- •Занятие 1. Понятие операционной системы, ее назначения и функции
- •Занятие 2. Эволюция операционных систем
- •Занятие 3. Различные операционные системы
- •Занятие 4. Базовые понятия архитектуры операционных систем
- •Занятие 5. Особенности архитектуры Unix и Linux
- •Занятие 6. Введение в процессы, потоки и задания операционной системы.
- •Занятие 7. Управление процессами в Unix и Linux
- •Занятие 8. Планирование потоков и процессов в операционных системах
- •Занятие 9. Стратегия и алгоритмы планирования потоков и процессов
- •Занятие 10. Различные алгоритмы планирования
- •Занятие 11. Взаимодействие потоков
- •Занятие 12. Базовые механизмы синхронизации потоков
- •Занятие 13. Концепция монитора и взаимодействие потоков в Linux и Windows
- •Занятие 14. Работа с виртуальной памятью
- •Занятие 15. Реализация управления основной памятью в Linux и Windows
- •Занятие 16. Динамический участок памяти процесса и сборщик мусора
- •Занятие 17. Реализация динамического управления памятью в Linux и Windows
- •Занятие 18. Файлы, файловые системы, работа с файлами и каталогами
- •Занятие 19. Операции над файлами и каталогами. Строение жесткого диска
- •Занятие 20. Размещение информации в файловых системах
- •Занятие 21. Файловые системы ext и fat
Занятие 3. Различные операционные системы
План занятия:
Введение в UNIX.
Операционная система Novell NetWare.
Операционная система OS/2.
Операционная система QNX.
Операционная система MacOS.
Операционная система Linux.
Операционная система Windows.
За всю историю операционных систем было создано множество различных систем, которые эволюционировали и стали популярными и известными.
Введение в UNIX
В 1957 году в Bell Labs была начата работа по созданию операционной системы для внутренних нужд. Под руководством Виктора Высотского (русского по происхождению) была создана система BESYS. Впоследствии он возглавил проект Multics, а затем стал главой информационного подразделения Bell Labs.
В 1964 году появились компьютеры третьего поколения, для которых возможности BESYS уже не подходили. Высотский и его коллеги приняли решение не разрабатывать новую собственную операционную систему, а подключиться к совместному проекту General Electric и MIT — Multics. Телекоммуникационный гигант AT&T, в состав которого входила Bell Labs, оказал проекту существенную поддержку, но в 1969 году вышел из него, поскольку проект не приносил финансовых выгод. Первоначально UNIX была разработана в конце 1960-х годов сотрудниками Bell Labs, в первую очередь Кеном Томпсоном, Деннисом Ритчи и Дугласом Макилроем.
В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении (DEC PDP-7), написал первую версию новой операционной системы, а Брайан Керниган придумал для неё название — UNICS (UNIplexed Information and Computing System — Примитивная информационная и вычислительная служба) — в противовес MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service). Позже название сократилось до UNIX.
Unix в свое время разделился на 2 разные операционные системы, которые первоначально отличались идейностью разработки:
FreeBSD — свободная Unix-подобная операционная система, потомок AT&T Unix по линии BSD, созданной в университете Беркли. FreeBSD работает на PC-совместимых системах семейства x86, включая Microsoft Xbox, а также наDEC Alpha, Sun UltraSPARC, IA-64, AMD64, PowerPC, NEC PC-98, ARM.
Solaris — компьютерная операционная система, разработанная компанией Sun Microsystems, которая ныне принадлежит Oracle Corporation. Несмотря на то, что Solaris — операционная система с закрытым исходным кодом, большая его часть открыта и опубликована в проекте OpenSolaris.
Операционная система Novell NetWare
NetWare — сетевая операционная система и набор сетевых протоколов, которые используются в этой системе для взаимодействия с компьютерами-клиентами, подключёнными к сети. Операционная система NetWare создана компанией Novell. NetWare является закрытой операционной системой, использующей кооперативную многозадачность для выполнения различных служб на компьютерах с архитектурой Intel x86. В основе сетевых протоколов системы лежит стек протоколов Xerox Network Systems.
Несмотря на то, что в ранних версиях NetWare все модули системы считались ненадёжными (любой неправильно работающий модуль мог нарушить работу всей системы), она была очень стабильной системой. Нередки случаи, когда серверы NetWare работают без вмешательства человека годами.
Операционная система OS/2
Параллельно с разработкой Windows, корпорация Microsoft совместно с IBM вела активную работу по созданию системы OS/2.
1 августа 1984 года IBM объявила о выпуске нового поколения персональных компьютеров — IBM PC/AT. Совместно с Microsoft, IBM приступила к разработке новой операционной системы для компьютеров IBM PC AT. Новая ОС должна была преодолеть ограничение DOS на 640 Кб памяти для прикладных программ и реализовать поддержку режима многозадачности.
В начале 1990-х годов пути двух гигантов IT-индустрии разошлись. Microsoft независимо от IBM начинает разработку Windows 3.0. IBM, независимо от Microsoft, разворачивает работу над облегчённой версией OS/2, которая требовала бы меньше ресурсов, чем OS/2 1.2.
Операционная система QNX
Как микроядерная операционная система, QNX основана на идее работы основной части своих компонентов, как небольших задач, называемых сервисами. Это отличает её от традиционных монолитных ядер, в которых ядро операционной системы — одна большая программа, состоящая из большого количества «частей», каждая со своими особенностями. Использование микроядра в QNX позволяет пользователям (разработчикам) отключить любую ненужную им функциональность, не изменяя ядро. Для этого можно просто не запускать определённый процесс.
Система достаточно небольшая, чтобы в минимальной комплектации уместиться на одну дискету, вместе с этим она считается очень быстрой и должным образом «законченной» (практически не содержащей ошибок).
QNX Neutrino, выпущенная в 2001 году, перенесена на многие платформы, и сейчас способна работать практически на любом современном процессоре, используемом на рынке встраиваемых систем. Среди этих платформ присутствуют семейства x86, MIPS, PowerPC, а также специализированные семейства процессоров, такие, как SH-4,ARM, StrongARM и xScale.
Операционная система Mac OS
Разработана для линейки персональных компьютеров Macintosh. Популяризация графического интерфейса пользователя в современных операционных системах часто считается заслугой Mac OS. Она была впервые представлена в 1984 году вместе с персональным компьютером Macintosh 128K. Сам термин «Mac OS» в действительности не существовал до тех пор, пока не был официально использован в середине 1990-х годов. С тех пор термин применяется ко всем версиям операционных систем Макинтоша как удобный способ выделения их в контексте других операционных систем.
Ранние версии Mac OS были совместимы только с компьютерами Mac, основанными на процессорах Motorola 68k. Последующие версии были совместимы с архитектурой PowerPC (PPC). С середины 2000-х Apple использует в своих компьютерах процессоры Intel. Согласно EULA Mac OS, установка ОС разрешена только на компьютеры Apple.
Операционная система Linux
Эта система была создана на основе минимального ядра системы UNIX – minix. Создал ее студент Хельсинского университета Линус Торвальдс в 1991г. Особенностью этой системы стало то, что Линус Торвальдс выложил ядро системы на сайте Интернет и предоставил его в бесплатное пользование всему миру. Это был великий шаг! Программисты всего мира стали писать бесплатно программы для Linux и тоже выкладывать их на сайтах. Этот процесс захватил весь мир и сегодня Linux – одна из самых популярных систем, для которой разработаны тысячи бесплатных программ и созданы десятки бесплатных версий этой системы разными фирмами: Red Hat, Mandrake, Debian, SuSe, Slokware, Knopix, ASP, Corel и др.
Операционная система Windows
DOS является однозадачной операционной системой. После запуска управление передаётся прикладной программе, которая получает в своё распоряжение все ресурсы компьютера и может осуществлять ввод-вывод посредством как функций, предоставляемых операционной системой, так и функций базовой системы ввода-вывода (BIOS), а также работать с устройствами напрямую.
Windows 3.x — общее название поколения операционных систем Windows от компании Microsoft, выпущенных с 1990 по 1994 год. Первым широко распространённым релизом Microsoft Windows стала 3.0, позволив Майкрософт соревноваться с Macintosh и Commodore Amiga в области операционных систем с графическим интерфейсом. На самом деле Windows 3.x не является полноценной самостоятельной операционной системой, потому что она фактически является операционной системой-надстройкой над DOS, так как использует её в качестве базовой рабочей платформы.
Windows 95 (Chicago) - графическая многозадачная операционная система корпорации Microsoft. Официальная дата выхода — 24 августа 1995 года. Русская версия поступила в продажу 10 ноября 1995 года. Windows 95 предназначалась в основном для домашнего и SOHO сегментов и была гибридной — поддерживала исполнение 16- и 32-разрядного кода. Новшества интерфейса Windows 95 активно использовались во всех последующих версиях Windows: именно в ней появились такие элементы графического интерфейса, как рабочий стол со значками, панель задач и меню «Пуск». Поддержка Windows 95 прекращена 31 декабря 2001 года.
Windows 98 (кодовое имя Memphis) — графическая операционная система, выпущенная корпорацией Майкрософт 25 июня 1998 года. По сути, данная операционная система — это обновлённая версия Windows 95, по-прежнему являющаяся гибридным 16/32-разрядным продуктом, основанным на MS-DOS 7.1 . Улучшениям подверглась поддержка AGP, доработаны драйверы USB, добавлена поддержка работы с несколькими мониторами и поддержка WebTV. Как и в Windows 95 OSR 2.5, в интерфейс системы (Explorer.exe) интегрирован Internet Explorer 4.
Windows 2000. Система была анонсирована в 1994 году. Альфа-тестирование проводилось с начала 1995 года по сентябрь 1997 года. Первая публичная бета-версия системы была выпущена 27 сентября 1997 года. Изначально система носила название Windows NT 5.0, поскольку была следующей крупной версией Windows NT после Windows NT 4.0. Однако 27 октября 1998 года она получила собственное название Windows 2000. Финальная версия системы была выпущена для широкой общественности 17 февраля 2000 года. Windows 2000 выпускалась в четырёх изданиях: Professional (издание для рабочих станций и опытных пользователей),Server, Advanced Server и Datacenter Server (для применения на серверах). Кроме того, существует «ограниченное издание» Windows 2000 Advanced Server Limited Edition и Windows 2000 Datacenter Server Limited Edition, предназначенное для работы на 64-разрядных процессорах Intel Itanium.
Windows XP (кодовое название при разработке — Whistler; внутренняя версия — Windows NT 5.1) — операционная система (ОС) семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional. Название XP происходит от англ. experience («опыт», «впечатления»). В отличие от предыдущей системы Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой. Её серверным аналогом является Windows Server 2003. Хотя Windows Server 2003 и построен на базе того же кода, что и Windows XP, почти всецело наследуя интерфейс её пользовательской части, Windows Server 2003 всё же использует более новую и переработанную версию ядра NT 5.2; появившаяся позже Windows XP Professional x64 Edition имела то же ядро, что и Windows Server 2003, и получала те же обновления безопасности, вследствие чего можно было говорить о том, что их развитие шло одинаково.
Windows Vista — операционная система семейства Windows NT производства корпорации Microsoft. На стадии разработки имела кодовое имя «Longhorn». Построена на основе гибридного ядра NT версии 6.0. В качестве сокращенного имени иногда используется акроним «WinVI», объединяющий две первые буквы названия и версию ядра в римской записи. Предназначена исключительно для рабочих станций и персональных компьютеров; ее ориентированная на серверы «сестра» — Windows Server 2008.
Windows 7 — пользовательская операционная система семейства Windows NT, следующая по времени выхода за Windows Vista и предшествующая Windows 8. В линейке Windows NT система имеет номер версии 6.1. Серверной операционной системой того же семейства выступает Windows Server 2008 R2, интегрируемой операционной системой этого семейства.
Windows 8, в отличие от своих предшественников — Windows 7, Windows Vista, Windows XP и более ранних, использует новый интерфейс под названием Metro. Этот интерфейс появляется первым после запуска системы; он схож по функциональности с рабочим столом — стартовый экран имеет плитки приложений (сродни ярлыкам и иконкам), по нажатию на которые запускается приложение, открывается сайт или папка (в зависимости от того, к какому элементу или приложению привязана плитка). Интерфейс Metro ориентирован на сенсорный экран, но не исключает пользование на несенсорных ПК. Также в системе присутствует и «классический» рабочий стол, в виде отдельного приложения. Вместо меню «Пуск» в интерфейсе используется «активный угол», нажатие на который открывает стартовый экран. Прокрутка в Metro-интерфейсе идет горизонтально. Также, если сделать жест уменьшения (или нажать на минус внизу экрана), будет виден весь стартовый экран. Плитки на стартовом экране можно перемещать и группировать, давать группам имена и изменять размер плиток (доступно только для плиток, которые были изначально большими). В зависимости от разрешения экрана система автоматически определяет количество строк для плиток — на стандартных планшетных компьютерах три ряда плиток. Цвет стартового экрана меняется в новой панели управления, также меняется и орнамент на заднем фоне.
