5. Тенденції та напрямки розвитку операційних систем

Більшість операційних систем постійно розвиваються. Відбувається це в силу наступних причин:

    а) оновлення і виникнення нових видів апаратного забезпечення;     б) нові сервіси. В операційній системі можуть бути додані нові інструменти для контролю і оцінки продуктивності, щоб підтримати високу ефективність роботи, з наявним інструментарієм користувача;

    в) виправлення. У кожній операційній системі є помилки. Час від часу вони виявляються і виправляються. Необхідність регулярної зміни операційних систем, накладають певні обмеження на їх структуру. Очевидно, що ці системи повинні мати модульну конструкцію, чітко визначену взаємодією модулів. Для великих програм важливу роль грає хороше і повне документування.

Більшість найважливіших напрямків розвитку операційних систем є зв'язаними з тим фактом, що операційні системи і програмне забезпечення завжди відбивають архітектурні особливості апаратної частини комп'ютера. Отже, щоб визначити тенденції розвитку ОС, треба уявляти, куди піде розвиток самих персональних комп'ютерів. Основний напрямок в області ОС - повноцінна 64-розрядна ОС, у якій повною мірою будуть використовуватися можливості, надані сучасними мікропроцесорами. ОС сімейства Windows будуть розвиватися в двох напрямках: як системи для застосувань у малому офісі і для домашнього використання і як системи колективного користування для роботи в групах. Істотні зміни, що відбуваються в архітектурі комп'ютерів, позначилися на долі розвитку операційних систем. 1996 рік став роком, зв'язаним з рішеннями по 64-розрядним ОС. Фірма IBM анонсувала випуск 64-розрядних продуктів з 1997 року з переходом на ОС, що підтримує їх. Компанія SunSoft оголосила про 64-розрядну версію Solaris - операційного середовища, призначеного для роботи прикладних програм, розрахованих на Internet. Продовжується удосконалювання мережних операційних систем. Технології Internet, що розвиваються дуже швидкими темпами, серйозно впливають на тенденцію розвитку операційних систем.

5.1 Сучасні тенденції в розвитку ос

На основі досвіду використання багатьох сучасних ОС, можна виділити наступні основні тенденції у їх розвитку.

Графічні оболонки. Будь-яка сучасна ОС має графічний користувальницький інтерфейс, причому (з цілком зрозумілих причин гострої конкуренції між фірмами-розробниками) графічні оболонки для всіх ОС приблизно однакові за можливостями. Часом користувачеві важко зорієнтуватися, в який саме ОС він працює, хоча для кінцевих користувачів (непрограмістів), мабуть, така уніфікація зручна.

Підтримка нових мережевих технологій і Web-технологій. Мережі та Інтернет активно розвиваються. З'являються нові стандарти і протоколи - IPv6, HTML 5 (для хмарних обчислень) і т.д. Сучасні ОС розвиваються в напрямку підтримки всіх нових мережевих технологій.

Посилена увага до механізмів безпеки і захисту. Багато в чому завдяки ініціативі Trustworthy Computing, розпочатої фірмою Microsoft у 2002 р. а також зважаючи на посилення кіберзлочинності, всі сучасні ОС приділяють підвищену увагу безпеці: при перегляді веб-сторінок браузери виконують їх перевірку на відсутність phishing ; завантаження та інсталяції програм з мережі виконуються тільки з явного згоди користувача і т.д.

Фішинг (англ. phishing, від password – пароль і fishing - риболовля, вивуджування) – вид інтернет-шахрайства, мета якого – отримати ідентифікаційні дані користувачів, заманюючи їх на підставні сайти, які є точною або майже точною копією оригіналу

Підтримка багатопоточності і багатоядерних процесорів. Зважаючи на широке розповсюдження багатоядерних процесорів, всі сучасні ОС мають бібліотеки програм, що підтримують цю можливість апаратури. Саме завдяки багатоядерній архітектурі, стає реально можливим паралельне виконання потоків (threads).

Підтримка розподілених і паралельних обчислень. Сучасні ОС мають у своєму складі високорівневі бібліотеки, дозволяють розробляти паралельні алгоритми вирішення завдань - наприклад, підтримують стандарти паралелізму OpenMP і MPI.

Віртуалізація ресурсів і апаратури. Сучасні ОС мають у своєму складі засоби віртуалізації, що дозволяють виконувати програми для інших платформ в ізольованих віртуальних машинах, в які можуть бути інстальовані інші операційні системи.

Розвиток файлових систем з метою захисту інформації та значного збільшення розміру файлів (для мультимедіа). Сучасні вимоги обробки мультимедійної інформації призводять до того, що старі файлові системи (наприклад, FAT) виявляються недостатніми для зберігання мультимедійних файлів. Наприклад, максимальний розмір файлу в системі FAT - 4 гігабайти - легко може бути перевищений при перепису на комп'ютер цифровий відеоплівки тривалістю 10-15 хвилин. Тому розробляються нові файлові системи, що допускають зберігання дуже великих файлів, наприклад, система ZFS в ОС Solaris. Іншою вимогою є забезпечення конфіденційності інформації, що призводить до необхідності реалізації в файлових системах можливості криптування (яка реалізована, наприклад, у файловій системі ZFS).

Одна з тенденцій у розвитку ОС - це створення ОС, здатної працювати на всьому спектрі обчислювальніх систем від персональних комп'ютерів до суперкомп'ютерів. Підтримка хмарних обчислень - зовсім нова тенденція у розвитку ОС, початок якій поклала "хмарна" ОС Windows Azure фірми Microsoft

Поняття хмари (cloud) вже давно асоціюється з метафоричним зображенням Інтернету, за допомогою якого доступні деякі сервіси.

Хмарні обчислення (сloud computing) - це практична реалізація даної ідеї.

Хмарні обчислення засновані на масштабованих і віртуалізованних ресурсах (даних і програмах), які доступні користувачам через Інтернет і реалізуються на базі потужних центрів обробки даних (data centers).

З користувацької точки зору, є доступні "хмари", що надаються різними компаніями, які можна використовувати для доступу до потужних обчислювальних ресурсів, відсутнім у користувача (який може працювати, наприклад, на нетбуці). Користувач платить абонентську плату за використання хмарних сервісів якої-небудь фірми.

Недоліком даного підходу є повна залежність користувача від використовуваної ним хмари, так як через хмару доступні не тільки програми, але і дані самого користувача. Виникає багато питань щодо безпеки даних користувача, які зберігаються в хмарі.

З хмарних платформ найбільш популярною є Microsoft Windows Azure - операційна система з підтримкою хмарних обчислень - і Microsoft Azure Services Platform - платформа для розробки і використання хмарних сервісів на базі Microsoft.NET.

У даний час багато великих компаній - Microsoft, Google, IBM, Oracle / Sun, Amazon і багато більш дрібні фірми, конкуруючи один з одним, зайняті розробкою своїх хмарних сервісів та інструментів для їх створення. Є тенденція до інтеграції "корпоративних хмар" в єдину доступну користувачеві хмару.

Проект Midori. Midori - проект Microsoft Research, який розпочато на початку 2000-х рр.. під назвою Singularity.

Midori - дослідницька ОС, реалізована на керованому коді (managed code) що є основою платформи. NET і забезпечує повний контроль типів, безпеки та ін, що значно підвищує надійність і безпеку коду.

Проте до Midori розробники ОС надавали перевагу менш надійним, але більш ефективним способам реалізації ОС на мовах C і C + +, так що, на наш погляд, Midori - вельми сміливий експеримент.

На керованому коді в ОС Midori реалізовані, в тому числі, і ядро ОС, і драйвери пристроїв. Midori надає ефективну підтримку розпаралелювання, що особливо важливо при сучасних тенденціях розвитку апаратних платформ.

Для підвищення безпеки виконання програм Midori забезпечує їх захист на основі виконання кожної програми в своїй окремій "пісочниці" (sandbox). Одна з основних особливостей Midori - те, що вона є Інтернет-орієнтованою ОС.

У майбутньому не виключеним є перехід розвитку ОС фірми Microsoft з платформи Windows на нову платформу Midori.