3. Програмне забезпечення

3.1 Операційна система для мультиконтроллера

Мультиконтроллер являє собою основним підблоком пристрою материнської плати, тому може обслуговувати велику кількість операційних систем які підтримує і надає можливість взаємодіяти з ним материнська плата. На даний момент в світі їх дуже велика кількість, але основні які використовують і по сей день є: UNIX, Microsoft Windows, Linux.

Найпопулярнішими операційними системами для персональних комп'ютерів є версії Microsoft Windows, для яких розроблено багато прикладних програм. Графічний інтерфейс підтримує багатозадачність, управління віртуальною пам'яттю, можливість підключати різноманітні периферійні пристрої та працювати в комп'ютерній мережі. Любителів старих додатків порадує режим сумісності з більш ранніми операційними системами, наприклад, Windows XP. Це означає, що користувачі зможуть без праці запускати гри, які були розроблені для попередніх версій Windows.

До складу операційної системи Windows 7 включений пакет установки DirectX 11, яка підтримує ряд нових технологій в обробці графіки. Тепер у користувачів є можливість сповна насолодитися чудовою картинкою на екрані комп'ютера, яка створюється завдяки поліпшенню режиму тесселяции і підтримки нових обчислювальних шейдерів, а також розширеної можливості рендеринга зображень в кілька потоків.

Нарешті реалізована якісна робота вбудованого в операційну систему медіа-програвач Windows Media Player, який в цей раз отримав порядковий номер 12. Попередні версії програми відтворювали лише обмежена кількість відеоформатів, для поліпшення роботи була потрібна установка великої кількості кодеків. Такий підхід не подобався користувачам, через що вони все частіше вибирали софт від сторонніх виробників. В останній версії програвача список підтримуваних відеоформатів значно розширено.

Windows 7 отримала змінену, більш зручну і функціональну панель задач. Тепер на панелі відображаються лише іконки без підписів, що дозволяє одночасно вмістити на ній набагато більше додатків. Крім того, на панелі з'явилася кнопка «Згорнути всі вікна»

З'явилася можливість управляти зарезервованим дисковим простором, відведеним для відновлення системи. Також користувач може сам визначати, що саме слід відновлювати - налаштування системи, змінені файли або всі разом.

Гаджети робочого столу в Windows 7 більше не прив'язані до панелі в лівій частині екрана. Користувач може самостійно переміщати їх в будь-який зручний йому місце.

У Windows 7 збільшено перелік шрифтів, включених за замовчуванням. Крім того, шрифти були перероблені для коректного відображення різних символів. Значно розширено список нелатинських шрифтів, доступних для користувача.

Інтерфейс Aero, відомий користувачам за попередньою версією операційної системи Windows Vista, став підтримувати кілька варіантів оформлення. Крім того, в нього додані нові функції, які дозволяють легко управляти розташуванням і розміром вікон на робочому столі.

У Windows 7 реалізовані більш широкі можливості для забезпечення безпеки персонального комп'ютера. Тепер користувачеві доступна функція заборони запуску окремих додатків за допомогою сервісу AppLocker. Технологія шифрування BitLocker піддалася суттєвого доопрацювання і тепер дозволяє шифрувати інформацію на знімних носіях. Значно поліпшено брендмауер Windows, тепер він повідомляє користувача про блокування додатків. Завдяки функції DirectAccess стало можливо встановити безпечне з'єднання з віддаленим сервером без участі користувача.

Рисунок 3.1 – ОС Microsoft Windows

Мережева операційна система UNIX використовується для дуже широкого кола апаратних платформ, практично для будь-яких комп'ютерів різних виробників, від персональних і до найпотужніших суперкомп'ютерів. Це не тільки багатозадачна операційна система, але і розрахована на багато користувачів, що дозволяє кільком користувачам розділяти обчислювальні ресурси комп'ютера, підключаючись через термінали до суперкомп'ютера (мейнфреймів).

Рисунок 3.2 – ОС UNIX System

Операційна система Linux для персональних комп'ютерів (виконана співробітником Університету Гельсінкі Т. Лінусом) поширюється вільно (не всі різновиди), економічна, підтримує більшість властивостей, властивих іншим реалізаціям UNIX. У Росії розроблена і сертифікована для роботи з усіма видами інформації, що захищається, включаючи державну таємницю, операційна система Alt Linux. Ядро Linux, основні компоненти системи, більшість призначених для користувача додатків - вільні програми. Їх можна запускати на будь-якій кількості комп'ютерів, передавати без обмежень за гроші або безкоштовно, отримувати вихідні тексти цих програм і вносити в них будь виправлення.

Свобода програм забезпечила широке їх використання і інтерес до них з боку тисяч розробників. Основні програми для Linux виходять під ліцензією GNU General Public License, яка не тільки гарантує свободу, але і захищає її, дозволяючи подальше поширення програм тільки під тією ж ліцензією. Тому код ядра Linux, компіляторів, бібліотеки glibc, призначених для користувача оболонок KDE та GNOME не може бути використаний для створення додатків з закритим кодом. У цьому принципова відмінність Linux від вільних ОСBSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD), фрагменти яких увійшли в сімейство Windows і навіть стали основою Mac OS X. Linux включає в себе багато напрацювань BSD, але компілятори і системні бібліотеки розроблені в рамках проекту GNU. В системі Linux реалізовані мова управління завданнями POSIX (використовується оболонками типу csh і bash), псевдотермінали (пристрої pty) і підтримка динамічно завантажуваних драйверів клавіатури для змінених або іноземних (НЕ-англійських) алфавітів. Система Linux підтримує віртуальні консолі (virtual console), за допомогою яких можна перемикатися між кількома одночасними сеансами на одному (фізично) терміналі. Користувачі програми screen виявлять, що система організації віртуальних консолей в системі Linux їм знайома.

Ядро системи дозволяє виробляти посторінкову завантаження виконуваних програм. В оперативну пам'ять з диска завантажуються тільки ті частини програми, які в даний момент потрібні. Виконувані програми користуються загальним буфером запису (copy-on-write pages). Якщо одночасно в пам'яті працюють кілька примірників однієї й тієї ж програми, то вони користуються загальними шматками фізичної пам'яті, зменшуючи тим самим сумарний обсяг використовуваної пам'яті.

Для збільшення обсягу доступної оперативної пам'яті Linux використовує також тимчасове зберігання даних на диску (disk paging). Під ці цілі може бути відведено до 1 гігабайта (8 частин по 128 мегабайт) дискової пам'яті. На своп, або область підкачки (swap), можуть перекачуватися не обов'язково процеси цілком; можливо скачування окремих сторінок пам'яті. Таким чином система отримує можливість запускати об'ємні програми та / або підтримувати більше користувачів, що працюють одночасно. Зауважимо, що тимчасове зберігання даних на диску не може замінити «справжню» оперативну пам'ять, що працює набагато швидше диска.

Для призначених для користувача програм і кешування ядро ​​системи Linux використовує «загальний казан» (unified memory pool) оперативної пам'яті. У кожен момент використовується вся доступна оперативна пам'ять, обсяг якої може, наприклад, зменшуватися, коли запускається велике додаток.

Для виконуваних файлів використовуються також динамічно викликаються бібліотеки загального користування (вони існують на диску в єдиному екземплярі і можуть використовуватися декількома програмами). Цей механізм не набагато відрізняється від аналогічного механізму SunOS. Таким чином, обсяг виконуваних файлів, особливо тих, які використовують багато бібліотечних процедур, різко скорочується. Можливо також формування статично пов'язують бібліотек (statically linked libraries); це потрібно для цілей налагодження або для формування «повного» виконуваного файлу для роботи на тих системах, де бібліотеки загального користування не встановлені. Підключення бібліотечних процедур відбувається під час роботи програми, так що програміст може за бажанням підключати або стандартну бібліотечну процедуру, або власну процедуру замість бібліотечної.

Для спрощення налагодження ядро ​​системи може генерувати повну «роздруківку» вмісту пам'яті і регістрів (core dump) в разі аварійного завершення програми. За допомогою спеціальної програми, підключеної до засобів налагодження, розробник програми може проаналізувати цю «роздруківку» і відшукати причину збою в програмі.

Рисунок 3.3 – ОС Linux