30.Операционные системы для пэвм. Операционная среда.

Операционная система (ОС) является основой системного ПО. ОС    управляет работой всех устройств компьютера и  процессом выполнения программ пользователей от момента их поступления в систему до выдачи результатов.

В состав ОС входит комплекс программ, выполняющих следующие функции:

             управление работой всех устройств компьютера;

             контроль работоспособности оборудования;

             первоначальная загрузка системы;

             управление файловой системой;

                распределение ресурсов компьютера, таких, как оперативная память, процессорное время, периферийные устройства, между программами пользователей;

                управление загрузкой и выполнением прикладных программ.

По широте охвата одновременно выполняемых задач ОС можно разбить на три группы: однозадачные (однопользовательские), многозадачные (многопользовательские) и сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей (например, операционные системы типа MS DOS).

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование компьютера в мультипрограммном режиме разделения времени.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей. Они  предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети.

Однозадачные дисковые операционные системы различных фирм MS DOS, PC DOS и Novell DOS были просты и экономичны, но морально устарели и уступили место операционным системам нового поколения.

Современные ОС, такие, как ОС семейств UNIX и WINDOWS,   являются многозадачными, предоставляют пользователю развитый графический интерфейс, совместимы с приложениями, разработанными для MS DOS.   Они независимы от аппаратуры, поддерживают все виды периферийных устройств. Они способны использовать все возможности современных микропроцессоров, устойчивы в работе, так как имеют средства защиты от сбоев и ошибок.

Начиная с 90-х годов, практически все известные ОС становятся сетевыми. Компьютер превращается в средство коммуникации с развитыми вычислительными возможностями.

К сетевым ОС предъявляются такие требования, как

              способность функционировать в среде с разнородными аппаратными и программными средствами;

              возможность масштабирования (изменения сложности) структуры;

              обеспечение требуемого уровня безопасности при передаче сообщений по сетям;

              наличие развитых средств централизованного администрирования и управления.

В настоящее время широко известны семейства сетевых операционных систем UNIX, WINDOWS, NETWARE  и др. Операционная система UNIX ориентирована на эффективную многозадачную работу в сетевом варианте организации вычислительного процесса.

ОС UNIX обеспечивает поддержку:

        иерархической структуры файловой системы;

        совместимых по вводу-выводу файлов, устройств и процессов асинхронной обработки;

        наиболее распространенных алгоритмических языков программирования.

В последние годы широкое распространение и поддержку в крупных корпорациях получила ОС Linux. Это 32-разрядная версия семейства Unix. Она является основной операционной системой, поддерживающей работу в сети Internet. Её характеризует возможность установки на компьютерах различных типов, открытость программного кода ядра системы, стабильность в работе.

Сейчас широко применяется операционная система Windows NT, дальнейшим развитием которой являются ОС Windows 2000, ОС Windows ХР и Windows 2003, предназначенные для работы в локальных сетях и на мощных рабочих станциях. Назовём их основные особенности. Это:

        стандартизация интерфейса пользователя;

        возможность подключать внешние устройства различных видов;

        интеграция функций программ, т.е. возможность использовать в конкретной программе объекты, созданные средствами другой программы;

        многозадачность;

        переход к преобладающему использованию графических средств изображения.

Графический пользовательский интерфейс предназначен для создания пользователю комфортных условий при работе с операционной системой. Он удобен при запуске программ, открытии и сохранении файлов, работе с файлами, дисками и сетевыми серверами. Графический многооконный пользовательский интерфейс  основан на реализации объектно-ориентированного подхода, при котором работа пользователя ориентирована в первую очередь на документы, а не на программы. Загрузку любого имеющегося документа можно осуществить путем открытия файла, содержащего этот документ, одновременно автоматически загрузится программа, с помощью которой открываемый файл был создан.

Начиная с версии Windows 2000, ОС поддерживает полноценную организацию локальной сети с выделенным сервером.

В Windows 2000 и более поздних версий реализованы следующие функциональные и архитектурные  решения:

          многозадачность - использование одного процессора для работы множества приложений;

               масштабируемость - возможность автоматического подключения и использования дополнительных процессоров;

          объектная ориентация. Так, объектами являются объекты каталога, объекты процесса и нитей управления, объекты  сегментов памяти, объекты портов и т.д.

          расширяемость, которая  обеспечена открытой модульной архитектурой, позволяющей добавлять новые модули на все уровни операционной системы.

          доменная архитектура сетей обеспечивает возможность соединения с другими сетевыми продуктами и взаимодействие с серверами и клиентами других операционных систем.

          система безопасности. Для обеспечения безопасности операционной системы, приложений, информации от разрушения, несанкционированного доступа, неквалифицированных действий пользователя в Windows разработана многоуровневаясистема безопасности – на уровне пользователя, доменов, объектов, ресурсов, сетевой передачи информации, приложений и т.д.

Файловая система является важнейшим компонентом Windows и поддерживает разные типы файловых систем. Для работы с разными типами файловых систем построена аппаратно-независимая модель подсистемы ввода-вывода. Она реализована на концепции многоуровневой архитектуры драйверов и устройств в сочетании с диспетчером ввода-вывода, который является посредником между прикладными программами и драйверами.

Операционная среда — совокупность компьютерных программ, обеспечивающая оператору возможность управлять вычислительными процессами и файлами.

Стандартом на операционные системы (ОС) определены синтаксис и семантика языка оболочки и утилит, составляющих операционную среду компьютера, работающего под управлением такой ОС.

Есть операционные среды, позволяющие управлять вычислительными процессами и файлами в стандартной операционной системе посредством графического пользовательского интерфейса, такие как Enlightenment, GNOME, KDE и пр.

Существуют также операционные среды, предназначенные для работы под альтернативными операционными системами (например, GEOS, Microsoft Windows 1.0-3.x, 95, 98 и ME на базе MS-DOS), причем сама ОС может включаться в поставку операционной среды, а некоторые альтернативные ОС (например, Windows NT, Mac OS), наоборот, включают графические операционные среды в свой состав.

Проявляется тенденция включать в операционные среды также нетрадиционные средства ввода-вывода данных (голосовой ввод, синтез голоса, распознавание рукописного ввода и др.).