
- •История операционных систем
- •Понятие интерфейсной оболочки
- •Обобщённая процедура программного обеспечения
- •Операционные системы и среды
- •Файловая система fat
- •Серверные (сетевые) операционные системы
- •Основные понятия операционной системы
- •Предназначение и функции операционной системы
- •Операционная система как диспетчер ресурсов
- •Файловая система
- •Операционная система как интерфейс между пользователем и компьютером
- •Классификация операционных систем
- •Центральный процессор
- •Операционная среда
- •Регистр – счётчик команд
- •Многопроцессорные ос (кластеры)
- •Ос для Smart-карт (smart-cards - разумные карты)
- •Регистр "Слово состояния цп"
- •Процесс конвейер
- •Система памяти компьютера
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Режимы работы центрального процессора
- •Устройство ввода и вывода
- •Режим работы центрального процессора «Режим ядра»
- •Виртуальная память
- •Контроллер
- •Драйвер устройства
- •Защита информации и безопасность
- •Утилита
- •Процессы
- •Планирование и управление ресурсами
- •Структура ос
- •Трансляция программ
- •Владение ресурсами
- •Защита адресного пространства задач
- •Планирование/выполнение (scheduling/execution)
- •Уровни привилегий для защиты адресного пространства задач
- •Способы организации виртуальной памяти
- •Реальные и защищенные режимы работы процессора
- •Сегментный способ организации виртуальной памяти.
- •Идентификатор и дескриптор процесса
- •Секции драйверов
- •Основные системные таблицы ввода/вывода
- •Прямой доступ к памяти
- •Режимы управления вводом/выводом
- •Драйверы,
- •Страничный способ организации виртуальной памяти
- •Файловая система ntfs
История операционных систем
Персональные компьютеры, появившиеся в 20–х годах были восьмиразрядными, и, в отличии от больших профессиональных машин, работающих с ОС. UNIX, и использовали операционную систему СР/М- 80 (Control Program for Microcomputers) фирмы Digital Research. Эта фирма была в те годы ведущей компанией по разработке операционных систем. Когда фирма IBM приступила к разработке своего персонального компьютера, она решила купить 16 – разрядную версию ОС РС/М – 80 у Digital Research. Однако из за чванливости ее президента. IBM заключила контракт на разработку ОС фирмой Microsoft.
Фирма Microsoft занималась в основном разработкой трансляторов и не имея никакого опыта в разработке операционных систем. Поэтому она купила права на систему 86 – DOS у компании Seattle Computer Products. Значительно ее переработала и назвала MS-DOS 1.0. В августе 1981 года начались поставки компьютеров IBM-PC с этой операционной системой под названием PC-DOS 1.0. Важным качеством этой операционной системы была переносимость программ из среды СР/М- 80. Более того, она заимствовала многие команды СР/М, такие как REN, DIR и TYPE. В тоже время MS-DOS 1.0 была достаточно прогрессивным явлением по сравнению с системой СР/М – использовались более совершенные методы управления дисковыми данными и имела довольно широкий набор команд для сервисных программ. MS-DOS 1.0 могла работать с 64 килобайтами памяти, занимая всего 8 Кбайт. Поскольку модель IBM-PC выпускалась с дисководами для 160- килобайтных дискет MS-DOS поддерживала только такие носители.
В мае 1982 года была выпущена MS-DOS 1.1 которая позволяла работать с дискетами емкостью 320 Кбайт Через месяц эта версия была названа MS-DOS 1.25, ее использовали Texas Instruments, Compaq Computer и другие фирмы. Выпускавшие IBM – совместимые компьютеры.
В марте 1983 года появилась MS-DOS 2.0, которая поддерживала 360 – килобайтные дискеты и 10 мегабайтные жесткие диски (специально для IBM-PC XT) и позволяла сортировать файлы по каталогам. В это время произошел мировой бум производства IBM-PC – совместимых компьютеров. Базовой операционной системой для них стала MS-DOS 2.11.
MS-DOS 3.0 (август 1984), была ориентирована на новую модель компьютеров IBM- IBM-PC AT, первый компьютер, основанный на микропроцессоре Intel 80286 с 5.25- дюймовым дисководам высокой плотности (1.2 Мбайт) и 20 – Мегабайтным жестким диском.
MS-DOS 3.2 (декабрь 1985 года) поддерживала 3 - дюймовые 720 килобайтные дискеты и логические разделы жестких дисков объемом до 332 Мбайт. На практике все получилось иначе. В ноябре в 1987 года начались поставки ОS/2. Объемы продаж оказались очень умеренными. Программные продукты тоже никто не спешил создавать. Подавляющее, число пользователей вполне устраивало MS – DOS. В этих условиях целесообразно было и дальше развивать MS – DOS. Появившиеся в 1988 году MS – DOS 4.0 и 4.1 также не привлекли покупателей. Пользователи предпочитали MS – DOS 3.3 которая отлично работала и удовлетворяла все мыслимые тогда потребности, в том числе занимала на 10 Кб. меньше оперативной памяти, чем MS – DOS 4, которая требовала 75 Кб.
Одним из многих недостатков MS – DOS было чрезвычайно примитивный пользовательский интерфейс – чтобы загрузить программу или произвести какие – либо другие операции, пользователь должен был набрать на клавиатуре команды. Компьютер Macintosh фирмы Apple в противоположность этому обладала графическим пользовательским интерфейсом GMI (Graphics User Interface), который был гораздо выигрышней командной строки IBM – PC.
Фирма Microsoft вела самостоятельные разработки в области графического интерфейса пользователя и в 1985 году ее была первая версия графической среды Windows, которая предлагала пользователю оконный интерфейс. Для того чтобы пользоваться преимуществами Windows, программа должна спроектирована специально для Windows.
Существовавшие тогда машины не обладали достаточной мощностью для обеспечения полноценного функционирования графической среды. Поэтому первая версия Windows распространения не получила. В 1987 – 88 годах появлялись различные реализации Windows / 286 и Windows /386. Предназначенные для выполнения на соответствующих процессорах, они были вполне работоспособны.
Наконец, в мае 1990 года была выпущена Windows 3.0. Эта графическая среда загружалась из под MS – DOS, но позволяла использовать весь объем памяти компьютера при помощи драйвера HIMEM. SYS и специальной системы расширения DOS.
Это привело к качественному скачку – появился полностью графический, оконный интерфейс в сочетании с многозадачными возможностями.
Многозадачность была менее гибкая чем у OS/2, но зато требовала меньше памяти. На компьютерах с 386 процессором и выше Windows 3.0 работала с виртуальной памятью – т.е. использовала часть жесткого диска как продолжение оперативной памяти. Комплекс услуг, предлагаемый Windows и рыночная политика Microsoft привели к тому, что перспективные программы стали разрабатываться с учетом требований Windows. В июне 1991 вышла MS – DOS 5.0, разработанная специально для того, чтобы из под нее было лучше работать с Windows 3.0. В нее вошла новая версия HIMEM. SYS. В апреле 1992 года поступила в продажу Windows 3.1. Microsoft именует ее "операционной системой". Но на самом деле это не так. Windows не являлась и не является операционной системой - эта среда не может работать самостоятельно, без MS – DOS.
Чуть позже была выпущена Windows 3.1. for Work groups для работы с одноранговыми локальными сетями. Одновременно с Windows 3.1 появилась IBM OS/2 2.0 Она стала первой 32 – разрядной операционной системой предназначенной для процессоров 386 и выше. Существует программное обеспечение для OS/2, но это лишь малая доля рынка программного обеспечения для IBM – PC, который, в целом ориентирован на Windows. Это вынуждает разработчиков делать OS/2 совместимой с Windows – OS/2 2.0 позволяла работать с программами для Windows 3.0. OS/2 2.1 и выше с программами для Windows 3.1. В 1995 году выпущены версии 3.51, а весной 1996 года версия 3.52 Значительно переработанная версия Windows NT – 4.0 появилась в 1997 году. Windows NT является профессиональной операционной системой, она предъявляет серьезные требования к аппаратуре, а заодно и к пользователю. Windows NT Server является сетевой операционной системой с мощными возможностями администрирования. Считается, что эта ОС обеспечивает практически абсолютную надежность в многозадачной среде, содержит средства для коллективной работы с данными, а так же встроенные возможности для контроля и ограничения доступа к данным.