9. Развитие операционных систем. Требования к ос. Сетевые ос.

История развития ОС. Разновидности ОС.

Первое поколение (1945-1955): электронные лампы и коммутационные панели.

На первых машинах использовались механические реле, но они были очень медлительны, длитель­ность такта составляла несколько секунд. Позже реле заменили электронными лампами. Машины получались громоздкими, занимающими целые комнаты, с де­сятками тысяч электронных ламп, но все равно они были в миллионы раз мед­леннее, чем даже самый дешевый современный персональный компьютер.

К началу 50-х, с выпуском перфокарт, установившееся положение несколько улучшилось. Стало возможно вместо использования коммутационных панелей записывать программы на карты и считывать их с карт, но во всем остальном процедура вычислений оставалась прежней.

Второе поколение (1955-1965): транзисторы и системы пакетной обработки.

В середине 50-х изобретение и применение транзисторов радикально изменило всю картину. Компьютеры стали достаточно надежными, машины с высокой ве­роятностью могли работать довольно долго, выполняя при этом полезные функ­ции. Впервые сложилось четкое разделение между проектировщиками, сборщи­ками, операторами, программистами и обслуживающим персоналом.

Машины, теперь называемые мэйнфреймами, располагались в специальных комна­тах с кондиционированным воздухом, где ими управлял целый штат профессио­нальных операторов. Большие компьютеры второго поколения использовались главным образом для научных и технических вычислений, таких как решение дифференциальных уравнений в частных производных, часто встречающихся в физике и инженер­ных расчетах. В основном на них программировали на языке FORTRAN и ас­семблере, а типичными операционными системами были FMS (Fortran Monitor System) и IBSYS (операционная система, созданная корпорацией IBM для ком­пьютера IBM 7094).

Третье поколение (1965-1980): интегральные схемы и многозадачность.

К началу 60-х годов большинство производителей выпускало две полностью не­совместимые линейки компьютеров. С одной стороны, существовали большие компьютеры с пословной обработкой текста типа IBM 7094, использовавшиеся для числовых вычислений в науке и технике. С другой стороны, выпускались коммер­ческие компьютеры с посимвольной обработкой, такие как IBM 1401, широко применявшиеся в банках и страховых компаниях для сортировки и печати данных.

Корпорация IBM выпустила линейку машин IBM/360. Это была серия программно совместимых машин, начиная от компьютеров размером с IBM 1401 и заканчивая машинами, значительно более мощными, чем IBM 7094. Они различались только ценой и производительностью. Так как все машины имели одинаковую архитек­туру и набор команд, программы, написанные для одного компьютера, могли работать на всех других. Самым важным достижением явилась многозадачность.

Четвертое поколение (с 1980 года по наши дни): персональные компьютеры.

Следующий период эволюции операционных систем связан с появлением боль­ших интегральных схем — кремниевых микросхем, содержащих тысячи транзисторов на одном квадратном сантиметре. Это поколе­ние стало поколением персональных компьютеров на базе микропроцессоров. По архитектуре персональные компьютеры (первоначально назы­ваемые микрокомпьютерами) были во многом похожи на мини-компьютеры но, конечно, отличались по цене. Было создано несколько семейств микрокомпьютеров. В 1974 году фирма Intel представила первый 8-разрядный микропроцессор общего назначения 8080. Следующее поколение микропроцессоров было 16-разрядным. Компания Microsoft предложила IBM пакет, включавший собственный интерпретатор BASIC и опера­ционную систему DOS (дисковая операционная система). Операционные системы СР/М, MS-DOS и APPLE DOS имели интерфейс ко­мандной строки, с помощью которого пользователи вводили команды с кла­виатуры. Компания Microsoft разработала опе­рационную систему Windows. Изначально Windows представляла собой лишь графическую среду, работающую поверх 16-разрядной ОС MS-DOS; другими словами, она являлась скорее оболочкой, нежели настоящей операционной сис­темой. Что же касается текущих версий Windows, это — потомки ОС Windows NT, написанной «с нуля».

Другой значимый претендент на лидерство в мире персональных компьютеров — операционная система UNIX и различные ее ответвления. С середины 80-х годов начали расти и развиваться сети персональных компьютеров, управляемых сетевыми и распределенными операционными системами.

Сегодня к ОС предъявляется множество требований. Главными из них, конечно же, являются выполнение функций эффективного управления ресурсами вычислительной системы и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Кроме того, можно выделить ряд основных требований, которым должна удовлетворять любая современная ОС.

1. Производительность. ОС должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. На производительность ОС оказывает влияние множество факторов, среди которых основными являются архитектура ОС, многообразие реализуемых ею функций, количество ресурсов, потребляемых самой ОС для выполнения поставленных перед ней задач, качество программного кода.

2. Надежность. Это требование ОС определяется архитектурными решениями, положенными  в ее основу, а также качеством реализации, обратно пропорциональным количеству ошибок в комплексе программ, составляющих ОС.

3. Защищенность. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемы, а приложения не должны иметь возможности наносить вред. Современная ОС защищает данные и другие ресурсы вычислительной системы от несанкционированного доступа и от попыток непреднамеренного повреждения этих данных.

4. Расширяемость. ОС является расширяемой, если в нее можно вносить дополнения и изменения, не нарушая целостности системы. Расширяемость достигается за счет модульной структуры ОС, при которой программы строятся из отдельных модулей, взаимодействующих только через функциональный интерфейс. Такая архитектура позволяет в случае необходимости добавлять новые или удалять ненужные компоненты. Однако простота, с которой пользователь или системный программист сможет производить такие функциональные изменения, определяется совершенством и продуманностью применяемых при построении системы решений.

5. Переносимость. В идеальном случае ОС должна легко переноситься с одного типа аппаратной платформы на другой. Реально это далеко не всегда быстро  и легко выполнимая задача. Как правило, ОС разрабатывается для определенного типа аппаратных платформ и перенос ее на платформу с принципиально иным строением может стать трудной задачей.

6. Совместимость. ОС всегда изменяются со временем, и эти изменения более значимы, чем изменения аппаратных средств. Изменения ОС обычно заключаются в приобретении ими новых свойств, добавлении новых и модификации имеющихся функций. Под требованием совместимости понимается сохранение возможности использования прикладных программ, написанных для «старой» или вообще другой ОС, в новой ОС.

7. Удобство. Средства ОС должны быть простыми и гибкими, а логика ее работы  ясна пользователю. Современные ОС ориентированы на обеспечение пользователю максимально возможного удобства при работе с ними. Необходимым условием этого стало наличие у ОС графического пользовательского интерфейса и всевозможных мастеров – программ, автоматизирующих установку, настройку и эксплуатацию системы.

В зависимости от области применения конкретной ОС изменяется и состав предъявляемых к ней требований.

Сетевые операционные системы.

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - это ОС отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

Особенности ОС Windows

· оконный графический интерфейс. Окно - это основное поле действия программы;

· многозадачность система обеспечивает работу с несколь­ким задачами одновременно с возможным переключением между ними;

· возможность использования длинных имен файлов и ката­логов — до 256 символов;

· удобная и гибкая справочная система;

· стандартные система меню, форма представления отчетов, операции обработки для сервисных и прикладных программ;

· устойчивость в работе, защищенность программы и информации;

· полная независимость от аппаратуры и др.