ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение изучения курса “Операционные системы” рассмотрим существующие семейства операционных систем и охарактеризуем основные операционные системы, применяемые в настоящее время.

MVS, OS/390, z/OS

Первые две ОС этого семейства вышли в 1966 г., вскоре после анонса аппаратной архитектуры System/360. Это были РСР (Primary Control program – первичная управляющая программа) и DOS/360 (Disk Operating System). Архитектура обеих систем была типична для вычислительных систем второго поколения – это были пакетные мониторы, рассчитанные на работу одной прикладной программы без защиты памяти (первые компьютеры серии System/360 не имели диспетчеров памяти).

В1967 г. были выпущены версии РСР: MVT (Multiprogramming with a Variable number of Tasks – многопрограммная [система] с переменным числом задач) и MFT (Multiprogramming with a Fixed number of Tasks – то же, но с фиксированным числом задач). Обе системы реализовывали вытесняющую многозадачность в едином адресном пространстве – MFT использовала разделы памяти, а MVT – относительную загрузку с базовым регистром. Позднее, к MVT была добавлена подсистема работы с несколькими терминалами в режиме разделения времени TSO (Timesharing Option

–возможность разделения времени), ASP (Asymmetric Multiprocessing System – асимметричная многопроцессорность) и ряд других прикладных подсистем.

В1972 г., после появления машин System/370 с диспетчером памяти, была выпущена переходная система OS/SVS (Single Virtual Storage – единая виртуальная память), которая позволяла использовать страничную подкачку, но не защиту заданий друг от друга. Наконец, в 1974 г. была выпущена MVS (Multiple Virtual Storage – множественная виртуальная память), которая предоставляла каждой задаче собственное виртуальное адресное пространство объемом до 2 Гбайт (в System/360 и первых моделях System/370 адрес был 24-разрядным). Большая часть дополнительных подсистем MVT была включена в стандартную поставку MVS.

297

MVS воплотила все наиболее прогрессивные функции и архитектурные концепции своего времени. MVS была основным продуктом IBM вплоть до середины 90-х, когда вышла новая версия системы – OS/390.

ВOS/390 основные архитектурные принципы MVS не подверглись пересмотру. Новшества заключались в добавлении следующих возможностей:

поддержка многомашинных кластеров (Parallel Sysplex);

развитие сетевых средств равноправного (peer-to-peer) взаимодействия; поддержка сетевых протоколов семейства TCP/IP (ранее взаимодействие с сетями TCP/IP и NETBIOS осуществлялось посредством включения

всостав вычислительного комплекса модуля с процессором х86 под управлением OS/2);

совместимость с системами семейства Unix (в 1998 г.OS/390 прошла набор тестов Unix 95 консорциума Х/Open и получила право называться

UNIX).

В1999 г., в связи с началом выпуска 64-разрядного семейства компьютеров z900, вышла 64-разрядная версия системы z/OS.

Системы под управлением OS/390 и z/OS применяются главным образом в качестве серверов транзакций и СУБД масштаба предприятия и составляют становой хребет вычислительных систем большинства крупных компаний.

Семейство Unix

Обширное и бурно развивающееся семейство Unix оказало огромное идейное влияние на развитие операционных систем в 80-е и 90-е годы XX столетия.

Применения систем семейства крайне разнообразны, начиная от встраиваемых приложений реального времени, включая графические рабочие станции для САПР и геоинформационных систем, и заканчивая серверами класса предприятия и массивно параллельными суперкомпьютерами. Некоторые важные рыночные ниши, например передачу почты и другие структурные сервисы Internet, системы семейства занимают практически монопольно.

Первые версии UNIX были рассчитаны на машины без диспетчера памяти. Процессы загружались в единое адресное пространство. Ядро системы размещалось в нижних адресах ОЗУ, начиная с адреса 0, и называ-

лось сегментом реентерабельных процедур. Реентерабельность обеспечи-

валась переустановкой стека в момент системного вызова и запретом переключения задач на все время исполнения модулей ядра. На машинах с базовой адресацией выполнялось перемещение образов процессов по памяти и сброс образа процесса на диск (задачный своппинг).

298

В1973 г. одна из дочерних компаний AT&T (ведущей разработку UNIX), Western Electric, дала разрешение на использование UNIX в некоммерческих целях. Началось распространение системы в университетах США. Наибольший вклад в распространение и развитие университетской версии системы внес университет Беркли, в котором было создано специ-

альное подразделение – BSD (Berkeley Software Distribution}.

ВBSD UNIX было включено множество ценных нововведений, таких,

как:

сегментная (на старших моделях PDP-11) и страничная (на VAX11/780) виртуальная память;

раздельные адресные пространства процессов и выделенное адресное пространство ядра;

абсолютные загрузочные модули формата a.out; примитивная форма разделяемых библиотек; усовершенствования механизма обработки сигналов; управление сессиями и заданиями в пределах сессии.

Самое важное нововведение было сделано в начале 80-х, когда в рамках работ по проекту DARPA сетевое программное обеспечение ARPANet было перенесено с TOPS/20 на BSD Unix. Вскоре сетевой стек BSD стал референтной реализацией (реализация, на совместимость с которой тестируют все остальные) того, что ныне известно как семейство протоколов

TCP/IP.

В1987 г. AT&T выпустила версию UNIX System V Release 3, включав-

шая в себя асинхронные драйверы последовательных устройств (STREAMS), универсальный API для доступа к сетевым протоколам (TLI), средства межпроцессного взаимодействия (семафоры, очереди сообщений

исегменты разделяемой памяти).

UNIX System V Release 4 вышла на рынок в 1989 г. под названием UNIX SVR4. Микроядерная система обеспечивала полную бинарную совместимость с SVR3, бинарную же совместимость с 16- и 32-разрядными Xenix на процессоре х86, и совместимость на уровне исходных текстов с BSD Unix v4.3. Заявленная цель консолидации всех основных ветвей Unix в единой системе была полностью достигнута. Sun Microsystems приступила к переводу своих пользователей на Sun OS 5.х (ныне известна как Solaris), основанную на ядре SVR4.

Версия SVR4 была этапной – она включала в себя следующие компоненты:

многопоточное микроядро; класс планирования реального времени (процессы с этим классом пла-

нирования имеют приоритет выше, чем нити ядра);

новый формат загрузочного модуля ELF (Executable and Linking Format), обеспечивавший удобную работу с разделяемыми и динамическими библиотеками;

динамическое подключение и отключение областей своппинга;