Рассматривая эволюцию операционных систем мы будем рассматривать, в первую очередь, историю развития вычислительных систем, потому что компьютерное железо(Hardware) и программное обеспечение (Software) эволюционировали совместно, оказывая взаимное влияние друг на друга.
Рволюция операционных систем
В
Появление новых технических возможностей приводило Рє прорыву РІ области создания удобных, эффективных Рё безопасных программ, Р° свежие идеи РІ программной области стимулировали РїРѕРёСЃРєРё новых технических решений. Рменно эти критерии – удобство, эффективность Рё безопасность – играли роль факторов естественного отбора РїСЂРё эволюции вычислительных систем. В
Выделяется четыре периода развития вычислительной техники и операционных систем, рассмотрим их более подробно.
В
электронно-вакуумная лампа
Мы начнем исследование развития компьютерных комплексов с появления электронных вычислительных систем (опуская историю механических и электромеханических устройств). Первые шаги в области разработки электронных вычислительных машин были предприняты в конце Второй мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства и появился принцип программы, хранящейся в памяти машины (John Von Neumann, июнь 1945 г.).
Р’ то время РѕРґРЅР° Рё та же РіСЂСѓРїРїР° людей участвовала Рё РІ проектировании, Рё РІ эксплуатации, Рё РІ программировании вычислительной машины. Рто была скорее научно-исследовательская работа РІ области вычислительной техники, Р° РЅРµ регулярное использование компьютеров РІ качестве инструмента решения каких-либо практических задач РёР· РґСЂСѓРіРёС… прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно РЅР° машинном языке. РћР± операционных системах РЅРµ было Рё речи, РІСЃРµ задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом СЃ пульта управления. Р—Р° пультом РјРѕРі находиться только РѕРґРёРЅ пользователь.
РР’Рњ Марк-I
В
Программа загружалась в память машины в лучшем случае с колоды перфокарт, а обычно с помощью панели переключателей. Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию (ввод-вывод или собственно вычисления). Отладка программ велась с пульта управления с помощью изучения состояния памяти и регистров машины.
В конце этого периода появляется первое системное программное обеспечение: в 1951–1952 гг. возникают прообразы первых компиляторов с символических языков (Fortran и др.), а в 1954 г. Nat Rochester разрабатывает Ассемблер для IBM-701.
Существенная часть времени уходила на подготовку запуска программы, а сами программы выполнялись строго последовательно. Такой режим работы называется последовательной обработкой данных.
В целом первый период характеризуется крайне высокой стоимостью вычислительных систем, их малым количеством и низкой эффективностью использования.
В
Транзистор
РЎ середины 50-С… РіРѕРґРѕРІ начался следующий период РІ эволюции вычислительной техники, связанный СЃ появлением РЅРѕРІРѕР№ технической базы – полупроводниковых элементов. Применение транзисторов вместо часто перегоравших электронных ламп привело Рє повышению надежности компьютеров. Теперь машины РјРѕРіСѓС‚ непрерывно работать достаточно долго, чтобы РЅР° РЅРёС… можно было возложить выполнение практически важных задач. Снижается потребление вычислительными машинами электроэнергии, совершенствуются системы охлаждения. Размеры компьютеров уменьшились. Снизилась стоимость эксплуатации Рё обслуживания вычислительной техники. Началось использование РР’Рњ коммерческими фирмами.
Одновременно наблюдается Р±СѓСЂРЅРѕРµ развитие алгоритмических языков (LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 Рё С‚.Рґ.). Появляются первые настоящие компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических Рё служебных подпрограмм. Упрощается процесс программирования. Пропадает необходимость взваливать РЅР° РѕРґРЅРёС… Рё тех же людей весь процесс разработки Рё использования компьютеров. Рменно РІ этот период РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ разделение персонала РЅР° программистов Рё операторов, специалистов РїРѕ эксплуатации Рё разработчиков вычислительных машин.
Большая электронно-счетная машина Р‘РРЎРњ-6
В
Рзменяется сам процесс РїСЂРѕРіРѕРЅР° программ. Теперь пользователь РїСЂРёРЅРѕСЃРёС‚ программу СЃ входными данными РІ РІРёРґРµ колоды перфокарт Рё указывает необходимые ресурсы. Такая колода получает название задания. Оператор загружает задание РІ память машины Рё запускает его РЅР° исполнение. Полученные выходные данные печатаются РЅР° принтере, Рё пользователь получает РёС… обратно через некоторое (довольно продолжительное) время.
Смена запрошенных ресурсов вызывает приостановку выполнения программ, в результате процессор часто простаивает. Для повышения эффективности использования компьютера задания с похожими ресурсами начинают собирать вместе, создавая пакет заданий.
Появляются первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизируют запуск одной программы из пакета за другой и тем самым увеличивают коэффициент загрузки процессора.
При реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине.
Системы пакетной обработки стали прообразом современных операционных систем, они были первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом
В
В
Рнтегральная схема
Следующий важный период развития вычислительных машин относится к началу 60-х – 1980 г. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Вычислительная техника становится более надежной и дешевой. Растет сложность и количество задач, решаемых компьютерами. Повышается производительность процессоров.
Повышению эффективности использования процессорного времени мешает низкая скорость работы механических устройств ввода-вывода (быстрый считыватель перфокарт мог обработать 1200 перфокарт в минуту, принтеры печатали до 600 строк в минуту). Вместо непосредственного чтения пакета заданий с перфокарт в память начинают использовать его предварительную запись, сначала на магнитную ленту, а затем и на диск. Когда в процессе выполнения задания требуется ввод данных, они читаются с диска. Точно так же выходная информация сначала копируется в системный буфер и записывается на ленту или диск, а печатается только после завершения задания.
Вначале действительные операции ввода-вывода осуществлялись в режиме off-line, то есть с использованием других, более простых, отдельно стоящих компьютеров. В дальнейшем они начинают выполняться на том же компьютере, который производит вычисления, то есть в режиме on-line. Такой прием получает название spooling (сокращение от Simultaneous Peripheral Operation On Line) или подкачки-откачки данных. Введение техники подкачки-откачки в пакетные системы позволило совместить реальные операции ввода-вывода одного задания с выполнением другого задания, но потребовало разработки аппарата прерываний для извещения процессора об окончании этих операций.
Магнитные ленты были устройствами последовательного доступа, то есть информация считывалась с них в том порядке, в каком была записана. Появление магнитного диска, для которого не важен порядок чтения информации, то есть устройства прямого доступа, привело к дальнейшему развитию вычислительных систем. При обработке пакета заданий на магнитной ленте очередность запуска заданий определялась порядком их ввода. При обработке пакета заданий на магнитном диске появилась возможность выбора очередного выполняемого задания. Пакетные системы начинают заниматься планированием заданий: в зависимости от наличия запрошенных ресурсов, срочности вычислений и т.д. на счет выбирается то или иное задание.
Дальнейшее повышение эффективности использования процессора было достигнуто СЃ помощью мультипрограммирования. Рдея мультипрограммирования заключается РІ следующем: РїРѕРєР° РѕРґРЅР° программа выполняет операцию РІРІРѕРґР°-вывода, процессор РЅРµ простаивает, как это происходило РїСЂРё однопрограммном режиме, Р° выполняет РґСЂСѓРіСѓСЋ программу. РљРѕРіРґР° операция РІРІРѕРґР°-вывода заканчивается, процессор возвращается Рє выполнению первой программы.
Рта идея напоминает поведение преподавателя Рё студентов РЅР° экзамене. РџРѕРєР° РѕРґРёРЅ студент (программа) обдумывает ответ РЅР° РІРѕРїСЂРѕСЃ (операция РІРІРѕРґР°-вывода), преподаватель (процессор) выслушивает ответ РґСЂСѓРіРѕРіРѕ студента (вычисления). Естественно, такая ситуация требует наличия РІ комнате нескольких студентов. Точно так же мультипрограммирование требует наличия РІ памяти нескольких программ одновременно. РџСЂРё этом каждая программа загружается РІ СЃРІРѕР№ участок оперативной памяти, называемый разделом, Рё РЅРµ должна влиять РЅР° выполнение РґСЂСѓРіРѕР№ программы. (Студенты СЃРёРґСЏС‚ Р·Р° отдельными столами Рё РЅРµ подсказывают РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ.)
Появление мультипрограммирования требует настоящей революции в строении вычислительной системы. Особую роль здесь играет аппаратная поддержка (многие аппаратные новшества появились еще на предыдущем этапе эволюции), наиболее существенные особенности которой перечислены ниже.
Не менее важна в организации мультипрограммирования роль операционной системы. Она отвечает за следующие операции.
Мультипрограммные системы обеспечили возможность более эффективного использования системных ресурсов (например, процессора, памяти, периферийных устройств), но они еще долго оставались пакетными. Пользователь не мог непосредственно взаимодействовать с заданием и должен был предусмотреть с помощью управляющих карт все возможные ситуации. Отладка программ по-прежнему занимала много времени и требовала изучения многостраничных распечаток содержимого памяти и регистров или использования отладочной печати.
Появление электронно-лучевых дисплеев и переосмысление возможностей применения клавиатур поставили на очередь решение этой проблемы.
Логическим расширением систем мультипрограммирования стали time-sharing системы, или системы разделения времени.В Р’ РЅРёС… процессор переключается между задачами РЅРµ только РЅР° время операций РІРІРѕРґР°-вывода, РЅРѕ Рё просто РїРѕ прошествии определенного времени. Рти переключения РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ так часто, что пользователи РјРѕРіСѓС‚ взаимодействовать СЃРѕ СЃРІРѕРёРјРё программами РІРѕ время РёС… выполнения, то есть интерактивно. Р’ результате появляется возможность одновременной работы нескольких пользователей РЅР° РѕРґРЅРѕР№ компьютерной системе. РЈ каждого пользователя для этого должна быть хотя Р±С‹ РѕРґРЅР° программа РІ памяти.
Чтобы уменьшить ограничения РЅР° количество работающих пользователей, была внедрена идея неполного нахождения исполняемой программы РІ оперативной памяти. Основная часть программы находится РЅР° РґРёСЃРєРµ, Рё фрагмент, который необходимо РІ данный момент выполнять, может быть загружен РІ оперативную память, Р° ненужный – выкачан обратно РЅР° РґРёСЃРє. Рто реализуется СЃ помощью механизма виртуальной памяти. Основным достоинством такого механизма является создание иллюзии неограниченной оперативной памяти РР’Рњ.
В системах разделения времени пользователь получил возможность эффективно производить отладку программы в интерактивном режиме и записывать информацию на диск, не используя перфокарты, а непосредственно с клавиатуры. Появление on-line-файлов привело к необходимости разработки развитых файловых систем.
Параллельно внутренней эволюции вычислительных систем происходила и внешняя их эволюция. До начала этого периода вычислительные комплексы были, как правило, несовместимы. Каждый имел собственную операционную систему, свою систему команд и т. д. В результате программу, успешно работающую на одном типе машин, необходимо было полностью переписывать и заново отлаживать для выполнения на компьютерах другого типа. В начале третьего периода появилась идея создания семейств программно совместимых машин, работающих под управлением одной и той же операционной системы.
Первым семейством программно совместимых компьютеров, построенных на интегральных микросхемах, стала серия машин IBM/360. Разработанное в начале 60-х годов, это семейство значительно превосходило машины второго поколения по критерию цена/производительность. За ним последовала линия компьютеров PDP, несовместимых с линией IBM, и лучшей моделью в ней стала PDP-11.
РР’Рњ IBM-360
Сила «одной семьи» была одновременно и ее слабостью. Широкие возможности этой концепции (наличие всех моделей: от мини-компьютеров до гигантских машин; обилие разнообразной периферии; различное окружение; различные пользователи) порождали сложную и громоздкую операционную систему. Миллионы строчек Ассемблера, написанные тысячами программистов, содержали множество ошибок, что вызывало непрерывный поток публикаций о них и попыток исправления.
Только в операционной системе OS/360 содержалось более 1000 известных ошибок. Тем не менее идея стандартизации операционных систем была широко внедрена в сознание пользователей и в дальнейшем получила активное развитие.
В
В
Следующий период РІ эволюции вычислительных систем связан СЃ появлением больших интегральных схем (Р‘РРЎ). Р’ эти РіРѕРґС‹ произошло резкое возрастание степени интеграции Рё снижение стоимости микросхем. Компьютер, РЅРµ отличающийся РїРѕ архитектуре РѕС‚ PDP-11, РїРѕ цене Рё простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, Р° РЅРµ отделу предприятия или университета. Наступила СЌСЂР° персональных компьютеров.
РџРљ Macintosh
Первоначально персональные компьютеры предназначались для использования РѕРґРЅРёРј пользователем РІ однопрограммном режиме, что повлекло Р·Р° СЃРѕР±РѕР№ деградацию архитектуры этих РР’Рњ Рё РёС… операционных систем (РІ частности, пропала необходимость защиты файлов Рё памяти, планирования заданий Рё С‚. Рї.).
Компьютеры стали использоваться не только специалистами, что потребовало разработки «дружественного» программного обеспечения.
Однако рост сложности и разнообразия задач, решаемых на персональных компьютерах, необходимость повышения надежности их работы привели к возрождению практически всех черт, характерных для архитектуры больших вычислительных систем.
В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, в том числе персональных, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем.
В сетевых операционных системах пользователи могут получить доступ к ресурсам другого сетевого компьютера, только они должны знать об их наличии и уметь это сделать. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения не меняют структуру операционной системы.
Распределенная система, напротив, внешне выглядит как обычная автономная система. Пользователь не знает и не должен знать, где его файлы хранятся – на локальной или удаленной машине – и где его программы выполняются. Он может вообще не знать, подключен ли его компьютер к сети. Внутреннее строение распределенной операционной системы имеет существенные отличия от автономных систем.
В дальнейшем автономные операционные системы мы будем называть классическими операционными системами.
Просмотрев этапы развития вычислительных систем, мы можем выделить шесть основных функций, которые выполняли классические операционные системы в процессе эволюции:
Каждая из приведенных функций обычно реализована в виде подсистемы, являющейся структурным компонентом ОС. В каждой операционной системе эти функции, конечно, реализовывались по-своему, в различном объеме. Они не были изначально придуманы как составные части операционных систем, а появились в процессе развития, по мере того как вычислительные системы становились все более удобными, эффективными и безопасными.
Рволюция вычислительных систем, созданных человеком, пошла РїРѕ такому пути, РЅРѕ никто еще РЅРµ доказал, что это единственно возможный путь РёС… развития. Операционные системы существуют потому, что РЅР° данный момент РёС… существование – это разумный СЃРїРѕСЃРѕР± использования вычислительных систем. Рассмотрение общих принципов Рё алгоритмов реализации РёС… функций Рё составляет содержание большей части нашего РєСѓСЂСЃР°, РІ котором Р±СѓРґСѓС‚ последовательно описаны перечисленные подсистемы.
Р’ обобщении темы В«Рволюция операционных систем» предлагается краткая таблица, РІ которой указаны основные вехи развития вычислительной техники Рё операционных систем.
| Период | Развитие ОС |
| РґРѕ 1955 Рі. | Р’ XIX веке Чарльз Бэбидж предложил идею компьютера. РќРѕ технологии того времени РЅРµ могли обеспечить изготовление деталей точной механики, которые были необходимы для этой машины. Рего «аналитическая машина» так Рё РЅРµ смогла заработать.Р’ середине 40-С… РіРі. XX РІ. появились ламповые вычислительные устройства. Рто была скорее научно-исследовательская работа РІ области вычислительной техники, Р° РЅРµ использование компьютеров РІ качестве инструмента решения каких-либо практических задач. Программирование таких вычислительных машин осуществлялось исключительно РЅР° машинном языке, Рё РІСЃРµ задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом СЃ пульта управления. Никакого системного программного обеспечения, РєСЂРѕРјРµ библиотек математических Рё служебных подпрограмм, РЅРµ было. |
| 1955 – 1965 гг. | Появление новой технической базы – полупроводниковых элементов. Компьютеры второго поколения стали более надежными, теперь они смогли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных задач. В эти годы появились первые алгоритмические языки, и первые системные программы – компиляторы. Стоимость процессорного времени возросла, что потребовало уменьшения непроизводительных затрат времени между запусками программ. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой, и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. |
| 1965 – начало 70-х гг. | В технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Для этого периода характерно также создание семейств программно-совместимых машин. Первым семейством программно-совместимых машин, построенных на интегральных микросхемах, явилась серия машин IBM/360. Программная совместимость требовала и совместимости операционных систем. Такие операционные системы должны были работать на больших и малых вычислительных системах с различными периферийными устройствами, и обеспечивать применение вычислительной системы в коммерческой области и в области научных исследований. ОС, удовлетворяющие всем требованиям, были громоздкими, сложными, они содержали множество ошибок, вызывающих нескончаемый поток исправлений. Примером такой ОС может служить OS/360 (фирма IBM).В этот период были реализованы почти все основные механизмы, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, поддержка многотерминального многопользовательского режима, виртуальная память, разграничение доступа, работа в сети.Мультипрограммирование – это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Мультипрограммирование было реализовано в системах пакетной обработки и в системах разделения времени. Для возможности работы с компьютером большого числа пользователей были разработаны многотерминальные системы, когда каждый пользователь работает за своим терминалом. Многотерминальный режим использовался и в системах разделения времени, и в системах пакетной обработки. При этом и пользователи, и оператор могли формировать свои задания и управлять их выполнением со своего терминала. В режиме мультипрограммирования каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом. Другое нововведение в машинах третьего поколения – спулинг (spooling) – способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел. В это время ОС стали неотъемлемой частью компьютеров, взявшей на себя большую часть действий по организации вычислительного процесса. |
| 70-Рµ – 1980 РіРі. | Р’ начале 70-С… РіРі. появились первые прототипы сетевых операционных систем, которые РІ отличие РѕС‚ многотерминальных РћРЎ позволяли РЅРµ только рассредоточить пользователей, РЅРѕ Рё организовать распределенное хранение Рё обработку данных между несколькими компьютерами, связанными электрическими СЃРІСЏР·СЏРјРё. Рљ середине 70-С… РіРі. получили большое распространение миникомпьютеры: Nova, PDP-11, HP. РС… архитектура стала значительно проще, что упростило Рё операционные системы. РћРЎ миникомпьютеров стали делать специализированными, например, только для управления РІ реальном времени (RT11 для PDP-11) или только для поддержания режима разделения времени. Рти операционные системы РЅРµ были многопользовательскими. |
| 1980 – 90-Рµ РіРі. | Ртот период РІ эволюции операционных систем связан СЃ появлением больших интегральных схем (Р‘РРЎ). Р’ эти РіРѕРґС‹ произошло резкое возрастание степени интеграции Рё удешевление микросхем. Компьютер стал доступен отдельному человеку, Рё наступила СЌСЂР° персональных компьютеров. Функционально РѕРЅРё ничем РЅРµ отличались РѕС‚ миникомпьютеров типа PDP-11, РЅРѕ цена Сѓ РЅРёС… была существенно ниже. Что позволило иметь собственный компьютер практически каждому человеку, Р° РЅРµ отделу или институту. Компьютеры стали использоваться неспециалистами, что потребовало «дружественности» РѕС‚ программного обеспечения. РќР° рынке операционных систем РІ эти РіРѕРґС‹ доминировали РґРІРµ системы: MS-DOS Рё Unix. Однопрограммная однопользовательская РћРЎ MS-DOS широко использовалась для компьютеров, построенных РЅР° базе микропроцессоров Intel 8088, Р° затем 80286, 80386 Рё 80486.Мультипрограммная многопользовательская РћРЎ Unix использовалась, РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј, РЅР° «неинтеловских» компьютерах, особенно построенных РЅР° базе высокопроизводительных RISC-процессоров. Р’СЃРµ десятилетие происходило усовершенствование этой РћРЎ, РІ результате чего стали появляться ее новые разновидности: SunOS, HP-UX, Irix, AIX.Значительное распространение персональных компьютеров послужило катализатором для Р±СѓСЂРЅРѕРіРѕ роста локальных сетей. Ещё РѕРґРЅРѕР№ важной разработкой этого десятилетия стало появление стека протоколов TCP/IP, становление Рнтернета, стандартизация технологий локальных сетей, Рё более интенсивное развитие сетевых операционных систем (OS-Net фирмы Nowell, OS/2 фирм Microsoft Рё IBM). |
| Современный этап развития РћРЎ | Р’ 90-Рµ РіРѕРґС‹ почти РІСЃРµ РћРЎ становятся сетевыми, способными работать СЃ разнородными клиентами Рё серверами, поддерживают средства работы СЃ Рнтернетом. Появляются специализированные сетевые РћРЎ, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач, например, система IOS фирмы Cisco Systems работающая РІ маршрутизаторах. РћСЃРѕР±РѕРµ место уделяется корпоративным РћРЎ, РёРј отводится основная роль РІ развитии РћРЎ РІ ближайшем будущем. Такая РћРЎ должна устойчиво работать РІ крупных сетях больших предприятий. Для корпоративных систем характерна высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать РІ гетерогенной среде. Рљ корпоративным РћРЎ РІ настоящее время относят Windows 2000, Windows NT, различные Unix-системы. |
Рволюция операционных систем состоит РёР· следующих этапов:
Время РР’Рњ дороже времени человека
Время человека дороже времени РР’Рњ
Будущее в научном развитии ОС
Характеристики текущих ОС
Постоянно возникают новые направления исследований
Старые проблемы требуют новых подходов к решению
В
В
komputercnulja.ru
                                                                                        МАОУ Гимназия №3
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
 Реферат РЅР° тему "Рволюция
операционных систем компьютеров различных типов. Сравнительный анализ Windows, Linux, Mac OC"
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
                                                    Рахманова Р.Рђ.
В
                    Оглавление
В
В
1.Рволюция ОС
 Первый период (1945 -1955)
 Второй период (1955 - 1965)
 Третий период (1965 - 1980)
 Четвертый период (1980 - настоящее время)  2. Сравнительный анализ Windows, Linux, Mac OC
В Windows
В Mac OS X
В Linux
В Р’РёСЂСѓСЃС‹
 Стабильность
 Оборудование
 Программное обеспечение
В Рспользование
 Заключение
Рзвестно, что компьютер был изобретен английским математиком Чарльзом Бэбиджем РІ конце восемнадцатого века. Его "аналитическая машина" так Рё РЅРµ смогла РЅРѕ-настоящему заработать, потому что технологии того времени РЅРµ удовлетворяли требованиям РїРѕ изготовлению деталей точной механики, которые были необходимы для вычислительной техники. Рзвестно также, что этот компьютер РЅРµ имел операционной системы.
Некоторый прогресс РІ создании цифровых вычислительных машин произошел после второй РјРёСЂРѕРІРѕР№ РІРѕР№РЅС‹. Р’ середине 40-С… были созданы первые ламповые вычислительные устройства. Р’ то время РѕРґРЅР° Рё та же РіСЂСѓРїРїР° людей участвовала Рё РІ проектировании, Рё РІ эксплуатации, Рё РІ программировании вычислительной машины. Рто была скорее научно-исследовательская работа РІ области вычислительной техники, Р° РЅРµ использование компьютеров РІ качестве инструмента решения каких-либо практических задач РёР· РґСЂСѓРіРёС… прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно РЅР° машинном языке. РћР± операционных системах РЅРµ было Рё речи, РІСЃРµ задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом СЃ пульта управления. РќРµ было никакого РґСЂСѓРіРѕРіРѕ системного программного обеспечения, РєСЂРѕРјРµ библиотек математических Рё служебных подпрограмм.
РЎ середины 50-С… РіРѕРґРѕРІ начался новый период РІ развитии вычислительной техники, связанный СЃ появлением РЅРѕРІРѕР№ технической базы - полупроводниковых элементов. Компьютеры второго поколения стали более надежными, теперь РѕРЅРё смогли непрерывно работать настолько долго, чтобы РЅР° РЅРёС… можно было возложить выполнение действительно практически важных задач. Рменно РІ этот период произошло разделение персонала РЅР° программистов Рё операторов, эксплуатационщиков Рё разработчиков вычислительных машин.
В эти годы появились первые алгоритмические языки, а следовательно и первые системные программы - компиляторы. Стоимость процессорного времени возросла, что потребовало уменьшения непроизводительных затрат времени между запусками программ. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких заданий, как правило в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий.
Следующий важный период развития вычислительных машин относится к 1965-1980 годам. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам, что дало гораздо большие возможности новому, третьему поколению компьютеров.
Для этого периода характерно также создание семейств программно-совместимых машин. Первым семейством программно-совместимых машин, построенных на интегральных микросхемах, явилась серия машин IBM/360. Построенное в начале 60-х годов это семейство значительно превосходило машины второго поколения по критерию цена/произ-водительность. Вскоре идея программно-совместимых машин стала общепризнанной.
Программная совместимость требовала и совместимости операционных систем. Такие операционные системы должны были бы работать и на больших, и на малых вычислительных системах, с большим и с малым количеством разнообразной периферии, в коммерческой области и в области научных исследований. Операционные системы, построенные с намерением удовлетворить всем этим противоречивым требованиям, оказались чрезвычайно сложными "монстрами". Они состояли из многих миллионов ассемблерных строк, написанных тысячами программистов, и содержали тысячи ошибок, вызывающих нескончаемый поток исправлений. В каждой новой версии операционной системы исправлялись одни ошибки и вносились другие.
Однако, несмотря на необозримые размеры и множество проблем, OS/360 и другие ей подобные операционные системы машин третьего поколения действительно удовлетворяли большинству требований потребителей. Важнейшим достижением ОС данного поколения явилась реализация мультипрограммирования. Мультипрограммирование - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при последовательном выполнении программ (однопрограммный режим), а выполняет другую программу (многопрограммный режим). При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.
Другое нововведение - спулинг (spooling). Спулинг в то время определялся как способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел.
Наряду с мультипрограммной реализацией систем пакетной обработки появился новый тип ОС - системы разделения времени. Вариант мультипрограммирования, применяемый в системах разделения времени, нацелен на создание для каждого отдельного пользователя иллюзии единоличного использования вычислительной машины.
Следующий период РІ эволюции операционных систем связан СЃ появлением больших интегральных схем (Р‘РРЎ). Р’ эти РіРѕРґС‹ произошло резкое возрастание степени интеграции Рё удешевление микросхем. Компьютер стал доступен отдельному человеку, Рё наступила СЌСЂР° персональных компьютеров. РЎ точки зрения архитектуры персональные компьютеры ничем РЅРµ отличались РѕС‚ класса миникомпьютеров типа PDP-11, РЅРѕ РІРѕС‚ цена Сѓ РЅРёС… существенно отличалась. Если миникомпьютер дал возможность иметь собственную вычислительную машину отделу предприятия или университету, то персональный компьютер сделал это возможным для отдельного человека.
Компьютеры стали широко использоваться неспециалистами, что потребовало разработки "дружественного" программного обеспечения, это положило конец кастовости программистов.
На рынке операционных систем доминировали две системы: MS-DOS и UNIX. Однопрограммная однопользовательская ОС MS-DOS широко использовалась для компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8088, а затем 80286, 80386 и 80486. Мультипрограммная многопользовательская ОС UNIX доминировала в среде "не-интеловских" компьютеров, особенно построенных на базе высокопроизводительных RISC-процессоров.
В середине 80-х стали бурно развиваться сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых или распределенных ОС.
В сетевых ОС пользователи должны быть осведомлены о наличии других компьютеров и должны делать логический вход в другой компьютер, чтобы воспользоваться его ресурсами, преимущественно файлами. Каждая машина в сети выполняет свою собственную локальную операционную систему, отличающуюся от ОС автономного компьютера наличием дополнительных средств, позволяющих компьютеру работать в сети. Сетевая ОС не имеет фундаментальных отличий от ОС однопроцессорного компьютера. Она обязательно содержит программную поддержку для сетевых интерфейсных устройств (драйвер сетевого адаптера), а также средства для удаленного входа в другие компьютеры сети и средства доступа к удаленным файлам, однако эти дополнения существенно не меняют структуру самой операционной системы.
В
В
Сравнительный анализ Windows, Linux, Mac OC
В
Windows
Windows это одна из самых известных операционных систем, разработанных Microsoft. Р’ 9 РёР· 10 домах Рё предприятий РІ настоящее время РїРѕ крайней мере РѕРґРёРЅ компьютер СЃ Windows. РћРЎ Windows первоначально был основан РЅР° MS-DOS. Рти серии РћРЎ Windows известны как 9-ые серии. Р’СЃРµ последующие РћРЎ Windows основаны РЅР° Windows NT. Самые последние WINNT OS это Windows 7 Рё Windows 8.
Mac OS X
OS X это операционная система, разработанная компанией Apple, и в настоящее время является второй наиболее часто используемой ОС после Windows. У нее менее 20% доли рынка. OS X в отличие от Windows основана на Unix. Таким образом, OS X считается частью семейства Unix ОС, как и Linux.
Linux
Linux на самом деле не одна ОС, а скорее несколько дистрибутивов основанных на исходной системе Unix. Linux очень популярна для серверов, и совсем недавно появилась десктопная версия. Она не так популярна, как OS X или Windows, но ее популярность растет. В отличие от OS X или Windows, у Linux свободный и открытый исходный код. Есть много версий Linux, такие как Ubuntu, OpenSUSE, и т.д.
Как правило, считается, что используя Linux Рё Mac нельзя заразить компьютер вирусами. Рто неправда, потому что OS X, так же СѓСЏР·РІРёРјР° для РІРёСЂСѓСЃРѕРІ, как Рё Windows. Причина, почему Windows наиболее уязвимая РћРЎ для РІРёСЂСѓСЃРѕРІ заключается РІ том, что существует больше всего РІРёСЂСѓСЃРѕРІ запрограммированных РїРѕРґ нее. РќРѕ это РЅРµ означает, что сама система более СѓСЏР·РІРёРјР°. Кажется Сѓ Mac OS X нет никаких РІРёСЂСѓСЃРѕРІ, направленных РЅР° ее заражение, РЅРѕ основная причина РІ том что хакеры РЅРµ заморачиваются, чтобы сделать РІРёСЂСѓСЃ для OS X РїРѕ РёС… мнению РѕРЅР° РЅРµ стоит РёС… времени Рё СЃРёР» потому, что количество владельцев Mac РЅРё идет РЅРё РІ какое сравнение СЃ количеством пользователей Windows. Таким образом, существует РЅРµ так РјРЅРѕРіРѕ стимулов для программирования РІРёСЂСѓСЃРѕРІ для Mac. Mac РІРёСЂСѓСЃС‹ существуют, Рё РјРѕРіСѓС‚ повлиять РЅР° работу системы Mac так же, как РІРёСЂСѓСЃС‹ влияют РЅР° Windows.
Даже под систему Linux есть несколько вирусов!
Кстати есть исследования подтверждающие что платформа Windows менее восприимчива к вирусам, чем другие ОС.
Многие говорят, что OS X никогда не выходит из строя и является наиболее стабильной ОС. То же самое теперь можно сказать и о Windows 7.
Правда, Windows 7 является наиболее стабильной операционной системой семейства Windows. OS X может выходить из строя так же часто, как ОС Windows. На самом деле, OS X падает чаще, когда вы работаете с не утвержденными Apple-ом программами, такими как Adobe Flash или Audacity.
Знаменитые BSOD (синий экран смерти) на Windows, не так часты сейчас и являются страхами от старых систем Windows 9x. После перехода на Windows NT системы, ОС стала гораздо стабильнее и синие экраны очень редки сейчас. Фанаты Apple, используют историю Windows 90-ых в качестве аргумента против Windows, даже если этими системами уже давно никто не пользуется, и эти проблемы были решены в современных системах Windows.
Что касается Linux, у нее тоже бывают сбои, хотя происходят они гораздо реже, чем на Windows или OS X. Сбой у Linux называется Kernel Panic.
Рто сравнение будет РЅРµ полным потому, что Mac OS X блокирует пользователям установку РћРЎ РЅР° РґСЂСѓРіРѕРµ оборудование, Рё может быть установлено только РЅР° оборудования РѕС‚ Apple.
Для Windows и Linux, вы можете выбрать практически любое оборудование, для установки ОС. Есть куча вариантов от производителей, таких как Dell, HP, Acer, Gateway, Lenovo, Asus, и так далее. Для Mac OS X, есть только оборудование от Apple.
Во-первых, используя одинаковые аппаратные характеристики, ПК с Windows как правило, стоит гораздо меньше, чем Apple Mac. Вероятно, дело заключается в том, что сделать модернизацию оборудования на Mac является почти невыполнимой задачей, за исключением реальных вундеркиндов. Кстати вскрытие Mac приведет к аннулированию гарантии и нарушению лицензионного соглашения Apple.
РЈ РћРЎ Windows самая большая библиотека программного обеспечения, РїРѕ сравнению СЃ любой РґСЂСѓРіРѕР№ РћРЎ. Рто означает, что большинство программ, приложений Рё РёРіСЂ сделаны для Windows. Такие популярные программы, как Microsoft Office доступны только РЅР° Windows. Хотя хотят выпустить для OS X, позже. РњРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ программы, также эксклюзивны РїРѕРґ Windows. Большинство РёРіСЂ для РџРљ РІ настоящее время предназначены только для запуска РЅР° Windows. Лишь некоторые РёРіСЂС‹ Р±СѓРґСѓС‚ работать РЅР° компьютерах Mac или Linux.
Существует очень распространенный РјРёС„, что Mac OS X лучше РїРѕРґС…РѕРґРёС‚ для редактирования видео. Рто РЅРµ соответствует действительности. Почти РІСЃРµ программы для редактирования видео являются мульти-платформенными это означает, что РѕРЅРё работают РЅР° обеих РћРЎ Windows Рё OS X. Linux является плохим исключением РІ этой категории.
Программы, такие как Sony Vegas, Adobe Premiere, Autodesk Avid, и так далее все работают на обеих операционных системах. Единственной заметной программой для редактирования видео под OS X является Final Cut Pro. Что касается применения и разработки программного обеспечения, включая разработку игр, Windows безусловно является основной платформой. Многие программы написаны на языках программирования, таких как C + +, C #, Java и Visual Basic. Хотя некоторые из этих языков работают на OS X и Linux, новые и наиболее распространенные из них работают только в Windows это Visual Basic и C #. Разработка игр для консолей и ПК выполняется в основном на платформе Windows, по той же причине, что и выше.
Тем не менее, следует отметить программное обеспечение под названием Wine, которое позволяет запускать Windows программное обеспечение на других операционных системах, таких как Linux. С Wine, вы можете устанавливать и запускать эти приложения так же, как это делается в Windows.
Linux занимает более 60% серверных систем. Тем не менее, Windows также можно использовать для сервера.
referat911.ru
Реферат
по дисциплине: «Операционные системы»
Тема: В«Рволюция операционных систем компьютеров различных типов»
Выполнил: преподаватель
Антонова А.П.
2017Рі.
Содержание.
Введение.
1. Назначение операционных систем.
2. Типы операционных систем.
2.1 Операционные системы пакетной обработки.
2.2 Операционные системы разделения времени.
2.3 Операционные системы реального времени.
2.4 Диалоговые операционные системы.
3. Особенности алгоритмов управления ресурсами.
3. 1 Поддержка многозадачности.
3.2 Поддержка многопользовательского режима.
3.3 Вытесняющая и невытесняющая многозадачность.
3.4 Поддержка многонитевости.
3.5 Многопроцессорная обработка.
4. Рстория развития РћРЎ.
4.1 Развитие первых операционных систем .
4.2 Операционные системы и глобальные сети.
4.3 Операционные системы мини-компьютеров и
первые локальные сети.
4.4 Развитие операционных систем в 80-е годы.
4.5 Особенности современного этапа развития операционных систем.
4.6 Хронология событий, приведших к появлению Windows 98.
4.7 Развитие Windows NT.
Заключение.
Список используемой литературы.
Введение
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для неё эти услуги.
1. Назначение операционных систем.
Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.
Операционная система (РћРЎ) - комплекс программ, которые обеспечивают управление аппаратурой РР’Рњ, планирование эффективного использования её ресурсов Рё решение задач РїРѕ заданиям пользователей.
Назначение операционной системы.
Основная цель РћРЎ, обеспечивающей работу РР’Рњ РІ любом РёР· описанных режимов, - динамическое распределение ресурсов Рё управление РёРјРё РІ соответствии СЃ требованиями вычислительных процессов (задач).
Ресурсом является РІСЃСЏРєРёР№ объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами РІ РР’Рњ. Различают аппаратные Рё программные ресурсы РР’Рњ. Рљ аппаратным ресурсам относятся микропроцессор (процессорное время), оперативная память Рё периферийные устройства; Рє программным ресурсам – доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами Рё данными. Важнейшими программными ресурсами являются программы, входящие РІ систему программирования; средства программного управления периферийными устройствами Рё файлами; библиотеки системных Рё прикладных программ; средства, обеспечивающие контроль Рё взаимодействие вычислительных процессов (задач).
infourok.ru