu sooritamise võimalust, ei saa riistvara tasemel kettaga vahetuse programmeerimist pidada kõige triviaalsemaks ülesandeks. Kasutaja töö ei tundu vähem koormav, kui ta pidi faili lugemiseks terminalist määrama radade ja sektorite numbrilised aadressid.
Operatsioonisüsteem ei säästa programmeerijaid mitte ainult vajadusest töötada otse kettaseadme riistvaraga, pakkudes neile lihtsat faililiidest, vaid hoolitseb ka kõigi muude arvuti riistvaraseadmete haldamisega seotud rutiinsete toimingute eest: füüsiline mälu, taimerid, printerid. , jne.
Selle tulemusena muutub tõeline masin, mis on võimeline sooritama vaid väikest komplekti oma käsusüsteemiga määratletud elementaarseid toiminguid, virtuaalmasinaks, mis täidab paljusid palju võimsamaid funktsioone. Virtuaalset masinat juhitakse ka käskudega, aga need on juba teistsuguse, kõrgema taseme käsklused: kustuta teatud nimega fail, käivita mõni rakendusprogramm, tõsta ülesande prioriteeti, trüki failist tekst välja. Seega on OS-i eesmärk pakkuda kasutajale/programmeerijale mõni täiustatud virtuaalmasin, mida on lihtsam programmeerida ja millega on lihtsam töötada kui otse riistvaraga, mis moodustab päris arvuti või reaalse võrgu.
Eraldiseisva arvuti operatsioonisüsteemid
Arvuti operatsioonisüsteem on omavahel ühendatud programmide kogum, mis toimib liidesena ühelt poolt rakenduste ja kasutajate ning teiselt poolt arvuti riistvara vahel. Selle määratluse kohaselt täidab OS kahte funktsioonide rühma:
kasutajale või programmeerijale reaalse arvutiriistvara asemel laiendatud virtuaalmasina pakkumine, millega on mugavam töötada ja mida on lihtsam programmeerida;
· Arvuti kasutamise efektiivsuse tõstmine selle ressursside ratsionaalse haldamise kaudu vastavalt mõnele kriteeriumile.
OS kui ressursihaldussüsteem
Operatsioonisüsteem ei paku kasutajatele ja programmeerijatele mitte ainult mugavat liidest arvuti riistvarale, vaid on ka arvutiressursside jaotamise mehhanism.
Kaasaegsete arvutisüsteemide peamised ressursid hõlmavad selliseid ressursse nagu protsessorid, põhimälu, taimerid, andmekomplektid, kettad, lindiseadmed, printerid, võrguseadmed ja mõned muud. Ressursid jagatakse protsesside vahel. Protsess (ülesanne) on enamiku kaasaegsete operatsioonisüsteemide põhikontseptsioon ja sageli määratletakse seda lühidalt kui käimasolevat programmi. Programm on staatiline objekt, mis on koodide ja andmetega fail. Protsess on dünaamiline objekt, mis ilmub operatsioonisüsteemi pärast seda, kui kasutaja või operatsioonisüsteem ise otsustab "käivitada programmi täitmiseks", st luua uus arvutustöö üksus. Näiteks võib operatsioonisüsteem luua protsessi vastuseks kasutaja prgl-käsule. exe kus prgl. exe on faili nimi, kuhu programmi kood on salvestatud.
Paljudes kaasaegsetes operatsioonisüsteemides kasutatakse terminit "lõime" või "lõime" OS-i minimaalse tööühiku tähistamiseks, samas kui mõiste "protsess" olemust muudetakse. Seda käsitletakse üksikasjalikumalt 4. peatükis Protsessid ja lõimed. Ülejäänud peatükkides jääme lihtsustatud tõlgenduse juurde, mille kohaselt kasutatakse käivitatava programmi kohta ainult terminit “protsess”.
Arvutussüsteemi ressursside haldamine nende kõige tõhusamaks kasutamiseks on operatsioonisüsteemi eesmärk. Näiteks multiprogrammeeriv operatsioonisüsteem korraldab mitme protsessi samaaegse täitmise ühes arvutis korraga, lülitades protsessori kordamööda ühelt protsessilt teisele, jättes välja protsessori jõudeajad, mis on põhjustatud protsessi I/O kutsetest. OS jälgib ja lahendab ka konflikte, mis tekivad siis, kui mitu protsessi pääsevad juurde samale I/O-seadmele või pääsevad juurde samadele andmetele. Tõhususe kriteerium, mille järgi OS korraldab arvutiressursside haldamist, võib olla erinev. Näiteks mõnes süsteemis on oluline selline kriteerium nagu arvutussüsteemi läbilaskevõime, teistes aga selle reaktsiooniaeg. Vastavalt valitud efektiivsuse kriteeriumile korraldavad operatsioonisüsteemid arvutusprotsessi erineval viisil.
Ressursihaldus hõlmab järgmisi tavalisi ressurssidest sõltumatuid ülesandeid.
ressursside planeerimine - see tähendab, et määratakse kindlaks, milline protsess, millal ja millises koguses (kui ressurssi saab jaotada osade kaupa) tuleks eraldada see ressurss;
Ressursitaotluste rahuldamine;
Olukorra jälgimine ja ressursi kasutamise arvestus - ehk operatiivinfo pidamine selle kohta, kas ressurss on hõivatud või vaba ning milline osa ressursist on juba eraldatud;
Protsessidevaheliste konfliktide lahendamine.
Nende levinud ressursihaldusprobleemide lahendamiseks kasutavad erinevad operatsioonisüsteemid erinevaid algoritme, mille funktsioonid määravad lõpuks OS-i kui terviku välimuse, sealhulgas jõudlusnäitajad, ulatus ja isegi kasutajaliides. Näiteks määrab rakendatav protsessori juhtimisalgoritm suures osas ära, kas OS-i saab kasutada ajajagamissüsteemina, pakktöötlussüsteemina või reaalajas süsteemina.
Ressursside tõhusa jagamise korraldamine mitme protsessi vahel on väga keeruline ja selle keerukuse tekitab peamiselt ressursitarbimise päringute esinemise juhuslikkus. Mitmeprogrammilises süsteemis moodustatakse päringujärjekorrad samaaegselt täitvatest programmidest jagatud arvutiressurssideni: protsessor, mäluleht, printer, ketas. Operatsioonisüsteem korraldab nende järjekordade teenindamise erinevate algoritmide järgi: saabumise järjekorras, prioriteetide alusel, ringreisil jne. Taotluste teenindamiseks optimaalsete distsipliinide analüüs ja määramine on rakendusmatemaatika erivaldkonna teema. - järjekorra teooria. Seda teooriat kasutatakse mõnikord teatud järjekorra algoritmide tõhususe hindamiseks operatsioonisüsteemides. Väga sageli rakendatakse OS-is ka praktikas testitud empiirilisi järjekorra algoritme.
Seega on ressursside haldamine oluline osa iga operatsioonisüsteemi, eriti multiprogrammeeriva operatsioonisüsteemi funktsioonidest. Erinevalt masina laiendatud funktsioonidest teostab enamik ressursihaldusfunktsioone operatsioonisüsteem automaatselt ja need pole rakendusprogrammeerijale kättesaadavad.
Võrguteenused ja võrguteenused
OS-i serveri- ja kliendiosade kombinatsiooni, mis pakuvad võrgu kaudu juurdepääsu teatud tüüpi arvutiressursile, nimetatakse võrguteenuseks. Ülaltoodud näites moodustavad OS-i kliendi- ja serveriosad, mis koos pakuvad võrgujuurdepääsu arvuti failisüsteemile, failiteenuse.
Väidetavalt pakub võrguteenus võrgu kasutajatele teenuste komplekti. Neid teenuseid nimetatakse mõnikord ka võrguteenuseks (ingliskeelsest terminist "service"). Tuleb märkida, et seda terminit tõlgitakse tehnilises kirjanduses nii "teenus" kui ka "teenus" ja kui "teenus". Kuigi neid termineid kasutatakse mõnikord vaheldumisi, tuleb meeles pidada, et mõnel juhul on nende mõistete tähenduste erinevus põhimõttelist laadi. Edaspidi mõistame tekstis “teenuse” all võrgukomponenti, mis rakendab teatud teenuste komplekti, ning “teenuse” all peame silmas selle teenuse pakutavate teenuste komplekti kirjeldust. Seega on teenus liides teenuse tarbija ja teenusepakkuja (teenuse) vahel.
Iga teenus on seotud kindlat tüüpi võrguressurssidega ja/või konkreetse viisiga neile ressurssidele juurde pääseda. Näiteks annab prinditeenus võrgukasutajatele juurdepääsu ühiskasutatavatele võrguprinteritele ja pakub printimisteenust ning postiteenus võrgu inforessursile – e-kirjadele. Ressursidele juurdepääsu viis on erinev, näiteks kaugjuurdepääsu teenus - see annab arvutivõrgu kasutajatele sissehelistamistelefonikanalite kaudu juurdepääsu kõigile selle ressurssidele. Konkreetsele ressursile, näiteks printerile, kaugjuurdepääsu saamiseks suhtleb kaugjuurdepääsuteenus prinditeenusega. Võrgu OS-i kasutajate jaoks on kõige olulisemad failiteenus ja printimisteenus.
Võrguteenuste hulgast võib välja tuua need, mis ei ole keskendunud lihtsale kasutajale, vaid administraatorile. Neid teenuseid kasutatakse võrgu toimimise korraldamiseks. Näiteks võimaldab Novell NetWare 3.x Bindery teenus administraatoril pidada võrgukasutajate andmebaasi arvutis, kus töötab Novell NetWare 3.x. Progressiivsem lähenemine on luua tsentraliseeritud kasutajatugi ehk teisisõnu kataloogiteenus, mis on mõeldud mitte ainult kõigi võrgukasutajate, vaid ka kõigi selle tarkvara- ja riistvarakomponentide andmebaasi haldamiseks. Kataloogiteenuste näidetena tuuakse sageli Novelli NDS-i ja Banyani StreetTalki. Teised näited administraatorile teenust pakkuvatest võrguteenustest on võrguseireteenus, mis võimaldab võrguliiklust jäädvustada ja analüüsida, turvateenus, mis võib sisaldada eelkõige loogilist sisselogimisprotseduuri koos paroolikontrolliga, varundus- ja arhiveerimisteenus.
See, kui rikkalikku teenuste komplekti operatsioonisüsteem lõppkasutajatele, rakendustele ja võrguadministraatoritele pakub, määrab selle positsiooni võrgu operatsioonisüsteemide üldises valikus.
Võrguteenused on oma olemuselt klient-server süsteemid. Kuna iga võrguteenuse rakendamisel tekib loomulikult päringute allikas (klient) ja päringu täitja (server), siis sisaldab iga võrguteenus ka kahte asümmeetrilist osa - klienti ja serverit (joonis 2.2). Võrguteenust võivad operatsioonisüsteemis esindada kas mõlemad (kliendi ja serveri) osad või ainult üks neist.
Peer-to-peer ja serveri võrgu operatsioonisüsteemid
Sõltuvalt sellest, kuidas funktsioonid võrguarvutite vahel jaotuvad, võivad need toimida kolmes erinevas rollis:
arvuti, mis tegeleb eranditult teiste arvutite päringute teenindamisega, täidab spetsiaalse võrguserveri rolli;
Arvuti, mis esitab päringuid teise masina ressurssidele, täidab kliendisõlme rolli;
· Arvuti, mis ühendab endas kliendi ja serveri funktsioone, on peer-to-peer sõlm.
On ilmne, et võrk ei saa koosneda ainult kliendisõlmedest ega ainult serverisõlmedest. Võrgu, mis õigustab oma eesmärki ja tagab arvutite koostoime, saab ehitada ühe järgmise kolme skeemi järgi:
peer-to-peer sõlmedel põhinev võrk - peer-to-peer võrk;
· klientidel ja serveritel põhinev võrk -- spetsiaalsete serveritega võrk;
· võrk, mis sisaldab igat tüüpi sõlme – hübriidvõrk.
Igal neist skeemidest on oma eelised ja puudused, mis määravad nende rakendusvaldkonnad.
OS peer-to-peer võrkudes
Peer-to-peer võrkudes on kõik arvutid üksteise ressurssidele juurdepääsu osas võrdsed. Iga kasutaja saab soovi korral deklareerida oma arvuti mis tahes ressursi jagatuks, misjärel saavad teised kasutajad seda kasutada. Peer-to-peer võrkudes installivad kõik arvutid operatsioonisüsteemi, mis annab kõigile võrgus olevatele arvutitele potentsiaalselt võrdse kogemuse. Seda tüüpi võrguoperatsioonisüsteeme nimetatakse peer-to-peer operatsioonisüsteemideks. Ilmselgelt peavad peer-to-peer operatsioonisüsteemid sisaldama nii võrguteenuste serveri- kui ka kliendikomponente (joonisel on need tähistatud vastavalt tähtedega C ja K). Peer-to-peer operatsioonisüsteemide näited on LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroups, Windows NT Workstation, Windows 95/98.
Võrdvõrgus olevate kõigi arvutite võimaliku võrdsuse korral tekib sageli funktsionaalne asümmeetria. Tavaliselt on võrgus kasutajaid, kes ei soovi oma ressursse jagada. Sel juhul ei aktiveerita nende operatsioonisüsteemide serverivõimalusi ja arvutid toimivad "puhaste" klientidena (joonisel on kasutamata OS-i komponendid varjutatud).
Samal ajal saab administraator mõnele võrguarvutile määrata ainult teiste arvutite päringute teenindamise funktsioone, muutes need nii “puhasteks” serveriteks, millega kasutajad ei tööta. Selles konfiguratsioonis muutuvad peer-to-peer võrgud sarnaseks spetsiaalsete serveritega võrkudega, kuid see on ainult väline sarnasus – nende kahe võrgutüübi vahel on endiselt oluline sisemine erinevus. Algselt ei sõltu peer-to-peer võrkudes OS-i spetsialiseerumine sellest, millist funktsionaalset rolli arvuti täidab - klient või server. Arvuti rolli muutmine peer-to-peer võrgus saavutatakse tänu sellele, et serveri või kliendi osade funktsioone lihtsalt ei kasutata.
Peer-to-peer võrke on lihtsam korraldada ja toimida, selle skeemi järgi korraldatakse tööd väikestes võrkudes, milles arvutite arv ei ületa 10-20. Sel juhul pole vaja kasutada tsentraliseeritud haldustööriistu – mitmel kasutajal on lihtne kokku leppida ühiskasutatavate ressursside loendis ja neile juurdepääsuks paroolides.
Suurtes võrkudes muutuvad aga vajalikuks tsentraliseeritud halduse, andmete salvestamise ja töötlemise ning eriti andmekaitse tööriistad ning selliseid võimalusi on spetsiaalsete serveritega võrkudes lihtsam pakkuda.
OS spetsiaalsete serveritega võrkudes
Spetsiaalsed serverivõrgud kasutavad võrgu operatsioonisüsteemide erivariante, mis on optimeeritud töötama serveritena ja mida nimetatakse serverite operatsioonisüsteemideks. Nende võrkude kasutajaarvutid käitavad kliendi operatsioonisüsteeme.
Operatsioonisüsteemi spetsialiseerimine serverina toimimiseks on loomulik viis serveri toimimise tõhususe suurendamiseks. Ja vajadust sellise tõusu järele tuntakse sageli väga teravalt, eriti suures võrgus. Kui võrgus on sadu või isegi tuhandeid kasutajaid, võib jagatud ressursside päringute intensiivsus olla väga suur ja server peab selle päringuvooga toime tulema ilma suurte viivitusteta. Ilmne lahendus sellele> probleemile on kasutada serverina võimsa riistvaraplatvormiga arvutit ja serverifunktsioonide jaoks optimeeritud operatsioonisüsteemi.
Mida vähem funktsioone OS täidab, seda tõhusamalt saab neid rakendada, nii et serveri toimimise optimeerimiseks on OS-i arendajad sunnitud rikkuma mõningaid selle muid funktsioone ja mõnikord kuni nende täieliku tagasilükkamiseni. Üks selle lähenemisviisi ilmekas näide on NetWare serveri operatsioonisüsteem. Selle arendajad on seadnud endale eesmärgiks optimeerida failiteenuse ja printimisteenuse jõudlust. Selleks jätsid nad süsteemist täielikult välja paljud universaalse OS-i jaoks olulised elemendid, eriti graafilise kasutajaliidese, universaalsete rakenduste toe, mitmeprogrammilise režiimi rakenduste kaitsmise üksteise eest ja virtuaalse mälu mehhanismi. Kõik see võimaldas saavutada ainulaadse failijuurdepääsu kiiruse ja muutis selle operatsioonisüsteemi pikaks ajaks liidriks serverite operatsioonisüsteemides.
Mõne serveri operatsioonisüsteemi liiga kitsas spetsialiseerumine on aga samal ajal nende nõrk pool. Seega ei võimalda NetWare'i universaalse programmeerimisliidese ja rakenduste kaitsetööriistade puudumine seda kasutada rakenduste täitmiskeskkonnana ja toob kaasa vajaduse kaasata võrku ka teisi serveri operatsioonisüsteeme, kui faili- ja prinditeenustest erinevad funktsioonid. nõutud.
Seetõttu loobuvad paljude serverite operatsioonisüsteemide arendajad funktsionaalsetest piirangutest ja lisavad serveri OS-i kõik komponendid, mis võimaldavad neid kasutada universaalserverina ja isegi kliendi OS-ina. Sellised serveri operatsioonisüsteemid on varustatud täiustatud graafilise kasutajaliidesega ja toetavad universaalset API-d. See toob need peer-to-peer operatsioonisüsteemidele lähemale, kuid on mitmeid erinevusi, mis õigustavad nende klassifitseerimist serveri operatsioonisüsteemideks.
Võimsate riistvaraplatvormide, sealhulgas mitme protsessoriga platvormide tugi;
suure hulga samaaegselt töötavate protsesside ja võrguühenduste tugi;
Tsentraliseeritud võrguhalduse komponentide (näiteks kasutajatoe või võrgukasutajate autentimise ja autoriseerimise teenus) kaasamine operatsioonisüsteemi;
Laiem võrguteenuste komplekt.
Nõuded kaasaegsetele operatsioonisüsteemidele
Operatsioonisüsteemi põhinõue on tõhusa ressursihalduse põhifunktsioonide täitmine ning mugava liidese pakkumine kasutajale ja rakendusprogrammidele. Kaasaegne OS peab tavaliselt toetama multiprogrammeerimist, virtuaalset mälu, vahetamist, mitme akna graafilisi kasutajaliideseid ja paljusid muid vajalikke funktsioone ja teenuseid. Lisaks nendele funktsionaalse täielikkuse nõuetele on operatsioonisüsteemidel sama olulised töönõuded, mis on loetletud allpool.
· Laiendatavus. Kui arvutiriistvara vananeb mõne aastaga, siis operatsioonisüsteemide kasulikku eluiga saab mõõta aastakümnetes. Näiteks on UNIX operatsioonisüsteem. Seetõttu muutuvad operatsioonisüsteemid alati aja jooksul evolutsiooniliselt ja need muutused on olulisemad kui riistvaralised muudatused. OS-i muudatused seisnevad tavaliselt uute funktsioonide hankimises, näiteks uut tüüpi välisseadmete või uute võrgutehnoloogiate tugi. Kui OS-i kood on kirjutatud nii, et täiendusi ja muudatusi saab teha ilma süsteemi terviklikkust rikkumata, siis nimetatakse sellist OS-i laiendatavaks. Laiendatavus saavutatakse OS-i modulaarse struktuuri kaudu, milles programmid on üles ehitatud eraldi moodulite komplektist, mis suhtlevad ainult funktsionaalse liidese kaudu.
teisaldatavus. Ideaalis peaks OS-i kood olema hõlpsasti teisaldatav üht tüüpi protsessoritelt teist tüüpi protsessoritesse ja ühte tüüpi riistvaraplatvormidelt (mis erinevad mitte ainult protsessori tüübi, vaid ka kogu arvuti riistvara ülesehituse poolest) teisele. riistvaraplatvormi tüüp. Kaasaskantavatel operatsioonisüsteemidel on erinevate platvormide jaoks mitu rakendusvõimalust, seda OS-i omadust nimetatakse ka mitmeplatvormiliseks.
· Ühilduvus. On mitmeid "pikaealisi" populaarseid operatsioonisüsteeme (UNIX, MS-DOS, Windows 3.x, Windows NT, OS / 2 variandid), mille jaoks on välja töötatud lai valik rakendusi. Mõned neist on väga populaarsed. Seetõttu on kasutaja jaoks, kes ühel või teisel põhjusel ühest OS-ist teise liigub, väga ahvatlev võimalus käivitada uues operatsioonisüsteemis tuttav rakendus. Kui operatsioonisüsteemil on vahendid teiste operatsioonisüsteemide jaoks kirjutatud rakenduste käitamiseks, siis väidetakse, et see ühildub nende OS-idega. Eristada tuleks ühilduvust binaarkoodide tasemel ja ühilduvust lähtetekstide tasemel. Ühilduvuse mõiste hõlmab ka teiste operatsioonisüsteemide kasutajaliideste tuge.
· Töökindlus ja veataluvus. Süsteem peab olema kaitstud nii sisemiste kui ka väliste vigade, rikete ja rikete eest. Selle toimingud peaksid alati olema etteaimatavad ja rakendused ei tohiks OS-i kahjustada. OS-i töökindluse ja tõrketaluvuse määravad eelkõige selle aluseks olevad arhitektuursed otsused, aga ka selle rakendamise kvaliteet (silutud kood). Lisaks on oluline, kas OS sisaldab tarkvaratuge riistvara tõrketaluvusele, näiteks kettamassiivid või katkematu toiteallikad.
· Ohutus. Kaasaegne OS peab kaitsma andmeid ja muid arvutisüsteemi ressursse volitamata juurdepääsu eest. Selleks, et operatsioonisüsteemil oleks turvaomadus, peab see sisaldama vähemalt autentimisvahendeid - kasutajate seaduslikkuse määramist, autoriseerimist - seaduslikele kasutajatele ressurssidele diferentseeritud juurdepääsuõiguste andmist, auditeerimist - kõigi "kahtlaste" sündmuste fikseerimist kasutaja turvalisuse huvides. süsteem. Turvaomadused on eriti olulised võrgu operatsioonisüsteemide jaoks. Sellistes operatsioonisüsteemides lisatakse juurdepääsukontrolli ülesandele võrgu kaudu edastatavate andmete kaitsmise ülesanne.
· Tulemuslikkus. Operatsioonisüsteem peaks olema nii kiire ja tundlik, kui riistvaraplatvorm seda võimaldab. OS-i jõudlust mõjutavad paljud tegurid, millest peamised on OS-i arhitektuur, funktsioonide mitmekesisus, koodi programmeerimise kvaliteet, OS-i töötamise võimalus suure jõudlusega (mitme protsessoriga) platvormil.
järeldused
OS on omavahel seotud programmide komplekt, mis on loodud arvuti riistvara tõhususe suurendamiseks selle ressursside ratsionaalse haldamise kaudu, samuti kasutaja mugavuse pakkumiseks, pakkudes talle laiendatud virtuaalmasinat.
· Peamised OS-i hallatavad ressursid hõlmavad protsessoreid, põhimälu, taimereid, andmekogumeid, kettaid, lindiseadmeid, printereid, võrguseadmeid ja mõnda muud. Ressursid jagatakse protsesside vahel. Ressursihalduse probleemide lahendamiseks kasutavad erinevad operatsioonisüsteemid erinevaid algoritme, mille omadused määravad lõpuks OS-i välimuse.
· Olulisemad OS-i alamsüsteemid on protsessi-, mälu-, faili- ja välisseadmete halduse alamsüsteemid, aga ka kasutajaliidese, andmekaitse ja halduse alamsüsteemid.
· Rakenduse programmeerijale on OS-i võimalused saadaval funktsioonide komplektina, mis moodustavad rakenduste programmeerimisliidese (API).
· Mõistet "võrgu operatsioonisüsteem" kasutatakse kahes tähenduses: esiteks kõigi võrgus olevate arvutite OS-i komplektina ja teiseks ühe arvuti operatsioonisüsteemina, mis võib võrgus töötada.
· Võrgu OS-i peamised funktsionaalsed komponendid hõlmavad kohalikke ressursside haldustööriistu ja võrgutööriistu. Viimase võib omakorda jagada kolmeks komponendiks: vahendid kohalike ressursside ja teenuste pakkumiseks üldkasutuseks - OS-i serveriosa, kaugressurssidele ja -teenustele juurdepääsu taotlemise vahendid - OS-i kliendiosa ( ümbersuunaja) ja sõidukid OS, mis koos sidesüsteemiga tagavad sõnumite edastamise võrgus olevate arvutite vahel.
· Serveri- ja kliendiosade kombinatsiooni, mis pakuvad võrgu kaudu juurdepääsu teatud tüüpi arvutiressursile, nimetatakse võrguteenuseks. Võrguteenus pakub võrgukasutajatele teenuste komplekti, võrguteenust. Iga teenus on seotud kindlat tüüpi võrguressurssidega ja/või konkreetse viisiga neile ressurssidele juurde pääseda. Võrgu OS-i kasutajate jaoks on kõige olulisemad failiteenus ja printimisteenus. Võrguteenused võivad olla OS-i sügavalt manustatud või kombineeritud mingi kestana või tarnida eraldi tootena.
· Sõltuvalt sellest, kuidas funktsioonid võrguarvutite vahel jaotuvad, võivad need toimida kolmes erinevas rollis. Arvuti, mis tegeleb eranditult teiste arvutite päringute teenindamisega, mängib spetsiaalse võrguserveri rolli. Arvuti, mis taotleb ressursse teiselt masinalt, toimib kliendisõlmena. Arvuti, mis ühendab endas kliendi ja serveri funktsioone, on võrdõigussõlm.
· Peer-to-peer võrgud koosnevad ainult peer-to-peer sõlmedest. Sel juhul on kõigil võrgu arvutitel potentsiaalselt võrdsed võimalused. Peer-to-peer operatsioonisüsteemid sisaldavad nii võrguteenuste serveri- kui ka kliendikomponente. Peer-to-peer võrke on lihtsam korraldada ja toimida, selle skeemi järgi korraldatakse tööd väikestes võrkudes, milles arvutite arv ei ületa 10-20.
· Spetsiaalsed serverivõrgud kasutavad võrgu operatsioonisüsteemi eriversioone, mis on optimeeritud töötama kas serverite või klientidena. Serverite operatsioonisüsteeme iseloomustab võimsate riistvaraplatvormide, sealhulgas mitme protsessoriga platvormide tugi, lai valik võrguteenuseid, suure hulga samaaegselt töötavate protsesside ja võrguühenduste tugi, täiustatud turbetööriistade ja tsentraliseeritud võrguhaldustööriistade olemasolu. Klientide operatsioonisüsteemid, olles üldiselt lihtsamad, peaksid pakkuma mugavat kasutajaliidest ja ümbersuunajate komplekti, mis võimaldavad juurdepääsu erinevatele võrguressurssidele.
· Tänapäeva nõuded võrgu operatsioonisüsteemidele hõlmavad järgmist: ressursihalduse funktsionaalne terviklikkus ja tõhusus, modulaarsus ja laiendatavus, kaasaskantavus ja mitmeplatvormiline ühilduvus rakenduste ja kasutajaliideste tasandil, töökindlus ja tõrketaluvus, turvalisus ja jõudlus.
Majutatud saidil Allbest.ru
...Sarnased dokumendid
OS-i areng ja klassifikatsioon. võrgu operatsioonisüsteemid. Mälu haldamine. Kaasaegsed kontseptsioonid ja tehnoloogiad operatsioonisüsteemide kujundamiseks. UNIX operatsioonisüsteemide perekond. Novelli võrgutooted. Microsofti võrgu OS.
loovtöö, lisatud 07.11.2007
Operatsioonisüsteemide mõiste ja põhifunktsioonid, nende tüüpiline struktuur ja tööpõhimõte. Novell Windowsi operatsioonisüsteemide kujunemine ja arendamine, nende sordid ja üldised omadused, põhinõuded riistvarale.
esitlus, lisatud 12.07.2011
Operatsioonisüsteemide olemuse, eesmärgi, funktsioonide tunnused. Nende evolutsiooni eristavad tunnused. Ressursihaldusalgoritmide omadused. Kaasaegsed kontseptsioonid ja tehnoloogiad operatsioonisüsteemide kujundamiseks, nõuded XXI sajandi OS-ile.
kursusetöö, lisatud 01.08.2011
Operatsioonisüsteemide peamised klassifikatsioonid. OS/2, UNIX, Linuxi ja Windowsi perekondade operatsioonisüsteemid. Juurdepääsuõiguste ja mitme kasutaja töörežiimi eristamine. Kasutajaliides ja võrgutoimingud. RAM-i haldamine.
abstraktne, lisatud 11.05.2011
Operatsioonisüsteemide mõiste, nende klassifikatsioon ja sordid, eripärad ja põhiomadused. Operatsioonisüsteemide sisu, interaktsiooni järjekord ja nende komponentide otstarve. Kettaruumi organiseerimine. Kaasaegse OS-i kirjeldus.
kontrolltööd, lisatud 07.11.2009
Põhimõisted operatsioonisüsteemide kohta. Kaasaegsete operatsioonisüsteemide tüübid. Windowsi perekonna operatsioonisüsteemide arendamise ajalugu. Windowsi perekonna operatsioonisüsteemide omadused. Windows 7 operatsioonisüsteemi uus funktsionaalsus.
kursusetöö, lisatud 18.02.2012
üldised omadused operatsioonisüsteemi nõuded. Võrgu operatsioonisüsteemi (OS) struktuur. Peer-to-peer võrgu operatsioonisüsteemid ja spetsiaalsete serveritega. Microsofti võrgutooted. OS töörühmadele ja OS ettevõtete võrkudele.
lõputöö, lisatud 27.09.2012
Võrgud ja võrguarhitektuurid. Sideprotokollid. Failide jagamine ja avaldamine kaugsaitidel. Võrgu topoloogiad. sideprotsessorid. marsruutimise strateegiad. Kokkupõrke lahutusvõime. Žetooni edastamine. Sõnumite vahetamise pesad.
esitlus, lisatud 24.01.2014
Operatsioonisüsteemi komponentide otstarve, klassifikatsioon, koostis ja otstarve. Komplekssete infosüsteemide, tarkvarapakettide ja üksikrakenduste arendamine. Operatsioonisüsteemide Windows, Linux, Android, Solaris, Symbian OS ja Mac OS omadused.
kursusetöö, lisatud 19.11.2014
Operatsioonisüsteemide põhimõisted. Sünkroniseerimine ja kriitilised alad. Signaalid ja protsessidevaheline interaktsioon. Mälu haldamine. Seadme draiverid. Kaasaegsete operatsioonisüsteemide omadused. Keskprotsessor, kell ja taimeri kiibid.
Tere Habralyudi!
Paljud inimesed ei tea ega mäleta, kuidas sai alguse arvutitarkvara ajalugu – operatsioonisüsteemid. Just selle teema valis koolipoiss oma MAN-ovsky tööks (MAN - väike teaduste akadeemia). See kõlab nii – operatsioonisüsteemide areng. Pean kohe ütlema, et üle 90% on pärit Tyrnetist, kuid kaugeltki mitte Google'i otsingu esimesel kahel leheküljel.
Sissejuhatus
Arvutitehnoloogia on viimasel ajal teinud olulise arenguhüppe ning peagi on meie elu ilma arvuti abita võimatu ette kujutada. Kuid ilma operatsioonisüsteemita on arvuti vaid kiipide komplekt. Operatsioonisüsteemi alusel töötavad kõik programmid, mida kasutame, OS-ist sõltub eelkõige meie arvutis töötamise kiirus ja tootlikkus.Kaasaegne arvuti koosneb ühest või mitmest protsessorist, RAM-ist, ketastest, printerist, klaviatuurist, hiirest, monitorist, võrguliidestest ja erinevatest muudest sisend-/väljundseadmetest. Tulemuseks on üsna keeruline süsteem. Kui iga programmeerija, kes rakendust loob, peab mõistma kõiki nende seadmete tööpõhimõtteid, siis ta ei kirjuta ühtegi koodirida. Pealegi on kõigi nende komponentide haldamine ja nende optimaalne kasutamine väga keeruline ülesanne. Sel põhjusel on arvutid varustatud spetsiaalse tarkvarakihiga, mida nimetatakse operatsioonisüsteemiks, mille ülesandeks on hallata kasutajaprogramme, aga ka hallata kõiki riistvararessursse.
Esimene OS
GM-HAA oli esimene arvutite operatsioonisüsteem. Selle lõid 1955. aastal Robert Patrick General Motorsist ja Owen Mock Põhja-Ameerika lennundusest. See põhines süsteemimonitoril ja töötas edasi suured masinad. GM-HAA põhifunktsioon on uue programmi automaatne täitmine, kui vana programm on lõppenud.Platoo tekkimine
1972. aastal töötati välja süsteem PLATO, milles oli mitmeid uuendusi, näiteks oranž plasmapaneel. See sisaldas mälu- ja rastergraafika funktsioone. PLATO plasmaekraan toetas võimalust kiiresti joonistada vektorjooni.Paljud PLATO OS-i juurutatud uuendused said aluse teiste arvutisüsteemide arendamiseks. Näiteks Apple on mõned tehnoloogiad laenanud ja täiustanud.UNIX-i tõus
Esimese UNIX-süsteemi töötas välja 1969. aastal AT&T Bell Labsi osakond. Sellest ajast alates on loodud suur hulk erinevaid UNIX-süsteeme. Mõned UNIX-süsteemide eripärad on järgmised:1) tekstifailide kasutamine süsteemi konfigureerimiseks ja haldamiseks;
2) käsureal käivitatud utiliitide laialdane kasutamine;
3) Suhtlemine kasutajaga läbi virtuaalse seadme – terminali;
4) Füüsiliste ja virtuaalsete seadmete esitamine failidena.
UNIX-i ideedel oli tohutu mõju arvuti operatsioonisüsteemide arengule. UNIX-süsteeme peetakse praegu üheks ajalooliselt olulisemaks operatsioonisüsteemiks. See operatsioonisüsteem populariseerib suvalise pesastussügavusega hierarhilise failisüsteemi ideed.
Linux
Linuxi lõi 1991. aastal Soome tudeng Linus Torvalds. Linuxi edasises saatuses sai määravaks asjaolu, et Linus kohe pärast OS-i loomist oma OS-i lähtekoodi internetti postitas. Kuigi 1991. aastal ei olnud internet veel nii laialt levinud kui praegu, kasutasid seda peamiselt piisava tehnilise ettevalmistusega inimesed. Ja juba algusest peale sai Torvalds mitmeid huvilisi kommentaare koos ettepanekuga arendamisele kaasa aidata, millega Linus nõustus ja poole aasta pärast liitus arendusega sadu, seejärel sadu tuhandeid vabatahtlikke. Tulenevalt asjaolust, et Linuxi lähtekoodid levitatakse vabalt ja avalikult, on süsteemi arendamisse algusest peale kaasatud suur hulk sõltumatuid arendajaid.MS-DOS
MS-DOS on Microsofti kaubanduslik operatsioonisüsteem IBM PC-ga ühilduvatele personaalarvutitele. MS-DOS töötab reaalajas x86 protsessoris. Korraga saab käivitada ainult ühte programmi. MS-DOS on loodud selleks, et kasutajad saaksid hõlpsasti asendada sisseehitatud tõlgi kolmanda osapoole käsurea tõlkidega, näiteks 4DOS-iga.Aknad, kus ilma selleta
1985. aastal ilmus Windowsi esimene versioon, mida kasutajad ei hinnanud ja mida ignoreeriti. Võib-olla seetõttu, et see ainult täiendas DOS-i võimalusi, olles tegelikult MS-DOS-i komplekti graafiline kest ja lisand.
Aja jooksul paranes Windowsi süsteem üha enam, ilmus täisväärtuslik graafika, jätsid kasutajad ilma nägemise süsteemifailidest, ületati multitegumtöö barjäär, mis võimaldab käivitada 2-3 programmi.1992. aastal, alates Windowsi tulekust 3.1, paljude kasutajate ja spetsialistide sõnul hinnati uusi OS-i võimalusi. Alates Windos3.1 versioonist on OS saanud kõvakettale 32-bitise juurdepääsu.
1998. aastal, 25. juunil, sisenes tarbijaturule uus OC Windows 98. Võrreldes eelmiste proovidega olid eelised järgmised: täielik integratsioon Internetiga, täiustatud liidese haldus, uus protsess op Pentium II, AGP graafikaportaal, USB siin.
Paralleelselt eelmistega algas Windows XP süsteemi arendus, kus lõpuks otsustati süsteemituumas loobuda 16-bitisest ja minna üle 32-bitisele, uue arhitektuuri ja struktuuriga. Uue süsteemi eelistest tuleb märkida järgmist: see on esimene täielikult kohandatava liidesega süsteemidest, intelligentse Start-menüü kasutuselevõtt. Samuti optimaalselt ümber kujundatud paneel – PC juhtimine.
Uue Windows Vista süsteemi ilmumist pärast Widows XP-d peetakse kõige kahetsusväärsemaks võimaluseks pärast kõiki varasemaid OS-i väljalaseid. Seda esitletakse Windows 7 eelse “kleidiproovina”. Tundub, et uue süsteemi head omadused peaksid kasutajaid huvitama. Uuendused, nagu sisseehitatud otsing, 3D Aero liides koos kaunite pritsekraanidega, hea kaitse- miski ei aidanud, kõik tehti kasutajate sõnul äärmiselt ebaõnnestunult.
Windows 7 on Vistaga võrreldes vähe muutunud, välja arvatud uus liides. Windows 7-l on 5 versiooni: Starter Edition, Home Basic, Home Premium, Professional, Ultimate.
Erinevalt oma eelkäijatest Windows 7 ja Windows XP kasutab Windows 8 uut liidest nimega Modern(Metro). Süsteemis on ka töölaud, kuid juba eraldi rakenduse kujul.
Mobiilne OS
Nüüd tõmbavad kasutajate kasvavat huvi nutitelefonid erinevatel operatsioonisüsteemidel: Windows Phone, Boda, IOS. Kõige populaarsemad neist on IOS ja AndroidOS.iOS
IOS on Linuxi tuumal põhinev mobiilne operatsioonisüsteem, mille on välja töötanud ja välja andnud Ameerika ettevõte Apple. See ilmus algselt 2007. aastal iPhone'i ja iPod Touchi jaoks. Nüüd on see installitud kõikidesse Apple'i seadmetesse. Sellised uuendused nagu Safari mobiilibrauser, visuaalne kõnepost ja virtuaalne klaviatuur on muutnud IOS-i nutitelefonide jaoks üheks populaarsemaks süsteemiks.android
Android on kõige dünaamilisemalt arenev süsteem, mis on mõeldud nutitelefonidele (algselt kommunikaatoritele (iPhone ja selle puuteekraan muutsid Google’i meelt)). See on laua- ja sülearvutites kasutatavate sarnaste Windowsi ja Linuxi süsteemide lihtsustatud versioon, mis keskendub puuteekraanile. Androidi platvorm koosneb operatsioonisüsteemist, liidesest, liidesetarkvarast ja võimsatest rakendustest.Google Chrome OS (pilve OS)
Chrome OS on positsioneeritud operatsioonisüsteemiks seadmetele alates väikestest netbookidest kuni täissuuruses lauaarvutisüsteemideni ning see toetab nii x86- kui ka ARM-protsessoriarhitektuure.Uus Google Chrome OS on avatud lähtekoodiga, mis põhineb optimeeritud Linuxi tuumal ja mida juhib Chrome'i brauser. Peamine funktsioon on veebirakenduste domineerimine OS-i tavapäraste funktsioonide ees. Brauser mängib selles võtmerolli.
Uue toote loomise strateegia eeldab arhitektuuri, mis ei nõua Interneti-juurdepääsuks kasutatava personaalarvuti riistvararessursse.
Kõik rakendused, mille süsteem käivitab, on veebiteenused. Tegelikult tehakse kõik arvutis toimuvad tegevused Internetis – pole vaja installida ühtegi võrguühenduseta rakendust. Sellega seoses ei nõua Chrome OS-is töötamine arvutil võimsaid ressursse, sest kõik protsessid ei käivitu mitte arvutis endas, vaid vastavate teenuste serverites.
ennustajad
Kasutaja operatsioonisüsteemist saab midagi paljale metallile installitud veebibrauseri sarnast. Moodne klassikaline liides (kujundatud Xerox PARCis ja Apple’i poolt ligi 30 aastat tagasi pioneeriks) jääb minevikku. Paljud OS-i kaasaegsed komponendid muutuvad lihtsalt tarbetuks, teised lahkuvad kasutajast ja muutuvad programmeerijate API-teenusteks. OS-i põhiülesanne on pakkuda pilveteenuste kliendiosa käivitamise võimalust. Ja Microsofti eelised tänapäeva OS-i maailmas vähenevad oluliselt. Nad peavad leidma uusi viise kasutajate ja programmeerijate sidumiseks uues keskkonnas, mis on praegusest konkurentsivõimelisem.Palju sõltub suurte tarkvarafirmade nagu Microsoft, Google otsustest, õnnestumistest ja ebaõnnestumistest. Erinevalt tarkvara arengust, mida nägime 1990. ja 2000. aastatel, on uus areng vähem sõltuv riistvaratootjatest ja rohkem sõltuv lõppkasutajate tarkvaratootjatest.
Ära karju kõveruse pärast, kui midagi parandatakse, ära sõima autorit.
Sildid: operatsioonisüsteemid, IT ajalugu
operatsioonisüsteem on programm, mis laaditakse arvuti sisselülitamisel. See loob dialoogi kasutajaga, haldab arvutit, selle ressursse (RAM, kettaruum jne), käivitab täitmiseks muid (rakendus)programme. Operatsioonisüsteem annab kasutajale ja rakendusprogrammidele mugava võimaluse arvutiseadmetega suhelda (liides).
Operatsioonisüsteemi vajaduse peamiseks põhjuseks on see, et elementaarsed toimingud arvutiseadmetega töötamiseks ja arvutiressursside haldamiseks on väga madal tase, seega koosnevad toimingud, mida kasutaja ja rakendusprogrammid nõuavad, mitmesajast või tuhandest sellistest elementaartoimingutest.
Näiteks magnetkettaseade "mõistab" ainult selliseid elementaarseid toiminguid nagu ajami mootori sisse-/väljalülitamine, lugemispeade paigaldamine konkreetsele silindrile, konkreetse lugemispea valimine, ketta rajalt arvutisse teabe lugemine jne. Ja isegi sellise lihtsa toimingu tegemiseks nagu faili kopeerimine ühelt disketilt teisele (fail on kettal või muul masinakandjal olev nimeline teabekogum), peate draivi käskude käivitamiseks tegema tuhandeid toiminguid, kontrollima nende täitmine, teabe otsimine ja töötlemine tabelites failide paigutamine ketastele jne. Ülesande muudab veelgi keerulisemaks järgmine:
multitegumtöötluskeskkond, mis võimaldab kasutajal täita korraga rohkem kui ühte ülesannet.
Praegu on UNIX-i tuumale ehitatud palju operatsioonisüsteeme, nagu SCO Unix (Santa Cruz Operation), Novell UnixWare, Interactive Unix, Linux, BSD perekond (BSDI, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD), Solaris, AIX, IRIX, Digitaalne Unix, HP-UX. See nimekiri ei pretendeeri täielikule, sest lisaks loetletutele on palju vähem levinud Unixeid ja Unixi sarnaseid süsteeme.
Unix koosneb kernelist koos kaasatud draiverite ja utiliitidega (kernelivälised programmid). Kui teil on vaja muuta konfiguratsiooni (lisada seadet, vahetada porti või katkestada), siis kernel ehitatakse ümber (lingitakse uuesti) objektimoodulitest.
Erinevalt Unixist seovad Windows ja OS/2 draiverid alglaadimise ajal. Samal ajal on kokkupandud kerneli kompaktsus ja ühise koodi taaskasutus suurusjärgu võrra madalam kui Unixil. Lisaks saab muutmata süsteemikonfiguratsiooniga Unixi kerneli ilma muudatusteta (muuta tuleb ainult BIOS-i algusosa) ROM-i kirjutada ja käivitada ilma RAM-i laadimata. Koodi kompaktsus on eriti oluline, sest kernel ja draiverid ei jäta kunagi füüsilist RAM-i ega "vahetata" neid kettale.
Unix on kõige mitmeplatvormilisem OS. Programmide teisaldatavus ühest Unixi versioonist teise on piiratud. Lohakas programm, mis ei võta arvesse Unixi rakenduste erinevusi, võib nõuda tõsist ümbertöötamist. Kuid ikkagi on see palju suurusjärgus lihtsam kui näiteks OS / 2-lt NT-le üleminek.
2. WINDOWS 9X JA WINDOWS 2000/XP PEREKONNA OPERATSIOONSÜSTEEMIDE ANALÜÜS
Avaldatud augustis 1995 Windows 95, kuid selle väljalaskmine ei toonud kaasa MS-DOS-i väljatõrjumist, kuigi peaaegu kõik MS-DOS-i funktsioonid viidi üle Windowsile. Nii Windows 95 kui ka MS-DOS 7.0 uus versioon sisaldasid enamikku monoliitse operatsioonisüsteemi funktsioone, sealhulgas virtuaalmälu ja protsesside haldamist. Windows 95 ei olnud aga täielikult 32-bitine programm. See sisaldas suuri tükke 16-bitist assemblerkoodi (ja ka mõnda 32-bitist) ja jätkas MS-DOS-i failisüsteemi kasutamist peaaegu kõigi selle piirangutega. Ainus oluline muudatus failisüsteemis oli pikkade failinimede lisamine MS-DOS-is lubatud 8+3 märgist koosnevatele nimedele.
Isegi vabastamisel Windows 98 juunis 1998 oli MS-DOS veel olemas (nüüdne versioon 7.1) ja koosnes 16-bitisest koodist. Kuigi süsteemi MS-DOS-i osast on nüüdseks üle viidud veelgi rohkem funktsioone Windowsi osasse ja suurte kettapartitsioonide tugi on muutunud standardiks, ei erinenud Windows 98 oma ülesehituselt kuigi palju Windows 95-st Peamine erinevus oli kasutajaliideses, mis oli rohkem integreeritud iseenesest Internet ja kasutaja töölaud. Just see integratsioon äratas USA justiitsministeeriumi tähelepanu, mis seejärel esitas Microsoft Corporationi vastu hagi, süüdistades Microsoft Corporationi monopoliseaduse rikkumises. Microsoft on vastutust karmilt eitanud. 2000. aasta aprillis nõustus USA föderaalkohus valitsusega. Lisaks sellele, et Windows 98 kernel sisaldas suurt hulka 16-bitist koostekoodi, oli sellel süsteemil ka tõsiseid probleeme. Esiteks, kuigi see süsteem oli multitegumtöö, ei olnud tuum ise uuesti sisenenud, kui protsess oli hõivatud haldamisega. mis tahes andmestruktuur kernelis ja seejärel lõppes selle ajalõik ja algas teine protsess, võis uus protsess andmestruktuuri vastu võtta ebaühtlases olekus. Selle probleemi vältimiseks saavad enamik kernelisse sisenevaid protsesse enne midagi tegema hiiglasliku mutexi, mis katab kogu süsteemi. Kuigi see lähenemisviis kõrvaldas võimaliku andmestruktuuri ebakõlade ohu, kõrvaldas see ka suure osa multitegumtöötluse eelistest, kuna protsessid pidid sageli ootama, kuni kernelisse sisenemiseks mõni teine protsess tuumast väljub.
Teiseks oli igal protsessil 4 GB aadressiruum, millest esimene 2 GB kuulus täielikult protsessile. Järgmise 1 GB jagasid (kirjutatavad) aga kõik süsteemi protsessid. Alumine 1 MB jagati, et kõik protsessid pääseksid juurde MS-DOS-i katkestusvektoritele. Seda funktsiooni kasutasid täiel määral ära enamik Windows 98 rakendusi. Selle tulemusena võib ühe programmi viga rikkuda teiste protsesside kasutatavaid võtmeandmestruktuure, põhjustades kõigi nende protsesside kokkujooksmise. Asja teeb hullemaks see, et viimane 1 GB jagati (kirjutatav) protsesside ja kerneli vahel ning sisaldas mõningaid kriitilisi andmestruktuure. Iga programm, mis kirjutab nendele struktuuridele prügi (tahtlikult või mitte), võib kogu süsteemi keelata. Ilmne lahendus, mille kohaselt ei paigutata kerneli andmestruktuure kasutajaruumi, ei olnud rakendatav, kuna vanad MS-DOS-i jaoks kirjutatud programmid ei saaks siis Windows 98-s töötada.
2000. aastal andis Microsoft välja Windows 98 veidi muudetud versiooni nimega Windows mind(Windows Millennium Edition – Windows Millennium Edition). Kuigi see versioon parandas mõned vead ja lisas uusi funktsioone, oli väliskesta all peidus sama Windows 98. Uute funktsioonide hulka kuulusid piltide, muusika ja filmide parem organiseerimine ja jagamine, suurem tugi kodus võrgu loomisele ja mitme mängijaga mängudele ning sisaldas ka rohkem Internetiga seotud funktsioonid, nagu kiirsõnumite ja lairibaühenduste tugi (kaabelmodemid ja ADSL). Üks huvitav uus funktsioon oli võimalus taastada arvuti varasemad sätted pärast mõne parameetri valesti seadistamist. Kui kasutaja konfigureeris süsteemi ümber (näiteks muutis ekraani eraldusvõimet 640x480-lt 1024x768-le) ja seejärel süsteem lakkas töötamast, saab ta nüüd naasta viimasele töötavale konfiguratsioonile.
NT 4.0-le pidi järgnema NT 5.O. 1999. aastal muutis Microsoft aga oma nime Windows 2000, peamiselt tänu katsetele leida neutraalset nime, mis näeb välja loogilise laiendusena nii Windows 98 kui ka NT kasutajate jaoks. Seega soovis Microsoft luua ühtset operatsioonisüsteemi, mis oleks üles ehitatud tugevale 32-bitisele tehnoloogiale, kuid kasutaks populaarset Windows 98 kasutajaliidest.
Kuna Windows 2000 on tegelikult NT 5.0, pärib see paljusid NT 4.0 funktsioone. See on täielikult 32-bitine (64-bitine planeeritud) multitegumtöötlussüsteem, millel on individuaalselt kaitstud protsessid. Igal protsessil on oma 32-bitine (saab 64-bitine) virtuaalne aadressiruum. Operatsioonisüsteem töötab kerneli režiimis, kasutajaprotsessid aga kasutajarežiimis, mis tagab täieliku kaitse (erinevalt Windows 98-st). Protsessidel võib olla üks või mitu lõime, mis on operatsioonisüsteemile nähtavad ja mida haldab. See vastab USA kaitseministeeriumi C2 turvanõuetele kõigi failide, kataloogide ja protsesside ning muude ühiskasutuses olevate objektide puhul (vähemalt juhul, kui diskett on eemaldatud ja võrk ei tööta). Lõpuks on sellel täielik toetus sümmeetrilistele mitme protsessoriga süsteemidele 2 kuni 32 protsessorit.
Asjaolu, et Windows 2000 on tõesti NT 5.0, ilmneb mitmel viisil. Näiteks kutsutakse süsteemikataloogi \winnt , ja operatsioonisüsteemi binaarfail (kataloogis \winnt\system32 ) helistas ntoskrnl.exe. Kui teeme sellel failil paremklõpsu ja vaatame selle atribuute, näeme, et selle versiooninumber on 5xxx.yyy.zzz , kus 5 tähendab NT 5, xxx- väljaande number, uuu - ehitada (koostada) number, a zzz- alaealise versiooni number. Lisaks palju faile kataloogis \winnt
ja selle alamkataloogid sisaldavad tähti nt nende nimedes, näiteks virtuaalne MS-DOS emulaator ntz'dm.Operatsioonisüsteem Windows 2000 ei ole lihtsalt Windows 98 liidesega NT 4.0 täiustatud versioon. Alustuseks sisaldab see palju muid funktsioone, mis olid varem saadaval ainult operatsioonisüsteemis Windows 98. Nende hulka kuuluvad plug-and-play-seadmete täielik tugi, USB siin , IEEE 1394 (FireWire), IrDA (Infrapunaandmete assotsiatsioon – IrDA ühenduse poolt välja töötatud infrapunaandmete edastamise ja printimise standard), samuti muuhulgas toitehaldus. Lisaks lisati mitmeid uusi funktsioone, mida teistes Microsofti operatsioonisüsteemides, sealhulgas kataloogiteenuses, varem ei olnud Active Directory, Kerberose turvalisus, kiipkaardi tugi, süsteemi jälgimise tööriistad, parem sülearvuti/lauaarvuti integreerimine, süsteemihalduse infrastruktuur ja tööruumid. Veel üks NTFS-failisüsteemi uus funktsioon on kopeerimise-kirjutamisel linkimise vorm, mille puhul kaks kasutajat saavad jagada ühte lingitud faili. Niipea, kui üks kasutajatest hakkab sellesse faili kirjutama, luuakse failist automaatselt koopia.
Teine oluline edusamm on rahvusvahelistumine. Operatsioonisüsteem NT 4.0 tarniti erinevate keelte jaoks eraldi versioonidena, kuna tekstistringid olid programmikoodi manustatud. Ingliskeelse tarkvarapaketi installimisel Hollandi arvutisse lõpetasid operatsioonisüsteemi osad sageli hollandi keele kasutamise ja lülituvad inglise keelele, kuna teatud programmi- ja tekstistringe sisaldavad failid kirjutati üle. See probleem on lahendatud. Operatsioonisüsteem Windows 2000 koosneb ühest kahendkoodist, mis töötab kõigis maailma riikides. Süsteemi iga installi ja isegi iga kasutaja jaoks saate valida keele, mida süsteemi töötamise ajal kasutatakse. See on võimalik, kuna kõik menüüelemendid, dialoogiaknad, veateated ja muud tekstistringid on operatsioonisüsteemist eemaldatud ning paigutatud spetsiaalsetesse kataloogidesse, iga keele jaoks üks. Sarnaselt NT operatsioonisüsteemi varasematele versioonidele kasutab Windows 2000 Unicode'i, et toetada keeli, mis ei kasuta ladina tähestikku, nagu vene, kreeka, heebrea ja jaapani keel.
Ainus, mida Windows 2000-l pole, on MS-DOS. Seda lihtsalt pole siin ühelgi kujul (nagu polnud NT-s). Käsurea liides on olemas, kuid see on uus 32-bitine programm, mis sisaldab nii vana MS-DOS-süsteemi funktsioone kui ka mõningaid uusi funktsioone.
Vaatamata arvukatele funktsioonidele, mis aitavad kaasa süsteemi kaasaskantavusele tarkvara, riistvara, keelte ja muu osas, on Windows 2000 ühes osas vähem kaasaskantav kui NT 4.0. See töötab ainult kahel platvormil - Pentium ja Intel IA-64. NT operatsioonisüsteem toetas algselt täiendavaid platvorme, sealhulgas PowerPC, MIPS ja Alpha, kuid aastate jooksul lõpetas Microsoft nende protsessorite ükshaaval toetamise ärilistel põhjustel.
operatsioonisüsteem Microsoft Windows XP(inglise keelest eXPerience - kogemus), tuntud ka koodnime Microsoft Codename Whistler all, on Windowsi perekonna uus operatsioonisüsteem, mis on loodud NT tehnoloogia baasil. Esialgu kuulus Microsofti plaanidesse kahe sõltumatu järgmise põlvkonna operatsioonisüsteemi arendamine. Esimene projekt sai tööpealkirja Neptune, see OS pidi olema Windows 9X sarja uue süsteemi Windows Millennium Edition järgmine värskendus. Teine projekt nimega Odyssey hõlmas operatsioonisüsteemi loomist Windows NT platvormile, mis pidi asendama Windows 2000. Microsofti juhtkond pidas aga kohatuks ressursside hajutamist kahe erineva operatsioonisüsteemi reklaamimiseks, mille tulemusena mõlemad arendusvaldkonnad ühendati üheks projektiks – Microsoft Whistler. Võib-olla just tänu sellele lahendusele ühendab Windows XP kasutajatele juba tuttavad eelmiste põlvkondade operatsioonisüsteemide eelised: Windows 98 ja Windows ME perekondade mugavuse, paigaldamise ja kasutamise lihtsuse ning Windowsi töökindluse ja mitmekülgsuse. 2000. Praegu on Windows XP lauaarvutitele ja tööjaamadele saadaval kolmes versioonis: Home Edition koduarvutitele, Professional Edition kontoriarvutitele ja lõpuks Microsoft Windows XP 64bit Edition on Windows XP Professionali versioon personaalarvutitele, mis põhineb 64-bitine Intel Itaniumi protsessor, mille taktsagedus on üle 1 GHz.
Microsoft Windows XP käitamiseks vajate personaalarvutit, mis vastab järgmistele minimaalsetele süsteeminõuetele: protsessor – Pentiumiga ühilduv, taktsagedus 233 MHz või kõrgem; RAM-i maht - 64 MB; vaba kettaruumi - 1,5 GB. Stabiilseks ja kiireks tööks on siiski soovitatav installida see operatsioonisüsteem arvutisse, millel on järgmised optimaalsed omadused: protsessor - Pentium-II-ga ühilduv (või kõrgem), taktsagedus 500 MHz või kõrgem; RAM-i maht - 256 MB; vaba kettaruumi - 2 GB. CD-ROM draiv, modem kiirusega vähemalt 56 Kbps.
Kui võrrelda Windows XP-d Microsoft Windowsi varasemate versioonidega, on uues operatsioonisüsteemis lihtne märgata palju olulisi erinevusi. Hoolimata asjaolust, et see OS töötati välja Venemaa kasutajatele juba hästi tuntud NT-platvormi baasil ja esmapilgul on selle omadused suures osas sarnased Microsoft Windows 2000-ga, kuulub Windows XP tegelikult põhimõtteliselt erinevasse operatsioonisüsteemi põlvkonda. Windowsi perekonna süsteemid. Nüüd pole Windowsi kasutaja vaikimisi seotud ühegi süsteemi installitud standardliidesega. Kui teile ei meeldi traditsioonilised Windows 2000 aknad, juhtelemendid ja tegumiriba, saate neid hõlpsalt muuta, laadides Internetist alla sadadest spetsiaalselt loodud teemadest. Traditsiooniline Peamenüü, mis võimaldab juurdepääsu arvutisse installitud programmidele, ketastele salvestatud dokumentidele ja operatsioonisüsteemi sätetele, on samuti läbi teinud mitmeid olulisi muudatusi. Nüüd, kui vajutate nuppu Start, kuvatakse dünaamiline menüü, mis sisaldab ainult viie kõige sagedamini kasutatava programmi ikoone. See võimaldab teil vajalike rakendustega palju kiiremini alustada. Samuti on olemas ikoonid Microsoft Internet Explorer 6 brauseri ja Outlook Express 6 meilikliendi jaoks, nupud Logi välja ja Lülita arvuti välja, mis võimaldavad praeguse Windowsi seansi lõpetada ja arvuti välja lülitada.
Microsoft Windowsi keskkonnas peab kasutaja sageli töötama samaaegselt mitme dokumendi või erinevate programmide komplektiga. Samas minimeeritakse passiivsed rakendused tegumiribale, mille tulemusena täitub see varem või hiljem ikoonidest üle ning ülesannete vahel vahetamine muutub keeruliseks. Tegumiriba mahalaadimiseks ja töötavate rakenduste ikoonide kuvamiseks rohkem tööruumi vabastamiseks kasutab Windows XP nn ülesannete rühmitamise algoritmi, mille järgi arvutis samaaegselt töötavad sama tüüpi programmid kombineeritakse loogiline visuaalne rühm.
Alates operatsioonisüsteemist Windows Vista ilmus veidi üle kuu tagasi, selle arhitektuuri kohta pole siiani infot.
Võib kindlalt öelda, et see süsteem sarnaneb oma ülesehituselt paljudes lahendustes Windows XP-ga (näiteks on see ehitatud nagu XP NT tuumale ja sellel on NTFS tugi), kuid see sisaldab palju uusi teenuseid, läbimõeldud Windows Aero liides ning otsingusüsteemi ja indekseerimise täiustamine.
Windows Vista on kurikuulsa Microsofti uus lahendus. See OS ühendab kõik saavutused turvalisuse, disaini, side ja laialdase ühilduvuse valdkonnas erinevate seadmetega.
Otsing ja organiseerimine. Iga Windowsi kausta paremas ülanurgas on otsingukast. Kui sisestate otsingukasti, hakkab Windows otsima failinimede, siltide ja muude failiatribuutide järgi. Kaustast faili leidmiseks peate otsingukasti tippima faili nime mis tahes osa. Kui te ei tea, kus fail asub, või kui soovite teha keerukamat otsingut peale faili nime või atribuudi, võite kasutada ka otsingukaustasid.
Ohutus. Sellised funktsioonid nagu Windowsi tulemüür ja Windows Defender aitavad teie arvutit turvalisemaks muuta. Windowsi turbekeskuses on sisseehitatud lingid tulemüüri, viirusetõrjetarkvara ja värskenduse oleku kontrollimiseks. BitLockeri draivikrüpteerimisega saate krüpteerida kogu süsteemipartitsiooni, takistades häkkeritel juurdepääsu süsteemifailidele ja suurendades turvalisust. Kasutajakonto kontroll (UAC) hoiab ära arvuti volitamata muutmise, küsides luba enne arvuti tööd mõjutada võivate toimingute tegemist ja enne teisi kasutajaid mõjutavate sätete muutmist.
Internet Explorer. Veebikanalid, vahelehtedega sirvimine ja alati sisse lülitatud mugav otsingurežiim on vaid mõned Internet Exploreri uutest funktsioonidest. Kui tellite kanali, saab teie brauser automaatselt teavet, mida veebisaidid sageli värskendavad. Selle funktsiooniga saate veebisaitide sisu (nt päevauudised või ajaveebi värskendused) hankida ilma neid veebisaite külastamata. Vahelehtedega sirvimine võimaldab avada ühes brauseriaknas korraga mitu veebisaiti. Veebilehti või linke saab avada uutel vahekaartidel ja vahekaartidel klõpsates navigeerida.
Saab treenida sünkroonimine teiste seadmetega, nagu muusikamängijad ja Windowsi mobiilseadmed. Sünkroonimiskeskus võimaldab teil seadme sünkroonimist hooldada ja hallata, sünkroonimist käsitsi algatada ning sünkroonimise olekut ja konflikte jälgida. Saadaval on ka võimalus jagada faile ja kaustu teiste kohtvõrgu kasutajatega, isegi kui nende arvutitesse pole installitud Windowsi operatsioonisüsteemi. Jagatud faile saavad teised kasutajad avada ja vaadata nii, nagu oleksid nad oma arvutis. Kui see on lubatud, saavad kasutajad ühiskasutatavates failides ka ise muudatusi teha.
Jaotis "Juurdepääsetavus" Windowsi eelmised versioonid on asendanud uue hõlbustuskeskuse. Juurdepääsukeskusesse on tehtud täiustusi ja uusi funktsioone, sealhulgas tsentraliseeritud juurdepääs hõlbustusseadetele ja uus küsimustik, mis annab näpunäiteid kasutusjuhtumite kohta, mis võivad teile kasulikuks osutuda.
Vanemliku järelevalve funktsioon võimaldab vanematel määrata mänge, mida lastel on lubatud mängida. Vanemad saavad lubada või piirata teatud mängude käitamist, blokeerida mänge, mis ei sobi teatud vanuses lastele, või blokeerida mänge, mille sisu peetakse taunitavaks.
Varundus- ja taastekeskus muudab seadete, failide ja programmide varundamise lihtsaks, võimaldades teil seda teha kasutajale sobivas kohas ja sobival ajal, samuti automatiseerida seda tööd, tehes seda ajakava järgi. Kasutaja saab varundada CD-le ja DVD-le, välisele kõvakettale, teisele arvutisse installitud kõvakettale, USB-mälupulgale või teisele võrku ühendatud arvutile või serverile.
Jagamiskeskus võrgus olevatele failidele võimaldab teil jälgida võrgu olekut reaalajas ja hankida linke konfigureeritud toimingute juurde. Saate seadistada turvalisema traadita võrgu, luua levialadel turvalisemaid ühendusi avalike võrkudega ja jälgida võrgu turvalisust. Saate hõlpsamini juurde pääseda failidele ja jagatud võrguseadmetele (nt printeritele) ning kasutada võrguprobleemide tuvastamiseks ja tõrkeotsinguks interaktiivset diagnostikat.
Windowsi koosolekuruum – võimaldab teha koostööd teiste kasutajatega ja levitada dokumente teistele võrgukasutajatele. Võimaldab jagada oma töölauda või mis tahes programmi, saata ja kaasredigeerida dokumente, edastada märkmeid. Windowsi koosolekuruum sobib ühtviisi hästi koosolekuruumideks, mugavateks levialadeks ja kohtadesse, kus puudub juurdepääs võrgule.
Windows Media Center integreerib meelelahutust – sealhulgas telesaateid ja salvestisi, filme, muusikat ja pilte – ning seda juhib menüüsüsteem ja Pult. Windows Media Center Windows Vista on täiustanud menüüsüsteemi ja täiustanud digitaaltelevisiooni ja kõrglahutusega kaabeltelevisiooni tuge, võimaldades teil kohandada arvutit elektroonilise meelelahutusruumi loomiseks. Lisaks on saadaval uued võimalused arvuti jagamiseks erinevatest tubadest Media Centeri lisandmoodulite, sealhulgas Microsoft Xbox 360 kaudu.
Piltide vaatamine, korraldamine, redigeerimine, jagamine ja printimine toimub mugavalt kausta " Pildid"Ja Windowsi fotogalerii. Kui digitaalkaamera on arvutiga ühendatud, saab pilte automaatselt kausta Pictures üle kanda. Kui pildid on paigutatud, saate kasutada Windowsi fotogaleriid redigeerimiseks, näiteks kärpimiseks, punasilmsuse eemaldamiseks, värvide redigeerimiseks ja säritamiseks.
Abiga Keskus
mobiilside saate reguleerida sätteid, mis töö vahetamisel sageli muutuvad (nt heli ja ekraani heledus), ja kontrollida võrguühenduste olekut. Teisel ekraanil saate vaadata oma järgmise koosoleku aega, lugeda oma e-kirju, kuulata muusikat või vaadata uudiseid ilma mobiilset arvutit avamata. Samuti on võimalik ühendada lisaseadmeid nagu mobiiltelefon või teler.Käsikirjatuvastuse kvaliteedi parandamine seades äratundja. Otseteede navigeerimiseks ja navigeerimiseks klõpsake pliiatsiga objektil. Täiustatud kursorid võimaldavad teil paremini näha pliiatsi toimingute üksikasju. Sisenemiseks saate kasutada ekraanil kuvatavat klaviatuuri või käsitsi kirjutamise padi. Toiminguid saab teha, puudutades puuteekraanil soovitud kohta (ainult tahvelarvutite puhul, millel on see võimalus).
Mõned erinevused Windows 9x ja Windows 2000/XP vahel
Aspekt
Windows 9x
Windows 2000/XP/Vista
Täielikult 32-bitine süsteem?
Ei
Jah
Ohutus?
Ei
Jah
Failide kaitstud kuvamine?
Ei
Jah
Privaatne aadressiruum iga MS-DOS-i programmi jaoks?
Ei
Jah
Unicode?
Ei
Jah
Diskettivorminguid on kümmekond ja operatsioonisüsteem peab suutma töötada kõigi nende vormingutega. Kasutaja jaoks peaks erineva vorminguga diskettidega töötamine toimuma täpselt samal viisil;
diskettidel olev fail hõivab teatud jaotised ja kasutaja ei peaks nende kohta midagi teadma.
Kõik
failijaotustabelite haldamise, nendest teabe otsimise, diskettidel olevate failide ruumi eraldamise funktsioone teostab operatsioonisüsteem ja kasutaja ei pruugi neist midagi teada;
kopeerimisprogrammi töötamise ajal võib tekkida mitukümmend erinevat eriolukorda, näiteks tõrge teabe lugemisel või kirjutamisel, kettaseadmed ei ole lugemiseks või kirjutamiseks valmis, disketil pole ruumi kopeeritava faili jaoks , jne. Kõigi nende olukordade jaoks tuleb esitada asjakohased teated ja parandusmeetmed.
Operatsioonisüsteem peidab need keerulised ja mittevajalikud detailid kasutaja eest ning pakub talle tööks mugava liidese. Samuti teostab see erinevaid abitoiminguid, nagu failide kopeerimine või printimine. Operatsioonisüsteem laadib kõik programmid RAM-i, annab neile juhtimise üle nende töö alguses, teostab programmide täitmise nõudmisel erinevaid toiminguid ja vabastab programmide poolt hõivatud RAM-i, kui need on lõpetatud.
Operatsioonisüsteeme on mitut tüüpi: DOS, Windows, erinevate versioonide UNIX jne. Levinuim on Windowsi operatsioonisüsteem. Windowsi versioone on mitu: Windows-95, Windows-98, Windows Me, Windows-2000, Windows XP, Windows Vista. Kõik need on sisult lähedased, seega edaspidi käsitleme operatsioonisüsteeme 2000/XP/Vista ja Windows-9x.
Operatsioonisüsteemide 20-aastane ajalugu on huvitav ja õpetlik, täis dramaatilisi sündmusi ja kangelaslikkust, ärakasutamist ja reetmist. Ja see algas MS DOS-iga (lühend väljendist Disk Operating System). Täpsemalt – selle OS-i esimese versiooniga, mille Microsoft välja andis 1981. aastal ja mis oli ette nähtud tarnimiseks IBM PC-arvutitega (kuigi algul eelistas IBM teist operatsioonisüsteemi nimega CP / M). Muide, vähesed mäletavad tänapäeval, et MS-DOS ei olnud sugugi Microsofti enda algupärane arendus: Bill Gatesi ettevõte viis valmis alles Seattle Computer Productsi loodud QDOS-i nimelise "OS-i".
16-bitisel ühe ülesandega DOS-i operatsioonisüsteemil oli "käsurea liides", st kasutaja pidi sisestama kõik käsud klaviatuuril käsitsi, OS-i käsureale.
Graafika puudub. Teenus puudub... Aga DOS õitses 10 aastat. Microsoftil oli isegi konkurente Novelli, Digital Researchi ja ... IBMi näol. Kõik need ettevõtted andsid välja oma DOS-i versiooni, mis oli paljuski parem kui Microsofti toode. Eelkõige nautis Novell DOS väljateenitud populaarsust suurepärase võrguoperatsioonisüsteemina, IBMi tootel olid paremad teenindusvõimalused.
Loomulikult on aja jooksul DOS-i täiustatud ja täiendatud uute programmidega. Iga uue versiooniga toetas see üha enamat tüüpi seadmeid. Kuid selle peamisi puudusi ei olnud ega olnud võimalik kõrvaldada.
DOS-i peamine haavatavus oli RAM-iga töötamine. Fakt on see, et MS-DOS-i loomise ajastul ei ületanud enamiku arvutite RAM 256 kilobaiti. DOS sai hakkama 640 kilobaidise muutmäluga ja Bill Gates väitis, et rohkem pole kellelgi kunagi vaja.
Aga aeg läks... Arvutite mälu kasvas aeglaselt - 1 MB, 2 MB... Ilmusid programmid, mis nõudsid töötamiseks kogu RAM-i. Standardne DOS-teenus seda võimalust ei võimaldanud. Seetõttu oli vaja kasutada spetsiaalseid programme - mäluhaldureid. Kuid isegi nad ei suutnud sundida kangekaelset DOS-i paigutama käivitamisel laaditud programme väljaspool "640 kilobaidist piirkonda". Tekkis paradoks: olenemata sellest, kui palju teie arvutil oli RAM-i, ei saanud te programmi käivitada, kui teil pole standardmälus piisavalt vaba ruumi - seesama 640 kilobaidine ala ...
DOS-i teiseks miinuseks oli võimatus töötada täisväärtuslikus graafilises režiimis, kuigi tolleaegsete arvutite riistvara suutis seda juba pakkuda. Fakt on see, et DOS praktiliselt ei võimaldanud töötada erinevate videokaartide laaditavate draiveritega.
Vahepeal muutus 1980. aastate lõpus graafikarežiim sellistes arvutites nagu Apple Macintosh standardseks – muutes need arvutid "avaldamise" arvutistandardiks. Arvutid seevastu võisid kiidelda vaid selliste tekstikestadega nagu kuulus Norton Commanderi failihaldur ja seetõttu peeti neid pigem kalliteks mänguasjadeks.
Lõpuks oli MS-DOS-i kolmas takistus ühe ülesande täitmine. Üha rohkem inimesi soovis oma arvutis korraga käivitada mitut programmi koos võimalusega nende vahel vahetada - ja erinevalt samade Macintoshi arvutite OS-ist ei suutnud DOS kogu oma sooviga seda pakkuda. Selle tulemusel kadus Windows 95 tulekuga DOS peaaegu sündmuskohalt, kuigi see on endiselt meie arvutitesse installitud Windowsi tuuma osana. Ja 1999. aastal andis IBM välja isegi uue versiooni – DOS 2000.
Windowsi esimene versioon ilmus 80ndate lõpus ja jäi täiesti märkamatuks. Sarnane saatus tabas ka järgmist versiooni – ainult Windows 3.0 (1992) versioon suutis end kasutajate südametesse jõuda ja saada "aasta tooteks". Ja kaks aastat hiljem sündisid versioonid 3.1 ja 3.11 (viimane sisaldas sellist olulist elementi nagu täielik multimeediumitugi ja töö kohalikus võrgus - sellepärast kutsuti seda Windows For Workgroups), mis lõpuks kehtestas Windowsi domineerimise Olympuses. operatsioonisüsteemidest.
1994. aasta lõpus legendaarse Windows 95 turule toonud Microsoft vastas sellele MacOS-i versiooni 7.5.5 järjekordse teostusega. Üllatav, kuid tõsiasi: kümme aastat pärast MacOS 1.0 tulekut pole sellel platvormil suuri "arhitektuurseid" muudatusi tehtud: töölaua ülaosas kuvati endiselt süsteemiriba, allservas - prügikast, milles kustutatavad failid paigutati, oli kasutaja endiselt süsteemiseadete aken ja saadaval on otseteed välistele draividele. Süsteemi graafilisi võimalusi muudeti oluliselt: nüüd kuvati pseudo-kolmemõõtmelised aknad ja muud liidese funktsionaalsed elemendid võrdselt atraktiivselt ekraani eraldusvõimega 640X480 kuni 1600X1200 pikslit, ilmus multimeediumitugi, MacOS-i abisüsteem omandas interaktiivsed funktsioonid. Samuti laiendati oluliselt süsteemiga kaasas olnud rakendustarkvara valikut: lisaks teksti- ja graafilistele redaktoritele, juba tuttavale File Finder süsteemile, mänguprogrammide komplektile ja spetsiaalsetele rakendustele, sideutiliidid, mis toetasid kaugühenduse režiimi kasutades modem ja organisatsiooni funktsioonid kohalik võrk. MacOS 7.5.5 jaoks. lokaliseeriti populaarne brauseri versioon Netscape Communicator 4.06 ja tekstivaatur Acrobat Reader 3.0.
Praegune MacOS-i versioon kannab nimetust X ja see ilmus 2001. aasta lõpus. Kui arvestada uut operatsioonisüsteemi selle funktsionaalsuse poolest, siis võib julgelt väita, et see on Microsoft Windows XP täieõiguslik vaste Apple Macintoshi arvutitele. Saadaval kõige laiem komplekt tarkvara, mis on loodud töötama MacOS X all ning platvorm ise on hämmastavalt kiire, tõhus ja töökindel. Töö Apple Macintoshi arvutitele mõeldud MacOS-i tarkvarapaketi edasiarenduse kallal jätkub. On juba teada, et Apple'i programmeerijad töötavad MacOS X täiustamise kallal, millest saab mõne aja pärast tõenäoliselt selle klassi programmide uus rakendus.
Tänapäeva OS/2 on võimas multitegumtööga operatsioonisüsteem, millel on akendega graafiline liides ja spetsiaalselt selle jaoks loodud rakendusprogrammide komplekt, mis on suunatud personaalarvutite ja tööjaamade turule. OS / 2 liides sisaldab kõiki kaasaegse OS-i vajalikke elemente - töölauda ja prügikasti, ikoone ja tegumiriba, kettavaaturit, kella ja draivereid paljude välisseadmete jaoks, nagu USB-pordid või infrapuna. Platvorm installitakse automaatselt ja OS / 2 määrab iseseisvalt optimaalse süsteemi konfiguratsiooni protsessori kiiruse ja RAM-i hulga põhjal (kasutaja saab aga iseseisvalt määrata vajalike programmide komplekti, välja arvatud mittevajalikud), testib seadmeid. ja konfigureerib kõik vajalikud draiverid ilma operaatori sekkumiseta. Pakett sisaldab IBM Worksi paketti, mis sarnaneb MS Office'iga ning sisaldab teksti- ja tabeliredaktorit, mugavat WebExploreri veebibrauserit ja NotesMaili e-posti klienti, NeonGraphicsi animatsioonisüsteemi, kõige laiemat valikut kõikvõimalikke ärirakendusi ning paljusid mänge firmadelt Civilization ja Quake lll. Orioni meistri juurde. OS / 2 ja Microsoft Windowsi vahel on ka IBM PC kasutajatele tuttavad globaalsed erinevused - näiteks võimaldab spetsiaalne iseõppiv tarkvarapakett süsteemi juhtida häälkäskluste abil, mille jaoks arendajad panevad mikrofoni ja kõrvaklapid CD-karpi. .
1990. aastal Jean-Louis Gassi poolt asutatud Be Incorporated on seadnud eesmärgiks töötada välja ja turule tuua operatsioonisüsteem, mis ühendaks kõigi ülaltoodud tarkvaratoodete eelised, jäädes samas kompaktseks, töökindlaks, hõlpsasti paigaldatavaks ja kasutatavaks ning vastab tänapäevaste operatsioonisüsteemide nõuetele. Eelkõige peaks sellisel platvormil olema mugav aknaliides ja pakkuma multitegumtöötlust. Be Incorporated programmeerijate loodud operatsioonisüsteem kannab nime BeOS ja on hetkel üks paljutõotavamaid arendusi personaalarvutite süsteemitarkvara vallas.
BeOS-i arhitektuur põhines UNIX-i operatsioonisüsteemide perekonnas kasutatud põhimõtetel, kuid neid on oluliselt muudetud, kuna arendajad on seadnud oma prioriteediks uue süsteemi kasutajasõbralikkuse ja funktsionaalsuse laiuse. BeOS on üles ehitatud "modulaarsel" põhimõttel: installiprotsessi käigus kantakse kettale ainult need komponendid, mis on selle konkreetse tarbija jaoks vajalikud, tänu millele on kasutajal võimalus oma jaoks süsteemi "versioon" koostada. konkreetseid ülesandeid ilma kettaruumi mittevajalike programmidega ummistamata. Selle platvormi loojad püüdsid tarkvarapaketti lisada peaaegu kõik tänapäeval vajalikud funktsioonid: BeOS toetab Plug And Play tehnoloogiat, mis võimaldab tänu suurele komplektile automaatselt konfigureerida arvutiga ühendatud välisseadmeid ilma süsteemi uuesti installimata. protokollidest saab BeOS-i töötava arvuti ühendada kohtvõrku või Internetti, süsteem suudab ära tunda peaaegu kõik hetkel olemasolevad graafika-, video- ja helivormingud. USB-portide tugi avab võimaluse kasutada BeOS-iga kõige laiemat valikut erinevaid seadmeid, sealhulgas ka välisseadmeid, mida pole hetkel veel loodud.
BeOS-i liides on selle klassi kaasaegsete operatsioonisüsteemide standardvarustuses: pärast laadimist ilmub arvutiekraanile töölaud, kus on kasutaja suvaliselt seadistatud taustpilt, süsteemiikoonid ja prügikast. BeOS sisaldab spetsiaalset rakendust nimega Deskbar: oma funktsioonide poolest on see täiesti sarnane Windowsi tegumiribaga, kasutaja saab seda ekraanil liigutada või selle piiridest väljapoole peita ning arendajad pakuvad kahte erinevat versiooni see utiliit, mis erinevad üksteisest oma välimus: "standardpaneel" Windowsi või MacOS-i liidesega harjunud kasutajatele ja "minimaalne valik", mis võtab arvutiekraanil suhteliselt vähe ruumi. Lisaks kellale sisaldab BeOS tegumiriba mitmeid rippmenüüd, mis võimaldavad juurdepääsu nii arvutiressurssidele kui ka ketastele salvestatud failidele ja kaustadele ning süsteemi installitud programmidele. Kasutaja saab luua suvalise arvu sõltumatuid "töölaudu", millest igaühel pole mitte ainult oma ekraani eraldusvõimet ja mis kasutab individuaalset värvipaletti, vaid kuvab süsteemimenüüs ka erinevaid programmirühmi.
UNIX operatsioonisüsteem on programmide kogum, mis juhib arvutit, suhtleb kasutaja ja arvuti vahel ning pakub tööriistu, mis aitavad tööd teha. UNIX-süsteemil, mis on loodud kergeks, tõhusaks ja paindlikuks, on mitmeid kasulikke funktsioone:
süsteemi põhieesmärk on täita mitmesuguseid ülesandeid ja programme;
interaktiivne keskkond, mis võimaldab suhelda otse arvutiga ning saada koheseid vastuseid päringutele ja sõnumitele;
mitme kasutajaga keskkond, mis võimaldab jagada arvutiressursse teiste kasutajatega jõudlust kahjustamata. Seda meetodit nimetatakse aja jagamiseks. UNIX-süsteem suhtleb kasutajatega ükshaaval, kuid nii kiiresti, et tundub, et see suhtleb kõigi kasutajatega samal ajal;
Märkus: operatsioonisüsteemi funktsioonid. operatsioonisüsteemi struktuur. Operatsioonisüsteemide klassifikatsioon. operatsioonisüsteemi nõuded.
operatsioonisüsteem(operatsioonisüsteem) - programmide komplekt, mis pakub kasutajale mugavat keskkonda arvutiseadmetega töötamiseks.
operatsioonisüsteem võimaldab käivitada kohandatud programme; haldab kõiki arvutisüsteemi ressursse - protsessor (protsessorid), RAM, sisend/väljundseadmed; tagab andmete pikaajalise säilitamise failide kujul välismäluseadmetes; võimaldab juurdepääsu arvutivõrkudele.
Operatsioonisüsteemi rolli täielikumaks mõistmiseks kaaluge mis tahes arvutisüsteemi koostisosi (joonis 1.1).
Riis. 1.1.
Kõik komponendid võib jagada kahte suurde klassi – programmid või tarkvara( tarkvara , tarkvara ) ja seadmed või Riistvara(riistvara). Tarkvara jaguneb rakenduslikuks, instrumentaalseks ja süsteemseks. Vaatleme lühidalt igat tüüpi tarkvara.
Arvutussüsteemi loomise eesmärk on lahendada kasutajaprobleeme. Rakendusprogramm ( rakendus , rakendus ) luuakse teatud hulga ülesannete lahendamiseks. Rakendusprogrammide näideteks on tekstiredaktorid ja -protsessorid (Notepad, Microsoft Word), graafilised redaktorid (Paint, Microsoft Visio), arvutustabelid (Microsoft Excel), andmebaasihaldussüsteemid (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), brauserid (Internet Explorer) jne. Rakendusprogrammide kogumit nimetatakse rakendustarkvaraks (rakendustarkvaraks).
Loodud tarkvara kasutades erinevaid programmeerimisvahendeid (arenduskeskkonnad, kompilaatorid, silujad jne), mille kogumit nimetatakse instrumentaaltarkvaraks. Tööriistatarkvara esindaja on arenduskeskkond Microsoft Visual Studio.
Operatsioonisüsteemid on süsteemitarkvara peamine tüüp. Nende põhiülesanne on luua liides (interaktsiooniviis) ühelt poolt kasutaja ja rakenduste ning teiselt poolt riistvara vahel. Süsteemitarkvara hulka kuuluvad ka süsteemiutiliidid - programmid, mis täidavad rangelt määratletud arvutisüsteemi hooldamise funktsiooni, näiteks diagnoosivad süsteemi olek, teostada kettal olevate failide defragmentimist, andmete tihendamist (arhiivimist). Utiliidid võivad olla operatsioonisüsteemi osa.
Kõigi programmide interaktsioon operatsioonisüsteemiga toimub süsteemikõnede (süsteemikõnede) abil - programmide päringud operatsioonisüsteemi vajalike toimingute tegemiseks. Süsteemikutsete komplekt moodustab API – rakenduste programmeerimisliidese (Application Programming Interface).
Operatsioonisüsteemi omadused
Operatsioonisüsteemide peamised funktsioonid on järgmised:
- programmide täitmise tagamine - programmide mällu laadimine, programmide protsessoriajaga varustamine, süsteemikõnede töötlemine;
- RAM-i haldamine - mälu tõhus eraldamine programmidele, vaba ja hõivatud mälu arvestamine;
- välismälu haldus - erinevate failisüsteemide tugi;
- sisend-väljund juhtimine - töö tagamine erinevate välisseadmetega;
- kasutajaliidese pakkumine;
- turvalisus - süsteemi teabe ja muude ressursside kaitsmine volitamata kasutamise eest;
- võrgu suhtluse korraldamine.
Operatsioonisüsteemi struktuur
Enne operatsioonisüsteemide struktuuri uurimist peaksite kaaluma protsessorite töörežiime.
Kaasaegsetel protsessoritel on vähemalt kaks töörežiimi – privilegeeritud (ülevaataja režiim) ja kasutaja (kasutajarežiim).
Nende erinevus seisneb selles, et kasutajarežiimis pole riistvarahalduse, RAM-i kaitse ja protsessori töörežiimide vahetamisega seotud protsessorikäsud saadaval. Privilegeeritud režiimis saab protsessor täita kõiki võimalikke käske.
Kasutajarežiimis töötavad rakendused ei pääse üksteise aadressiruumidele otse juurde, vaid ainult süsteemikõnede kaudu.
Kõik operatsioonisüsteemi komponendid võib jagada kahte rühma – töötavad privilegeeritud režiimis ja töötavad kasutaja režiimis ning nende rühmade koosseis on süsteemiti erinev.
Operatsioonisüsteemi põhikomponent on tuum. Kerneli funktsioonid võivad süsteemiti oluliselt erineda; kuid kõigis süsteemides töötab kernel privilegeeritud režiimis (mida sageli nimetatakse kerneli režiimiks).
Mõistet "tuum" kasutatakse ka erinevates tähendustes. Näiteks Windowsis viitab termin "kernel" (NTOS kernel) kahe komponendi - täitevsüsteemi (täitevkiht) ja kerneli enda (kerneli kiht) - kombinatsioonile.
Kerneleid on kahte peamist tüüpi – monoliitsed tuumad (monoliitsed tuumad) ja mikrotuumad (mikrokernel). Monoliitne kernel rakendab kõiki operatsioonisüsteemi põhifunktsioone ja tegelikult on see üks programm, mis on protseduuride kogum. Mikrokernelisse jääb vaid minimaalselt funktsioone, mis tuleb realiseerida privilegeeritud režiimis: lõime ajastamine, katkestuste käsitlemine, protsessidevaheline suhtlus. Operatsioonisüsteemi muud funktsioonid rakenduste haldamiseks, mälu, turvalisus jne realiseeritakse kasutajarežiimis eraldi moodulitena.
Kerneleid, mis asuvad monoliitsete ja mikrotuumade vahel, nimetatakse hübriidtuumadeks.
Erinevat tüüpi tuumade näited:
- monoliitne kernel - MS-DOS, Linux, FreeBSD;
- mikrokernel – Mach, Symbian, MINIX 3;
- hübriidtuum – NetWare, BeOS, Silp.
Arutelu selle kohta, mis tüüpi Windows NT kernel on, vaata [ ; ]. See ütleb, et Windows NT-l on monoliitne tuum, kuid kuna Windows NT-l on mitu põhikomponenti, mis töötavad kasutajarežiimis (näiteks keskkonna alamsüsteemid ja süsteemiprotsessid – vt 4. loeng "Windowsi arhitektuur"), siis vaadake Windows NT-d. võimatu tõeliselt monoliitsete tuumade, pigem hübriidsete tuumade jaoks.
Lisaks privilegeeritud režiimis olevale tuumale (enamikus operatsioonisüsteemides) töötavad draiverid (draiverid) - tarkvaramoodulid, mis juhivad seadmeid.
Operatsioonisüsteem sisaldab ka:
- süsteemiteegid (süsteemi DLL - Dynamic Link Library, dynamic link library), mis teisendavad rakenduste süsteemikutsed kerneli süsteemikutseks;
- kasutaja kestad (shell), pakkudes kasutajale liidest - mugav viis operatsioonisüsteemiga töötamiseks.
Kasutajakestad rakendavad ühte kahest peamisest kasutajaliidese tüübist:
- tekstiliides (Text User Interface, TUI), muud nimetused - konsooli liides (Console User Interface, CUI), käsurea liides (Command Line Interface, CLI);
- graafiline kasutajaliides (GUI).
Windowsi tekstiliidese rakendamise näide on käsurea tõlk cmd.exe; GUI näide on Windows Explorer (explorer.exe).
Operatsioonisüsteemide klassifikatsioon
Operatsioonisüsteeme saab liigitada mitmel viisil.
- Vastavalt arvutuste korraldamise meetodile:
- partiitöötluse operatsioonisüsteemid – eesmärk on ajaühikus sooritada maksimaalne arv arvutusülesandeid; samal ajal moodustatakse mitmest ülesandest pakett, mida süsteem töötleb;
- ajajagamise operatsioonisüsteemid - eesmärk on ühe arvuti üheaegse kasutamise võimalus mitme kasutaja poolt; rakendatakse, pakkudes igale kasutajale vaheldumisi protsessori ajavahemikku;
- reaalajas operatsioonisüsteemid - eesmärk on täita iga ülesanne selle ülesande jaoks rangelt määratletud ajavahemiku jooksul.
- Kerneli tüübi järgi:
- monoliitse tuumaga süsteemid (monoliitsed operatsioonisüsteemid);
- mikrokerneliga süsteemid (mikrokerneli operatsioonisüsteemid);
- hübriidtuumaga süsteemid (hübriidsed operatsioonisüsteemid).
- Samaaegselt lahendatud ülesannete arvu järgi:
- ühe ülesandega (ühe ülesandega operatsioonisüsteemid);
- multitegumtöötlussüsteemid.
- Samaaegsete kasutajate arvu järgi:
- ühe kasutajaga (ühe kasutaja operatsioonisüsteemid);
- mitme kasutajaga (mitme kasutaja operatsioonisüsteemid).
- Toetatud protsessorite arvu järgi:
- ühe protsessoriga (üheprotsessoriga operatsioonisüsteemid);
- multiprotsessor (mitmeprotsessorilised operatsioonisüsteemid).
- Võrgutugi:
- kohalikud (kohalikud operatsioonisüsteemid) - autonoomsed süsteemid, mis ei ole mõeldud arvutivõrgus töötamiseks;
- võrk (võrgu operatsioonisüsteemid) - süsteemid, millel on komponendid, mis võimaldavad teil töötada arvutivõrkudega.
- Võrgustiku loomise rolli järgi:
- server (serveri operatsioonisüsteemid) - operatsioonisüsteemid, mis pakuvad juurdepääsu võrguressurssidele ja haldavad võrgu infrastruktuuri;
- kliendi operatsioonisüsteemid - operatsioonisüsteemid, millel on juurdepääs võrguressurssidele.
- Litsentsi tüübi järgi:
- avatud (avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteemid) - avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteemid, mis on saadaval uurimiseks ja muutmiseks;
- varalised (varalised operatsioonisüsteemid) - operatsioonisüsteemid, millel on konkreetne autoriõiguste valdaja; tavaliselt tulevad suletud lähtekoodiga.
- Kasutusala järgi:
- suurarvuti operatsioonisüsteemid - suured arvutid (suurarvuti operatsioonisüsteemid);
- serverite operatsioonisüsteemid (serveri operatsioonisüsteemid);
- personaalarvutite operatsioonisüsteemid (personaalarvutite operatsioonisüsteemid);
- mobiilseadmete operatsioonisüsteemid (mobiilsete operatsioonisüsteemid);
- manustatud operatsioonisüsteemid (manustatud operatsioonisüsteemid);
- ruuteri operatsioonisüsteemid.
Operatsioonisüsteemi nõuded
Kaasaegsete operatsioonisüsteemide põhinõue on ülaltoodud lõigus "Operatsioonisüsteemide funktsioonid" loetletud funktsioonide rakendamine. Lisaks sellele ilmselgele nõudele on ka teisi, sageli mitte vähem olulisi:
- laiendatavus - võimalus omandada süsteemi poolt evolutsiooni käigus uusi funktsioone; sageli rakendatakse uute moodulite lisamisega;
- teisaldatavus - võimalus viia operatsioonisüsteem minimaalsete muudatustega üle teisele riistvaraplatvormile;
- ühilduvus – koostöövõime; võib esineda operatsioonisüsteemi uue versiooni ühilduvus vana versiooni jaoks kirjutatud rakendustega või erinevate operatsioonisüsteemide ühilduvus selles mõttes, et ühe sellise süsteemi rakendusi saab käivitada teises ja vastupidi;
- töökindlus - süsteemi tõrgeteta töötamise tõenäosus;
- jõudlus – võime pakkuda vastuvõetavat probleemide lahendamise aega ja süsteemi reageerimisaega.
Kokkuvõte
Selles loengus defineeritakse operatsioonisüsteem, tutvustatakse tarkvara liike, käsitletakse operatsioonisüsteemi funktsioone ja ülesehitust. Erilist tähelepanu antud mõistele "tuum". Samuti on välja toodud erinevad võimalused operatsioonisüsteemide klassifitseerimiseks ja kaasaegsetele operatsioonisüsteemidele esitatavad nõuded.
Järgmises loengus antakse ülevaade Microsoft Windows operatsioonisüsteemidest.
Kontrollküsimused
- Defineerige termin "operatsioonisüsteem".
- Tooge näiteid rakenduste, tööriistade ja süsteemitarkvara kohta.
- Defineerige terminid "süsteemikutse", "API", "draiver", "tuum".
- Milliseid tuumatüüpe te teate? Milliseid tuumatüüpe opsüsteemide kohta teate?
- Mille poolest erineb kernel operatsioonisüsteemist?
- Andke mitu võimalust operatsioonisüsteemide klassifitseerimiseks.
- Loetlege kaasaegsetele operatsioonisüsteemidele esitatavad nõuded ja selgitage, mida need tähendavad.
