ЛЕКЦИЯ № 22. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ WINDOWS, UNIX И LINUX

ВОПРОСЫ:

1. История развития графической системной среды

2. Характеристика операционной системы Windows

3. Объектная ориентация Windows

4. Программные средства Windows

ЛИТЕРАТУРА:

[2], стр. 458-505, [3], стр. 166-187

1 История развития графической системной среды

Операционная система Windows ориентирована на организацию удобной среды работы пользователя на персональном компьютере. До ее появления любая операционная система требовала от пользователя знания языка команд по управлению компьютером. Windows позволила изменить облик системной среды, появился удобный для пользователя графический интерфейс с достаточно простыми правилами работы. Отпала необходимость выучивания структур команд и правил работы с ними. Оставаясь невостребованной в течение 1985 - 1990 гг., среда Windows изменила лицо компьютерного мира в последующее пятилетие, пройдя путь от графической оболочки операционной системы MS DOS в первых версиях до полноценной операционной системы в последующих версиях Windows. В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft.

В октябре 1987г. вышла в свет и получила признание версия Windows 2.0. Для Windows 2.0 был разработан табличный процессор Microsoft Excel и ряд текстовых процессоров, в том числе Word 1.0.

В мае 1990г. вышла в свет Windows 3.0 - графическая оболочка операционной системы MS DOS. Windows 3.0 имела не только полноценный графический интерфейс, но и поддерживала режим многозадачности. Одно из важнейших достоинств системы Windows - унификация работы с внешними устройствами: эта система берет на себя организацию работы внешних устройств, предоставляя приложениям типовой интерфейс. При этом не надо писать драйверы под все прикладные программы, как это было в MS DOS; достаточно, чтобы был один драйвер под Windows, тогда все приложения получают доступ к устройству. Следует отметить также появление Диспетчера программ (Program Manager), который позволил перейти на более удобный способ управления компьютером с помощью мыши.

Но, тем не менее, Windows по-прежнему не была операционной системой, а оставалась только удобной графической надстройкой над MS DOS. Все недостатки и ограничения MS DOS продолжали наследоваться Windows.

Выпущенная в сентябре 1995 г. операционная система Microsoft Windows 95 стала первой графической операционной системой для компьютерной платформы IBM PC. Достоинства Windows 95 весьма значительны, что и послужило началом ее триумфального шествия в компьютерном мире. Однако при эксплуатации этой системы было обнаружено много недостатков и, в первую очередь, невысокий уровень надежности работы. Многие из них были устранены в модификации Windows 95, известной как OSR2.

Windows NT (NT —англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS. Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.

Windows 98 отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer посредством интерфейса, выполненного в виде Web-браузера и оснащенного кнопками "Назад" и "Вперед" для перехода на предыдущую и последующую Web-страницы. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера, она одинаково удобна как для использования на настольных, так и на портативных компьютерах. В операционной системе Windows 98, расширен комплект стандартных программ, в который включен ряд программных продуктов, до этого поставлявшихся отдельно. Благодаря одинаковой концепции Windows 95 и Windows 98 очень близки между собой по выполняемым функциям и предоставляют пользователю для работы весьма похожие, если не сказать одинаковые, интерфейсы.

Windows 2000 — операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах — от портативных до серверов. ОС Windows 2000 является дальнейшим развитием линии ОС Windows NT. ОС Windows 2000 ориентирована прежде всего на использование в средних (по количеству подключенных компьютеров) сетях. Непосредственно для пользователей предназначена клиентская часть этой ОС - Windows 2000 Professional. Наиболее важной с точки зрения пользователя является более надежная работа приложений в среде данной ОС, обеспечиваемая иной, чем в ОС Windows 95/98, реализацией архитектуры ОС, а также более совершенной файловой системой NTFS (в сравнении с файловой системой FAT). В то же время возможны ситуации, когда те или иные приложения, работающие в среде ОС Windows 95/98 и пользующиеся популярностью у пользователей, оказываются неработоспособными в среде ОС Windows 2000. Другой проблемой для пользователя является больший объем специальных знаний в области программного обеспечения, необходимый для установки, настройки, изменения конфигурации (например, при подключении новых внешних устройств) ОС Windows 2000 в сравнении с ОС Windows 98.

ОС Windows XP — это попытка объединить две, ранее существовавшие независимо, «линии» — Windows 9x и NT. Это полностью 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью. В ее основе лежат те же принципы, на которых базировались все NT. С точки зрения пользователя, это, прежде всего привычный интерфейс ОС семейства Windows, возможность работы системы в различных сетевых средах, на различных процессорах семейства х86 производства Intel и AMD. Архитектура этой ОС обеспечивает более надежную, чем в ОС Windows 98, защиту приложения от повреждения друг другом и самой операционной системой (в том числе за счет использования восстанавливаемой файловой системы NTFS и обеспечения защиты с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью). Одновременно данная ОС имеет более удобный интерфейс пользователя и более последовательную реализацию принципа Plug and Play при ее установке и настройке в сравнении с ОС Windows 2000 и Windows 98. В то же время требования к качеству аппаратной «начинки» (например оперативной памяти), ее надежности у ОС Windows XP выше, чем у ОС Windows 2000 и Windows 98. Кроме того, и Windows 2000, и Windows XP для своей работы требуют больше аппаратных ресурсов (дисковой и оперативной памяти), чем Windows 98.

Windows CE 3.0 — операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства целевого доступа в Интернет. Операционная система Windows CE — 32-разрядная, многозадачная, многопоточная операционная cистема, имеющая открытую архитектуру, разрешающую использование множеств устройств. Windows CE позволяет устройствам различных категорий обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Интернет, пользоваться электронной почтой.

Windows CE компактна, но высоко производительна. Это мобильная система, функционирующая с микропроцессорами различных марок и изготовителей. Для нее есть программы Word и Excel, которые совместимы с их настольными аналогами. Имеет интегрированную систему управления питанием.

Операционная система UNIX была создана в Bell Telephone Laboratories. Система полностью написана на ассемблере, официальным днем ее рождения стало 1 января 1970 года. В 1973 году большая часть ядра UNIX переписывается на C.

Характеристика UNIX.

Код системы написан на языке высокого уровня C, что сделало ее простой для понимания, изменения и переноса на другие платформы. UNIX является одной из наиболее открытых систем.

UNIX — многозадачная многопользовательская система. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. При этом необходимо администрирование только одно системы. Кроме того, система способна выполнять большое количество различных функций, в частности, работать, как вычислительный сервер, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети и т.д.

Наличие стандартов. Несмотря на разнообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов. Для администратора переход на другую версию системы не составит большого труда, а для пользователей он может и вовсе оказаться незаметным.

Простой, но мощный модульный пользовательский интерфейс. Имея в своем распоряжении набор утилит, каждая из которых решает узкую специализированную задачу, можно конструировать из них сложные комплексы.

Использование единой легко обслуживаемой иерархической файловой системы. Файловая система UNIX — это не только доступ к данным, хранящимся на диске. Через унифицированный интерфейс файловой системы осуществляется доступ к терминалам, принтерам, сети и т.п.

Очень большое количество приложений, в том числе свободно распространяемых, начиная от простейших текстовых редакторов и заканчивая мощными системами управления базами данных.

Операционная система Linux. Начало созданию системы Linux положено в 1991 году финским студентом Линусом Торвальдсом. В 25 августа 1991 года он распространил по e-mail первый прототип своей операционной системы, и призвал откликнуться на его работу всех, кому она нравится или нет. Днем рождения Linux'а становится 17 сентября 1991 года, когда выходит версия 0.01. С этого момента многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы устройств, разрабатывая разные продвинутые приложения и др.

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux — самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX.

Разработка по методу Linux — это метод проб и ошибок, построенный на интенсивном тестировании. Естественный отбор оставляет только жизнеспособное.

Основные характеристики ОС Linux

• Реальная многозадачность.

• Многопользовательский доступ.

• Свопирование оперативной памяти на диск.

• Страничная организация памяти. Системная память Linux организована в виде страниц объемом 4K. Если оперативная память полностью исчерпана, ОС будет искать давно не использованные страницы памяти для их перемещения из памяти на жесткий диск. Если какие-либо из этих страниц становятся нужны, Linux восстанавливает их с диска.

• Загрузка выполняемых модулей "по требованию", при котором только необходимая часть кода исполняемой программы находится в оперативной памяти, а не используемые в данный момент части остаются на диске.

• Совместное использование исполняемых программ.

• Общие библиотеки.

• Динамическое кеширование диска (кеширование диска — это использование части оперативной памяти для хранения часто используемых данных с диска, что существенно ускоряет доступ к часто используемым программам и задачам)

• Возможность запуска исполняемых файлов других ОС.

• Поддержка различных форматов файловых систем (при этом и собственная файловая система Linux ext2fs позволяет эффективно использовать дисковое пространство).

• Сетевые возможности.

• Работа на разных аппаратных платформах.