Операционная система

Здравствуйте, друзья! Многие, пользуясь компьютером, даже не подразумевают, что он работает благодаря установленной на него операционной системы, которая отвечает за аппаратное и программное обеспечение компьютера (ПК).

Сейчас существует несколько основных операционных систем, о которых мы будем говорить в этой статье, но более популярной среди новичков является windows. Поэтому больше внимания я буду уделять именно ей.

Операционная система (ОС)

И так друзья что же такое операционная система в компьютере?

Если говорить простым языком это программное обеспечение вашего ПК, как правило, предоставляемое вместе с компьютером, которое управляет ресурсами ПК и организует взаимодействие с пользователями.

ОС отвечает за работу всех установленных программ, запущенных процессов и правильную работу подключенного оборудования к вашему ПК. Без установленной операционной системы компьютер просто бесполезен.

После нажатия кнопки старт на ПК сразу начинается процесс загрузки ОС и во время него происходит следующие:

  • Проверка BIOS и оборудования
  • Проверяются и загружаются драйверы устройств
  • На последнем этапе запускается сама ОС

ОС выполняет следующие основные функции

  1. Прием и выполнение команд пользователей
  2. Запуск, остановка и работа программ
  3. Управление оперативной памятью
  4. Доступ к подключаемым к компьютеру устройствам (мышь, клавиатура, принтер…)
  5. Сбор и сохранение данных об ошибках в работе системы

Основные виды ОС

Используя ПК дома, вы даже не задумываетесь, какая именно стоит ОС. А эту информацию знать необходимо хотя бы, потому что если вы вдруг захотите установить, какую ни будь программу, то вам придется выбрать именно ту, которая будет совместима с вашей системой.

Приступим к небольшому обзору трех самых популярных операционных систем.

Windows

Самая востребованная это Microsoft Windows выпущенная корпорацией Microsoft а сама система Windows в переводе означает – окна.

В настоящее время поддерживаются производителем несколько версий:

  • Windows 7 с пакетом обновления 1 – обслуживаться будет до 14 января 2020 года
  • Windows 8.1 – обслуживаться будет до 10 января 2023 года
  • Windows 10 – с 2015 года розничные продавцы предоставляют компьютеры именно с этой предустановленной версией

Но не пугайтесь, у кого сейчас установлены версии 7 и 8.1. Прекращение обслуживания не означает, что у вас они перестанут работать, корпорация просто прекратит выпускать обновления для них. Я знаю людей, которые до сих пор работают с Виндовс XP, хотя обновления для нее прикатились выпускаться еще в 2014 году.

Располагается операционная система на жестком диске, в большинстве случаях это раздел «Локальный диск С» где при установке создаются такие папки как:

  • Windows – располагается сама ОС со всеми настройками.
  • Program Files – здесь находятся папки с установленными на ПК программами.
  • Users (пользователи) – папка где хранятся профили пользователей
  • PerfLogs – хранит файлы отчетов о производительности системы

Внимание настоятельно рекомендую в первых двух папках, не вносить ни каких изменений, так как так как можно повредить файлы ОС или установленных программ. В результате чего ПК или установленная программа может перестать работать.

Теперь давайте подробнее разберем, как узнать свою версию Windows.

1. На рабочем столе находим значок «Компьютер» или «Этот компьютер»

Если этого значка у вас нет, то мы можем за несколько кликов вывести его на рабочий стол.

Для этого кликаем правой кнопкой мыши на свободной области рабочего стола, в открывшемся меню выбираем пункт персонализация.

В открывшемся окне для виндовс 7 и 8 ищем пункт «Изменение значков рабочего стола»

Для виндовс 10 пункт будет называться «Темы» и уже в правой части открытого окна ищем и жмем на «Параметры значков рабочего стола»

В появившемся окне (для всех Windows оно практически одинаковое) ставим галочку возле надписи компьютер и жмем кнопку «ок». Вот и все, значок мой компьютер на рабочем столе.

2. Наводим курсор мыши на значок компьютера, жмем правую кнопку и в открывшемся меню выбираем «свойства»

В открывшемся окне внимательно изучаем информацию о системе, которая установлена на ваш ПК.

У меня это Windows 10 Pro. Помимо этого есть информация о процессоре, объеме оперативной памяти, о типе системы, а также об активации моей Windows.

И так с виндовс разобрались, теперь переходим разбору остальных систем.

Apple Mac Os X

Mac Os специально выпускается компанией Apple (в переводе с английского — яблоко) с 1984 года для компьютеров Macintosh сокращенно «Mac».

Так как данная ОС устанавливается только на продукцию Apple а эти устройства стоят дорого, среди пользователей большей популярностью пользуется виндовс ведь она может работать на любых компьютерах.

Для того чтобы посмотреть какая версия Mac Os установлена нужно курсор мыши навести в левый верхний угол на кнопку Apple или значок «яблока» и нажать левой кнопкой. В открывшемся меню выбрать пункт «Об этом Mac»

Отличительной чертой Linux является то, что эта ОС с открытым исходным кодом, который может изменить любой пользователь, в связи с этим сейчас существует много версий этой ОС, каждая из которых имеет свой собственный внешний вид.

Вот три самых популярных версий (дистрибутив) Linux:

  1. Ubuntu
  2. Fedora
  3. Mint

Есть несколько преимуществ Линукс:

  • Она бесплатная
  • Все программы установлены в одном месте
  • Можно забыть про вредоносное ПО, так как вирусы пишут в основном для виндовс.

Если у вас установлен Linux но вы не знаете какой именно дистрибутив используется то следует в консоли ввести следующие команды:

  • cat /etc/*release
  • cat /etc/*version
  • cat /etc/issue

Российские разработки

Совсем недавно государством был дан курс на импортозамещение, это вдохнуло новую жизнь в разработку отечественных операционных систем.

Разработчиками было предложено много интересных продуктов, даже одна из госкорпораций анонсировала ОС с интересным названием «ОСь».

Она должна была заменить Windows в государственных учреждениях, но почему-то сегодня на официальном сайте ее даже невозможно скачать.

Еще хотелось бы отметить, что в основном все отечественные ОС написаны на основе Linux. Лично у меня складывается такое впечатление, что они просто меняют обои рабочего стола. За бюджетные деньги.

А так хочется что-то наше на русском языке и чтобы работало с программным обеспечением, заточенным под другие системы.

Теперь я думаю, что вы разобрались, что такое ОС и с легкостью сможете посмотреть, какая версия у вас установлена.

А остальные навыки работы за компьютером вам помогут развить 25 бесплатных уроков компьютерной грамотности.

Ну вот, вроде бы и все. Ничего сложного. Это все что я хотел рассказать вам сегодня.

Как вам статья? Считаете ее полезной? То поделитесь ей в социальных сетях, нажав кнопки расположенные ниже. И подпишитесь на обновления блога чтобы не пропустить следующую.

С уважением, Александр Зырянов.

Представьте себе библиотеку. Вы ее посетитель. Огромное здание заполнено тысячей или даже миллионом всевозможных книжек. Как найти нужную информацию? Помогут доброжелательные библиотекари. Эти бабули, знакомые нам с детства, грозно возвышающиеся из-за стоек и пристально глядящие на нас поверх старомодных очков.

  • Что такое операционная система
  • Виды операционных систем
  • Операционная система Windows
  • Как определить, какая операционная система установлена на компьютере

Что такое операционная система

По такому же принципу устроен и Ваш компьютер. Библиотека — это жесткий диск. Он бережно хранит всю ту информацию, которую Вы ему передаете. Стойка библиотекаря — это оперативная память. Именно там обрабатываются программы, задействованные в реальном времени. Библиотекари — это и есть Ваша операционная система(ОС), чаще всего этоwindows, но она может быть и другой. ОС помогает работать с жестким диском и программами, быстро извлекая нужную Вам информацию из недр винчестера (жесткого диска). Не трудно догадаться, чем больше библиотека, аки жесткий диск, тем больше информации можно хранить. Чем больше оперативная память, аки стойка библиотекаря, тем быстрее работают запущенные программы.

Это упрощенная модель, которая поможет Вам осознать суть. А вот такое определение операционной системы (windows, linux и т.д.) можно найти в учебниках:

Операционная система — это совокупность программ, предназначенных для управления устройствами и обработки данных. Их задача — наиболее эффективное распределение ресурсов системы между всеми вычислительными процессами. ОС является интерфейсом между прикладными программами и устройствами вычислительной системы.

Определение краткое, но его достаточно, чтобы понять, что к чему. Учитывая пример с библиотекой, я надеюсь, теперь Вы понимаете как она важна для компьютера. Чуть ниже мы разберем самые популярные виды ОС, а также как определить, какая операционная система установлена на вашем компьютере.

Виды операционных систем

Припомните, какие ОС Вы знаете? Самая популярная операционная система – “windows”, а еще что есть? Полагаю, что недлинный список известным Вам «библиотекарей» на этом и заканчивается. Ничего страшного, большинство ответит также. Возможно, более продвинутые вспомнят еще и “Linux” или старый добрый “Macintosh”, а владельцы ноутбуков не забудут заявить о существовании ОС “Ubuntu”, установочный диск с которой иногда входит в комплектацию некоторых марок.

Рассмотрим две самые популярные операционные системы. Начнем, пожалуй, с менее популярной, но не менее качественной. Словом, обо всем по порядку.

Если уж вспомнить несколько ОС Вам под силу, то назвать несколько крупных корпораций, ведущих разработку в сфере компьютерной техники и программного обеспечения, сможете наверняка. Наиболее известны из них две. Это “Microsoft” и “Apple”. Припомните, какую ОС предлагает клиентам первая? А вторая? На первый вопрос ответят без труда почти все. Но вот то, что “Apple” придумала и совершенствует до сих пор Операционку “Macintosh”, знают те немногие, кому это необходимо по работе.

Явилась на свет “Mac OS’ в 1984 году. И это была первая система, интерфейс которой был графическим. Скажу, что до этого операционные системы управлялись при помощи командной строки. То есть, чтобы запустить какую-то программу, необходимо было задать соответствующую текстовую команду. Очень неудобно, скажете Вы. Все верно, но учтите, это было на самой заре развития компьютерного обеспечения.

Трудно переоценить прорыв, который совершила компания “Apple”. Его можно сравнить с изобретением колеса для машиностроения или компаса для навигации.

Теперь всеми программами можно было управлять посредством специальных изображений — иконок и ярлыков. Это существенно облегчило пользование компьютером. Кстати, интересный факт. Компьютерная мышка была создана как раз для пользования данной ОС.

Современный “Macintosh” также очень популярен. Но использовать его могут лишь владельцы продукции “Apple”.

В чем же привлекательность “Mac OS” и преимущество ее перед конкурентами? Раз уж ОС разработана именно для компьютеров “Apple”, то на этой технике работает она безотказно. Вот, к примеру, фото рабочего стола, где запущено сразу около 200 приложений. Впечатляет?

Система не имеет реестра, что снимает с повестки дня уйму проблем, способных привести к необходимости переустановки. Ах, Вы не знаете, что такое реестр? Говоря простым языком, это специальный список программ и прочих приложений, которые Вы устанавливаете на компьютер. Чем их больше, тем сложнее ОС запускать их и работать с ними. Многие удаляют приложения очень простым, но неправильным образом. Просто перемещают папку в «корзину». Но в реестре удаленная таким образом программа остается. И это плохо. Реестр необходимо постоянно чистить. Краткий экскурс закончен, вернемся к нашим баранам.

Специалисты отмечают удобство интерфейса “Mac OS”, характеризуя его словами «ничего лишнего». Установка программ проходит гораздо легче (ввиду отсутствия реестра, как уже упоминалось). Защита этой операционной системы также на высоте. Она мало подвержена вирусам, взломам и прочим «неприятностям» в жизни компьютера. Невероятно, но для “OS Mac” нет ни одного официального антивирусного приложения.

Вы спросите меня, а почему же она не так популярна, как операционная система “Windows”? Все упирается в цену. Компьютеры “Apple” очень мощные, а значит и дорогие. Компания не разменивается на создание средних машин, популярных на постсоветском пространстве. Это не значит, что у нас нельзя приобрести такую технику. Вот только стоить она будет на порядок выше. А деньги — это главный аргумент для большинства, увы.

Немало важно и то, что любая ОС «заточена» под определенный вид действий. Не исключение и эта программа. «Макинтош» хорошо справляется с мультимедийными программами, а вот с офисными не очень. Да и софт (полезные программы) для этой системы не слишком-то легко найти.

Операционная система Windows

Теперь же перейдем к знаменитой операционной системе “Windows”. Трудно найти компьютер, который не будет с ней совместим. Подавляющее большинство (около 95%) пользователей имеют на своих компьютерах именно эту управляющую систему. Возникает логичный вопрос: почему?

Прежде всего, многозадачность. Система позволяет запускать одновременно сразу несколько приложений. К примеру, Вам нужно поработать. Вы создаете какие-либо документы, пишете их, редактируете. Скучно это делать в тишине и Вы включаете свою любимую музыку.

Уже два приложения выполняются одновременно: текстовый редактор и медиаплеер. А если захочется отдохнуть и разложить, к примеру, пасьянс? Любимую «косынку» или «паук»? И вот уже третье приложение активировано. Мы даже не задумываемся о том, как это возможно, а меж тем данная особенность присуща именно для операционки “Виндоус”.

А теперь вспомните, как вы копировали данные из одной программы и вставляли в другую. Например, информацию из таблиц в текст и наоборот. А копирование текста с какого-нибудь сайта в документ на компьютере посредством выделения нужного мышкой? Все эти обмены данными между различными приложениями являются заслугой ОС “Windows” и ее большим преимуществом.

Сейчас трудно себе это представить, но в самом начале пути «Окна» была не такой уж популярной операционной системой. До версии 3.0 она выглядела очень бледно. Но разработчики верили в успех и своего, как мы видим, добились. Чего стоит хотя бы успех “Windows 98”! А описывать все особенности современной системы от “Microsoft” можно очень долго. Мне уже посчастливилось поработать в среде “Windows 8”. Что я могу Вам сказать? Как сказал К. Э. Циолковский: «Невозможное сегодня, станет возможным завтра». Похоже, что «завтра» уже наступило. Но это тема для отдельного разговора.

Как определить, какая операционная система установлена на компьютере

Итак, теперь Вы знаете немного больше об истории операционных систем и преимуществах, которые делают их такими популярными. Понимаете, что на Вашем компьютере установлена “Windows”. А можете мне сказать, какая именно версия? “XP”, “Vista” или «семерка»? Меж тем это далеко не все возможные варианты, не говоря уж о том, что и данные системы имеют несколько модификаций. О том, как узнать, какая операционная система установлена на компьютере, мы и поговорим далее.

1. На самом деле ничего сложного. Нажмите на ярлык «Мой компьютер».

2. Откроется окно, где будут указана информация по локальным дискам.

3. Щелкните правой кнопкой мыши в любом месте и в контекстном меню (так называется всплывшее окно) выберете строку «свойства». Здесь Вы найдете всю нужную информацию.

Теперь вы знаете, почему из всех ОС так популярна «Windows», а также как проверить, какая операционка установлена на вашем компьютере. Я надеюсь, что информация, приводимая в статье, вам поможет в работе с компьютером.

Пожалуйста, оцените материал Помогая проекту BEST-EXAM, вы делаете образование более доступным для каждого человека, внесите и вы свой вклад —
поделитесь этой статьей в социальных сетях!

У этого термина существуют и другие значения, см. Операционная система (значения). Запрос «OS» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения.

В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой.

Разработчикам программного обеспечения операционная система позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций (см.: интерфейс программирования приложений).

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).

Схема, иллюстрирующая место операционной системы в многоуровневой структуре компьютера

Функции

Основные функции:

  • Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
  • Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
  • Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
  • Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
  • Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
  • Обеспечение пользовательского интерфейса.
  • Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

  • Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
  • Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
  • Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
  • Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
  • Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
  • Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
  • Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).

Компоненты операционной системы:

  • Загрузчик
  • Ядро
  • Командный процессор (интерпретатор)
  • Драйверы устройств
  • Интерфейс

Понятие

Существуют две группы определений операционной системы: «набор программ, управляющих оборудованием» и «набор программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который связан с вопросом, в каких случаях требуется операционная система.

Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры, содержащиеся во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), простейших сотовых телефонах, постоянно исполняют лишь одну программу, запускающуюся по включении. Многие простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске.

Операционные системы нужны, если:

  • вычислительная система используется для различных задач, причём программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев операционная система отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные системы, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы со вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;
  • различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, операционные системы предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);
  • между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;
  • необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, делит процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочерёдно различным исполняющимся программам (процессам);
  • оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды — оболочка и наборы утилит — они могут являться частью операционной системы.

Таким образом, современные универсальные операционные системы можно охарактеризовать, прежде всего, как:

  • использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
  • многопользовательские (с разделением полномочий),
  • многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой операционной системе. В составе операционной системы различают три группы компонентов:

  • ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевая подсистема, файловая система;
  • системные библиотеки;
  • оболочка с утилитами.

Большинство программ, как системных (входящих в операционную систему), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ресурсам ядра, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что система (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава операционной системы значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав операционной системы включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Ядро

Основная статья: Ядро операционной системы

Ядро — центральная часть операционной системы, управляющая выполнением процессов, ресурсами вычислительной системы и предоставляющая процессам координированный доступ к этим ресурсам. Основными ресурсами являются процессорное время, память и устройства ввода-вывода. Доступ к файловой системе и сетевое взаимодействие также могут быть реализованы на уровне ядра.

Как основополагающий элемент операционной системы, ядро представляет собой наиболее низкий уровень абстракции для доступа приложений к ресурсам вычислительной системы, необходимым для их работы. Как правило, ядро предоставляет такой доступ исполняемым процессам соответствующих приложений за счёт использования механизмов межпроцессного взаимодействия и обращения приложений к системным вызовам ОС.

Описанная задача может различаться в зависимости от типа архитектуры ядра и способа её реализации.

Объекты ядра ОС:

  • Процессы
  • Файлы
  • События
  • Потоки
  • Семафоры
  • Мьютексы
  • Каналы
  • Файлы, проецируемые в память

Эволюция и основные идеи

Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950—1960-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Пакетный режим

Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём система может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.

Разделение времени и многозадачность

Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ.

Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась ещё сильнее при распространении в качестве устройств ввода-вывода телетайпов (а позднее, терминалов с электронно-лучевыми дисплеями) (1960-е годы). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.

Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие как массивные вычисления) — в пакетном режиме.

Разделение полномочий

Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности изменения исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой программой (намеренно или по ошибке), а также изменения самой системы прикладной программой.

Реализация разделения полномочий в операционных системах была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора — «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенном при запуске программы на исполнение).

Реальный масштаб времени

Основная статья: Операционная система реального времени

Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «реального масштаба времени» («реального времени») — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.

Включение функции реального масштаба времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

Файловые системы и структуры

Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).

Файловая система — способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Существующие операционные системы

Основная статья: Список операционных систем

UNIX, стандартизация операционных систем и POSIX

К концу 1960-х годов отраслью и научно-образовательным сообществом был создан целый ряд операционных систем, реализующих все или часть очерченных выше функций. К ним относятся Atlas (Манчестерский университет), CTTS и ITSS (Массачусетский технологический институт, MIT), THE (Эйндховенский технологический университет), RS4000 (Университет Орхуса) и др. (всего эксплуатировалось более сотни различных ОС).

Наиболее развитые операционные системы, такие как OS/360 (IBM), SCOPE (CDC (англ.)) и завершённый уже в 1970-х годах Multics (MIT и Bell Labs), предусматривали возможность исполнения на многопроцессорных компьютерах.

Эклектичный характер разработки операционных систем привёл к нарастанию кризисных явлений, прежде всего, связанных с чрезмерными сложностью и размерами создаваемых систем. Системы были плохо масштабируемыми (более простые не могли использовать все возможности крупных вычислительных систем; более развитые неоптимально исполнялись на малых или не могли исполняться на них вовсе) и полностью несовместимыми между собой, их разработка и совершенствование затягивались.

Задуманная и реализованная в 1969 году Кеном Томпсоном при участии нескольких коллег (включая Денниса Ритчи и Брайана Кернигана), операционная система UNIX (первоначально UNICS, что обыгрывало название Multics) вобрала в себя многие черты более ранних систем, но обладала целым рядом свойств, отличающих её от большинства предшественниц:

  • простая метафорика (два ключевых понятия: вычислительный процесс и файл);
  • компонентная архитектура: принцип «одна программа — одна функция» плюс мощные средства связывания различных программ для решения возникающих задач («оболочка»);
  • минимизация ядра (кода, выполняющегося в «реальном» (привилегированном) режиме процессора) и количества системных вызовов;
  • независимость от аппаратной архитектуры и реализация на машиннонезависимом языке программирования (язык программирования Си стал побочным продуктом разработки UNIX);
  • унификация файлов.

UNIX, благодаря своему удобству прежде всего в качестве инструментальной среды (среды разработки), обрела популярность сначала в университетах, а затем и в отрасли, получившей прототип единой операционной системы, которая могла использоваться на самых разных вычислительных системах и, более того, могла быть быстро и с минимальными усилиями перенесена на любую вновь разработанную аппаратную архитектуру.

В конце 1970-х годов сотрудники Калифорнийского университета в Беркли внесли ряд усовершенствований в исходные коды UNIX, включая работу с протоколами TCP/IP. Их разработка стала известна под именем BSD (Berkeley Software Distribution).

Задачу разработать независимую (от авторских прав Bell Labs) реализацию той же архитектуры поставил и Ричард Столлман, основатель проекта GNU.

Благодаря конкурентности реализаций архитектура UNIX стала вначале фактическим отраслевым стандартом, а затем обрела статус и стандарта юридического — ISO/IEC 9945 (POSIX).

Только системы, отвечающие спецификации Single UNIX Specification, имеют право носить имя UNIX. К таким системам относятся AIX, HP-UX, IRIX, Mac OS X, SCO OpenServer, Solaris, Tru64 и z/OS.

Операционные системы, следующие стандарту POSIX или опирающиеся на него, называют «POSIX-совместимыми» (чаще встречается словоупотребление «UNIX-подобные» или «семейство UNIX», но оно противоречит статусу торгового знака «UNIX», принадлежащего консорциуму The Open Group и зарезервированному для обозначения только операционных систем, строго следующих стандарту). Сертификация на совместимость со стандартом платная, из-за чего некоторые системы не проходили этот процесс, однако считаются POSIX-совместимыми по существу.

К UNIX-подобным относятся операционные системы, основанные на последней версии UNIX, выпущенной Bell Labs (System V), на разработках университета Беркли (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD), на основе Solaris (OpenSolaris, BeleniX, Nexenta), а также Linux, разработанная в части утилит и библиотек проектом GNU и в части ядра — сообществом, возглавляемым Линусом Торвальдсом.

Стандартизация операционных систем преследует цель упрощения замены самой системы или оборудования при развитии вычислительной системы или сети и упрощении переноса прикладного программного обеспечения (строгое следование стандарту предполагает полную совместимость программ на уровне исходного текста; из-за профилирования стандарта и его развития некоторые изменения бывают всё же необходимы, но перенос программы между POSIX-совместимыми системами обходится на порядки дешевле, чем между альтернативными), а также преемственность опыта пользователей.

Самым заметным эффектом существования этого стандарта стало эффективное разворачивание Интернета в 1990-х годах.

Пост-UNIX-архитектуры

Коллектив, создавший UNIX, развил концепцию унификации объектов операционной системы, включив в исходную концепцию UNIX «устройство — это тоже файл» также и процессы, и любые другие системные, сетевые и прикладные сервисы, создав новую концепцию: «что угодно — это файл». Эта концепция стала одним из основных принципов системы Plan 9 (название было позаимствовано из фантастического триллера «План 9 из открытого космоса» Эдварда Вуда-младшего), призванной преодолеть принципиальные недостатки дизайна UNIX и сменившей «рабочую лошадку» UNIX System V на компьютерах сети Bell Labs в 1992 году.

Кроме реализации всех объектов системы в виде файлов и размещения их на едином и персональном для каждого терминала вычислительной сети пространстве (namespace), были пересмотрены другие архитектурные решения UNIX. Например, в Plan 9 отсутствует понятие «суперпользователь», и, соответственно, исключаются любые нарушения режима безопасности, связанные с нелегальным получением прав суперпользователя в системе. Для представления (хранения, обмена) информации Роб Пайк и Кен Томпсон разработали универсальную кодировку UTF-8, на сегодняшний день ставшую стандартом де-факто. Для доступа к файлам используется единый универсальный протокол 9P, по сети работающий поверх сетевого протокола (TCP или UDP). Таким образом, для прикладного ПО сети не существует — доступ к локальным и к удалённым файлам единообразен. 9P — байт-ориентированный протокол, в отличие от других подобных протоколов, являющихся блок-ориентированными. Это также результат работы концепции: доступ побайтно — к унифицированным файлам, а не поблочно — к разнообразным и сильно изменяющимися с развитием технологий устройствам. Для контроля доступа к объектам не требуется иных решений, кроме уже существующего в операционной системе контроля доступа к файлам. Новая концепция системы хранения избавила администратора системы от изнурительного труда по сопровождению архивов и предвосхитила современные системы управления версиями файлов.

Операционные системы, созданные на базе или идеях UNIX, такие как всё семейство BSD и системы GNU/Linux, постепенно перенимают новые идеи из Bell Labs. Возможно, эти новые идеи ждёт большое будущее и признание ИТ-разработчиков.

Новые концепции были использованы Робом Пайком в Inferno.

На основе Plan 9 в Испании разрабатываются системы Off++ и Plan B, носящие экспериментальный характер.

К попыткам создать пост-UNIX-архитектуру можно также отнести разработку системы программирования и операционной среды Оберон в Швейцарской высшей технической школе (ETH Zurich) под руководством профессора Никлауса Вирта.

См. также

  • Хронология операционных систем
  • Операционное окружение
  • Аппаратная платформа компьютера
  • Открытая операционная система

Примечания

  1. Свежая версия ISO/IEC 9945 принята Международной организацией по стандартизации (ISO) в 2003 году.

Литература

Ссылки

В Викисловаре есть статья «операционная система»

  • Операционная система в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).
  • Обзор различных операционных систем
  • Отставнов М. Е. Свободное программное обеспечение в школе. Свободное ПО для школы (2003).(недоступная ссылка — история) Проверено 16 апреля 2010.

Для улучшения этой статьи желательно?:

  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Операционные системы (история • список)

Free /
Open source

Unix-подобные: Linux • BSD • Minix • GNU • Plan 9 • Не Unix-подобные: ReactOS • FreeDOS • Haiku • osFree • KolibriOS • Syllable • AROS •

Proprietary

Unix-подобные: Apple MacOS X • HP-UX • IBM AIX • QNX • SCO OpenServer • Solaris • Tru64 • Не Unix-подобные: MS Windows • Встраиваемые: BlackBerry OS • Apple iOS • PSP OS • Symbian OS • MS Windows (Embedded • Phone)

Аспекты операционных систем (история • список)

Ядро

Гибридное • Микро • Модульное • Монолитное • Нано • Экзо • Драйвер • Пространство пользователя • Область пользователя

Управление
процессами

Режимы (супервизора • реальный • защищённый) • Прерывание • Кольца защиты • Переключение контекста • Многозадачность (вытесняющая • кооперативная • мультипрограммирование) • Процесс • Управление процессом • Планировщик задач • Многопоточность

Управление
памятью

Защита памяти • Сегментная адресация памяти • Страничная память • Менеджер виртуальной памяти • Ошибка сегментации • Общая ошибка защиты

Прочее

Загрузчик ОС • API • VFS • Компьютерная сеть • GUI • Слой аппаратных абстракций (HAL)

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *