Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Современные ОС

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 04.06.13. Сдан: 2013. Страниц: 32. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 Содержание     
Введение     
Глава 1 Характеристика операционных систем     
1.1 Части операционных систем     
1.2 Функции и состав операционных  систем      
1.3 Программы ОС     
1.4 Управление данными в ОС     
1.5 Управление заданиями (процессами, задачами)      
Глава 2. Типы операционных систем     
2.1 Стандарт CP/M     
2.2 Стандарт MSX     
2.3 Операционные системы типа DOS     
2.4 ОС, основанные на графическом  интерфейсе      
2.5 Пи – система     
2.6 ОС Multics     
2.7 ОС семейства UNIX     
2.8 ОС семейства Windows     
Заключение     
Библиографический список  
  
  
  
  
  
 
 
  
  
  
      
Введение      
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям  компьютеров, особое место занимают операционные системы.      
Операционная система  — это программа, которая загружается  при включении компьютера. Она  производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.), запускает  другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.     
Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее  услуги. Таким образом, выбор ОС очень  важен, так как он определяет, с  какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит  также производительность Вашей  работы, степень защиты данных, необходимые  аппаратные средства и т.д. Однако, выбор  операционной системы также зависит  от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее  операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем  больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие  и разрядность дополнительных карт и устройств).      
Основная  причина необходимости ОС состоит  в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управление его ресурсами – то операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.     
Операционная  система скрывает от пользователя эти  сложные и ненужные подробности  и предоставляет ему удобный  интерфейс для работы. Она выполняет различные вспомогательные действия, например, копирование и печать файлов.     
ОС  осуществляет загрузку в оперативную  память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные  действия по запросу выполняемых  программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.     
Актуальность  исследования обусловлена потребностью улучшения операционных систем для повышения качества работы пользователя с ЭВМ, делая её, более простой, и освобождая его от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими.      
Цель  исследования – заключается в представлении наиболее распространенных ОС и более удобных для общения пользователя с ПК.     
Задачи  исследования :     
1. Изучить характеристику ОС.     
2. Определить последовательность  ОС.     
3. Составить классификацию развития  ОС.      
4. Проанализировать современные ОС  и выявить их недостатки и 
достоинства.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      
Глава 1. Характеристика операционных систем      
1.1. Операционная система  состоит из следующих частей      
Базовая система ввода–вывода (BIOS, Basic Input/Output System), находящаяся в постоянной памяти компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в ПК.     
Ее  назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных  услуг ОС, связанных с осуществлением ввода–вывода. Базовая система ввода–вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода–вывода содержит программу вызова загрузки операционной системы.      
Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС. Функция  этой программы заключается в  считывании в память еще двух модулей  ОС, которые и завершают процесс  загрузки.     
Загрузчик ОС на жестком диске состоит из двух частей. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, из какого из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого  же раздела, она считывает в память модули ОС и передает им управление.     
Дисковые  файлы IO.SYS и MSDOS.SYS(они могут называться по–другому, например, IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS – названия меняются в зависимости от версии ОС).     
Они загружаются в память загрузчиком  ОС и остаются в памяти компьютера постоянною Файл IO.SYS представляет собой  дополнение к базовой системе  ввода–вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги ОС.     
1.2. Функции и состав  операционных систем     
Основные  задачи ОС следующие:     
- увеличение пропускной способности  ЭВМ (за счет организации непрерывной  обработки потока задач с автоматическим  переходом от одной задачи  к другой и эффективного распределения  ресурсов ЭВМ по неск5ольким  задачам);     
- уменьшение времени реакции  системы на запросы пользователей  пользователями ответов от ЭВМ;      
- упрощенные работы разработчиков  программных средств и сотрудников  обслуживающего персонала ЭВМ  (за счет предоставления им  значительного количества языков  программирования и разнообразных  сервисных программ).     
Операционные  системы могут классифицироваться по следующим показателям:     
- количество пользователей: однопользовательские ОС (Ms–DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX);     
- доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), систе6мы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);     
- количество решаемых задач:  однозадачные (MS–DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).     
Операционная  система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций:     
- управление данными;     
- управление задачами (заданиями,  процессами);     
- связь с человеком–оператором.      
В различных ОС эти функции реализуются  в различных масштабах и с  помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.     
Структурно  ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. ОС повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.     
В состав системного программного обеспечения  входят также сервисные программы, которые предназначены для проверки исправности блоков ЭВМ, обнаружения  и локализации отказов устройств  и устранения их влияния на работу в целом.      
Системное программное обеспечение ЭВМ  предназначено для осуществления  адаптируемости программ пользователей  к изменениям состава ресурсов ЭВМ. Высокая производительность вычислительной системы обеспечивается ОС благодаря  применению режимов пакетной обработки  и мультипрограммного и наличию  специальных программных средств  для выполнения трудоемких операций ввода–вывода информации.     
К числу наиболее известных первых управляющих программ относятся  комплексы SAGE, SABRE, MERCURE, реализованы  на ЭВМ второго поколения. Для  ЭВМ IBM/360 были разработаны ОС, обеспечивающие пакетную технологию обработки данных и работу в реальном масштабе времени, а также реализацию многомашинных  и мультипроцессорных комплексов.     
Первая  функционально полная ОС – OS/360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно (в десятки и сотни раз) повысить производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии OS/360/370/375 – MFT (мультипрограммирование с фиксированным количеством задач ), MVT (с переменным количеством задач),SVS (система с виртуальной памятью), SVM (система виртуальных машин) – последовательно сменяли друг друга и во многом определили современные представления о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ.      
1. Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную обработку информации – входной поток заданий (МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжении пользователя «виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. ОС других семейств.       
1.3. Программы ОС      
Программы ОС постоянно занимают в оперативной  памяти объем, установленный при  конфигурации системы. Остальные части  ОС по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.     
ОС  обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:     
- обработка задач;     
- работы системы в режиме  диалога и квантования времени;      
- работы в системе в реальном  масштабе времени в составе  многопроцессорных и многомашинных  комплексов;     
- связи оператора с системой;      
- протоколирование хода выполнения  вычислительных работ;     
- обработки данных, поступающих  по каналам связи;     
- функционирование устройств ввода–вывода;      
- использование широкого набора  средств отладки и тестирование  программ;     
- планирование прохождения задач  в соответствии с их приоритетами;      
- ведение учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.     
Основные  компоненты ОС – управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой вычислительной системы, обеспечивая в свою очередь автоматическую смену заданий для поддержания непрерывного режимы работы ЭВМ при переходе от одной программы к другой без вмешательства оператора.
Управляющая программа определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для  их выполнения. Основные функции: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения (управление данными).     
Программы управления задачами считывают входные  потоки задач, обрабатывают их в зависимости  от приоритета, инициируют одновременное  выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры; ведут системный журнал.     
Программы управления данными обеспечивают способы  организации, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют  вводом–выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработки меток томов и наборов данных.     
Программы управления восстановления после сбоя обрабатывают прерывания от системы  контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют  записи о сбое в журнале, анализируют  возможность завершение сбоем задачи и переводят систему в состояние  ожидания, если завершение задачи невозможно.      
Конфигурация  системы. Прикладная программа в  ОС может получить от ОС в процессе своей работы характеристик конкретной реализации системы, в среде которой  она функционирует: имя, версию и  редакцию ОС, тип и технические характеристики комп–а. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.      
1.4. Управление данными  в ОС      
Управление  данными включает следующие компоненты:      
- долговременное планирование  – организацию размещения данных  на внешних носителях, их выборку  и предоставление пользовательским  программам;     
- оперативное управление – распределение  оперативной памяти под программы  и данные, реализацию обмена данными  между оперативной и внешней  памятью;     
- управление внешними устройствами  ввода–вывода и размещения данных.        
1.5. Управление заданиями  (процессами, задачами)      
Процесс – минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами (запущенная программа).     
ОС  контролирует следующую деятельность, связанную с процессами:     
- создание и удаление процессов;      
- планирование процессов;     
- синхронизация процессов;     
- коммуникация процессов;     
- разрешение тупиковых ситуаций.      
Не  следует смешивать понятия процесс  и программа. Программа – это план действий, а процесс– это само действие, поэтому понятие процесса включает:     
- программный код;     
- данные;     
- содержимое стека;     
- содержимое адресного и других  регистра процессора.     
Т.о., для одной программы могут  быть созданы несколько видов  процессов в том случае, если с  помощью одной программы в CPU выполняются  несколько несовпадающих последовательностей  команд.     
Различают следующие состояния процесса:      
- новый (процесс только что  создан);     
- выполняемый (команды программы выполняются в CPU);     
- ожидающий (процесс ожидает  завершение некоторого события,  чаще всего операции ввода–вывода);      
- готовый (процесс ожидает освобождения CPU);     
- завершенный (процесс завершил  свою работу).  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
      
ГЛАВА 2. ТИПЫ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ      
2.1. Стандарт CP/M      
Начало  созданию операционных систем для микроЭВМ положила ОС СР./М. Она была разработана  в 1974 году, после чего была установлена  на многих 8–разрядных машинах. В рамках этой операционной системы было создано программное обеспечение значительного объема, включающее трансляторы с языков Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, Кобол, Лисп, Ада и многих других, текстовые (Текстовые процессоры – это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Текстовые процессоры позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д.) и табличные процессоры, системы управления базами данных.      
2.2. Стандарт MSX      
Этот  стандарт определял не только ОС, но и характеристики аппаратных средств  для школьных ПЭВМ. Согласно стандарту MSX машина должна была иметь оперативную  память объемом не менее 16 К, постоянную память объемом 32 К с встроенным интерпретатором языка Бейсик, цветной  графический дисплей с разрешающей  способностью 256х192 точек и 16 цветами, трехканальный звуковой генератор  на 8 октав, параллельный порт для подключения  принтера и контроллер для управления внешним накопителем, подключаемым снаружи.     
Операционная  система такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая  память – не более 16 К, совместимость с СР./М на уровне системных вызовов, совместимость с DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким образом, эта операционная система, получившая название MSX–DOS, учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS, графические пакеты ( Система управления базами данных (СУБД) – позволяет управлять большими информационными массивами – базами данных), символьные отладчики и другие проблемно ориентированные программы.      
Успех системы в значительной степени  был обусловлен ее предельной простотой  и компактностью, возможностью быстрой  настройки на различные конфигурации ПЭВМ. Первая версия системы занимала всего 4 К, что было весьма важно в  условиях ограниченности объемов памяти ПЭВМ того времени.      
2.3. Операционные системы  типа DOS      
ОС  типа DOS стала доминирующей с появлением 16–разрядных ПЭВМ, использующих 16–разрядные микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70–х годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор – программа, автоматически преобразующая программу на языке программирования в последовательность инструкций. Разновидности трансляторов – компилятор, интерпретатор) для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, Модула–2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ–1, Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки программ в машинных кодах – ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных программ.     
Дисковая  ОС (DOS)     
ОС  система DOS состоит из следующих  частей:      
Базовая система ввода–вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в компьютер Её назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода–вывода. Базовая система ввода–вывода содержит также тест функционирования компьютера , проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода–вывода содержит программу вызова загрузчика ОС.     
Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается  в считывании в памяти еще двух модулей ОС, которые и завершают  процесс загрузки DOS.     
На  жестком диске (винчестере) загрузчик  ОС состоит из двух частей. Это связано  с тем, сто жесткий диск может  быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится на первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить. Вторая часть загрузчика находится на первом секторе этого раздела, она считывает в память модуля DOS и передает им в управление.      
Дисковые  файлы10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по–другому, например IBMB.COM и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, – названия меняются в зависимости от версии ОС). Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл 10.SYS представляет собой к базовой системе ввода–вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.     
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор  находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается  ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Cop, командный процессор  выполняет сам. Такие команды  называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим  именем и если находит её, то загружает  в память и передает её управление. По окончании работы программы командный  процессор удаляет программу  из памяти и выводит сообщение  о готовности к выполнению команды (приглашение DOS).     
Внешние команды DOS – это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы  выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.     
Драйверы  устройств – это специальные программы, которые дополняют систему ввода–вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как и с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузки ОС, их имена указывает в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS     
Версии DOS     
Всего за несколько лет система МS DOS прошла путь от простого загрузчика до универсальной сложившейся операционной системы для персональных компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8086. МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ.. Система МS DOS, имеющая  более 10 млн. зарегистрированных пользователей, постоянно «отбирает» пользователей  у своих конкурентов. Предшественником МS–DOS была операционная система 86–DOS, написанная в середине 80–х гг. Тимом Петерсоном для компании Sеаttlе Соmputer Рroducts. В то время наиболее популярной системой для микрокомпьютеров на базе Intel 8080 и Zilog Z–80 была операционная система СР/М–80 фирмы Digital Research. Эта система обеспечивала доступ к разнообразным средствам прикладного программного обеспечения (текстовые процессоры, администраторы баз данных и т.д.). Для облегчения процесса переноса прикладных программ из 8–битной системы СР/М–80 в новую 16–битную среду системы 86–DOS последняя изначально строилась так, чтобы в ней имитировались все функции и виды операций СР/М–80. Вследствие этого структуры блоков управления файлами, префиксов сегментов программ и выполнимых файлов в системе 86–DOS почти идентичны структурам СР/М–80. Программы, существовавшие в СР/М–80, можно было легко преобразовать (обрабатывая файлы исходных программ с помощью специального транслятора) и далее запускать в системе 86–DOS либо сразу, либо выполнив несложное ручное редактирование. Ввиду того, что 86–DOS поставлялась на рынок как собственная операционная система семейства микрокомпьютеров фирмы Seattle Computer Research с интерфейсом S–100 на базе Intel 8086, в целом такой подход слабо повлиял на состояние дел в мире персональных компьютеров. Другие поставщики микрокомпьютеров на базе Intel 8086, вынужденные по очевидным причинам применять операционную систему конкурентов, с нетерпением ждали выпуска системы СР/М–86 фирмы Digital Research. В октябре 1980 г. кампания IВМ предложила фирмам, занимающимся разработкой программного обеспечения для микрокомпьютеров, начать поиск операционной системы для нового семейства персональных компьютеров. Фирма Microsoft не могла предложить собственной операционной системы, за исключением автономной версий Microsoft ВАSIС, однако она заплатила фирме Seattle Computer Products за право продавать систему Петерсона 86–DOS. За это Seattle Computer Products получила лицензию на право использовать и продавать языки программирования и все версии операционной системы для микропроцессора 8086, разработанные фирмой Microsoft. В июле 1981 г. Мicrosoft приобрела все права на систему 86–DOS, значительно переработала ее и дала название МS DOS. Когда осенью 1981 г. появились первые компьютеры IВМ РС, фирма IВМ предложила для них в качестве основной операционную систему МS DOS, названную РС DOS 1.0. Кроме того, фирма IВМ выбрала для микрокомпьютеров РС в качестве альтернативных операционных систем системы СР/М–86 (фирмы Digital Research) и Р–sуstem (фирмы Softech). Однако обе эти системы имели ряд недостатков: обладали малым для IBМ РС быстродействием, высокой стоимостью, отсутствием доступных языков программирования. Окончательно чаша весов склонилась в пользу системы РС DOS после того, как фирма IВМ с ее помощью реализовала все прикладные программные средства для IВМ РС, а также инструментарий, работающий под их управлением. Поэтому с самого начала разработчики программного обеспечения ориентировались на РС DOS, а системы СР/М–86 и Р–system не заняли сколько–нибудь значительного места на рынке программного обеспечения для IВМ РС.      
2.4. Операционные системы,      
основанные  на графическом интерфейсе       
Помимо  широко распространенных машин, проектируемых  в соответствии со сложившимися стандартами, часто создаются машины, в которых  особо выделяется какое–либо свойство. Так, наибольшее внимание в начале и середине 80–х годов привлекли своими графическими возможностями машины Macintosh и Amiga. В первой из них дисплей был монохромным, во второй – цветным, но обе отличались высокой разрешающей способностью и скоростью вывода графической информации на дисплей.      
Операционные  системы для этих машин были спроектированы так, чтобы максимально использовать возможности работы с графикой. В  них используется многооконный интерфейс  и манипулятор "мышь". Для выбора той или иной операции или рабочего объекта на экран выводится несколько  условных графических символов (пиктограмм), среди которых пользователь делает выбор с помощью "мыши".      
2.5. Пи-система      
В начальный период развития персональных компьютеров была создана операционная система USCD p-system. Основу этой системы составляла так называемая Пи-машина – программа, эмулирующая гипотетическую универсальную вычислительную машину. Пи-машина имитирует работу процессора, памяти и внешних устройств, выполняя специальные команды, называемые Пи-кодом. Программные компоненты Пи-системы (в том числе компиляторы) составлены на Пи-коде, прикладные программы также компилируются в Пи-код. Таким образом, главной отличительной чертой системы являлась минимальная зависимость от особенностей аппаратуры ПЭВМ. Именно это обеспечило переносимость Пи-системы на различные типы машин. Компактность Пи-кода и удобно реализованный механизм подкачки позволял выполнять сравнительно большие программы на ПЭВМ , имеющих небольшую оперативную память.     
Однако  принципиальной особенностью данной системы  являлся преимущественно интерпретационный  режим исполнения прикладных программ, что влекло интенсивные обмены информацией  между оперативной памятью и  внешними накопителями. В результате происходило существенное замедление работы.      
2.6. Операционная система  Multics      
Итак, все началось в далеком 1965–м... Четыре года компания American Telegraph & Telephone Bell Labs совместно с фирмой General Electric и группой исследователей из Масачусесткого технологического института творила проект Os Multics (также именуемый MAC – не путать с МасOS). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам. Эта ОС основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно–страничную организацию, где с каждым сегментом связывался уровень доступа. Для того, чтобы какая–либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, располагающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы был не ниже уровня доступа соответствующего сегмента. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. То есть, даже если файлы находятся на разных физических устройствах, логически они как бы присутствуют на одном диске. В директории же указан не сам файл, а лишь линк на его физическое местонахождение. Если вдруг файла там не оказывается, умная система просит вставить соответствующий девайс. Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуальной памяти, что позволяло делать имэйджи файлов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относительно дружественный интерфейс провалились. Было вложено много денег, а результат был несколько иной, нежели хотелось ребятам из Bell Labs. Проект был закрыт. Кстати, участниками проекта значились Кен Томпсон и Денис Ритчи. Несмотря на то, что проект был закрыт, считается, что именно ОС Multics дала начало ОС Unix.      
2.7. Операционные системы  семейства UNIX 
 
     История UNIX-систем
Операционная система UNIX – прародитель многих современных  операционных систем, таких как Linux, Android, Mac OS X и многих других была создана в стенах исследовательского центра Bell Labs – подразделении компании AT&T. Вообще говоря, Bell Labs – настоящий рассадник питомник ученых, которые совершили открытия, буквально изменившие технику. Например, именно в Bell Labs работали такие ученые, как Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, впервые создавшие биполярный транзистор в 1947 году. Можно сказать, что именно в Bell Labs был изобретен лазер, хотя к тому времени уже были созданы мазеры. Клод Шеннон, основатель теории информации также работал в Bell Labs. Там же работали создатели языка C Кен Томпсон и Денис Ритчи (о них мы еще вспомним), а также работает автор C++ – Бьярн Страуструп.
На пути к UNIX
Прежде чем говорить о самой UNIX, давайте вспомним те операционные системы, которые были созданы до нее, и которые во многом определили то, чем является UNIX, а через нее  и многие другие современные операционные системы.
Разработка UNIX была не первая работа в области операционных систем, проводимых в Bell Labs. В 1957 году в лаборатории начали разрабатывать операционную систему, которая получила название BESYS (сокращение от Bell Operating System). Руководителем проекта был Виктор Высотский – сын русского астронома, эмигрировавшего в Америку. BESYS был внутренний проект, который не выпускался как законченный коммерческий продукт, хотя всем желающим BESYS рассылалась на магнитных лентах. Эта система была предназначена для выполнения на компьютерах серии IBM 704 – 709x (IBM 7090, 7094). Хочется называть эти штуковины допотопным словом ЭВМ, но, чтобы не резало слух, будем их называть дальше все-таки компьютерами.
В первую очередь BESYS предназначалась для пакетного  выполнения большого количества программ, то есть таким образом, когда задается список программ, и их выполнение планируется таким образом, чтобы занимать максимально возможные ресурсы, чтобы компьютер не простаивал. В то же время у BESYS уже были зачатки операционной системы с разделением времени – то есть по сути того, что сейчас называют многозадачностью. Когда появились полноценные системы с разделением времени, то эта возможность использовалась для того, чтобы с одним компьютером могли работать одновременно несколько человек, каждый со своего терминала.
В 1964 году в Bell Labs произошел апгрейд компьютеров, в результате которого на новых компьютерах от IBM BESYS уже не могла быть запущена, о кроссплатформенности тогда не было и речи. Компьютеры в то время IBM поставляла без операционных систем. Разработчики из Bell Labs могли бы начать писать новую операционку, но они поступили по-другому – присоединились к разработке операционной системы Multics.
Проект Multics (сокращение от слов Multiplexed Information and Computing Service) был предложен профессором Массачуссетского Технологического Института (MIT) Джеком Дэннисом. Он вместе со своими студентами в 1963 году разработал спецификацию на новую операционную систему и сумел заинтересовать проектом представителей компании General Electric. В итоге Bell Labs присоединился к MIT и General Electric в разработке новой операционки.
А задумки у проекта  были очень амбициозными. Во-первых, это должна была быть операционная система с полноценным разделением времени. Во-вторых, Multics писался не на ассемблере, а на одном из первых языков высокого уровня – PL/1, который был разработан в 1964 году. В-третьих, Multics могла работать на многопроцессорных компьютерах. В этой же операционной системе была иерархическая файловая система, имена файлов могли содержать любые символы и быть довольно длинными, также в файловой системе были предусмотрены символьные ссылки на директории.
К сожалению, работа над Multics затянулась надолго, программисты Bell Labs так и не дождались релиза этого продукта и в апреле 1969 году вышли из проекта. А релиз состоялся уже в октябре того же года, но, говорят, первая версия была жутко глючная, и еще год оставшиеся разработчики исправляли баги, о которых им сообщали пользователи, хотя через год Multics был уже более надежной системой.
Разработка Multics велась еще довольно долгое время, последний релиз состоялся в 1992 году, и это была версия 12.5, хотя это уже совсем другая история, но Multics оказал огромное влияние на будущий UNIX.

Рождение UNIX

UNIX появился почти  случайно, и виновата в этом  была компьютерная игра «Space Travel» – космическая леталка, которую написал Кен Томпсон. Шел далекий 1969 год, игра «Space Travel» была рассчитана сначала на ту самую операционную систему Multics, а после того, как для Bell Labs был отрезан доступ к новым версиям Multics, то Кен переписал игру на Fortran и портировал ее на операционную систему GECOS, которая прилагалась к компьютеру GE-635. Но тут закрались две проблемы. Во-первых, у этого компьютера была не ахти какая хорошая система для вывода на дисплей, а, во-вторых, играть на этом компьютере было дороговато – что-то около $50-75 в час.
Но однажды Кен  Томпсон наткнулся на комьютер DEC PDP-7, который редко использовался, и вполне мог подойти для запуска Space Travel, к тому же у него был более хороший видеопроцессор.
Портировать игру на PDP-7 было не так просто, по сути, требовалось написать новую операционную систему для ее запуска. За этим дело не стало, на что только не пойдут программисты ради любимой игрушки. Так зародился UNIX, точнее Unics. Название, которое предложил Брайан Керниган, является сокращением от слов Uniplexed Information and Computing System. Напомню, что название Multics произошло от слов Multiplexed Information and Computing Service, таким образом, Unics в некотором роде противопоставлялся Multics в плане простоты. И действительно, на Multics уже тогда были нападки по поводу ее сложности. Для сравнения, первые версии ядра Unics занимали всего 12 кБ оперативки против 135 кБ у Multics.
На этот раз разработчики не стали (пока) экспериментировать с  языками высокого уровня, и первая версия Unics была написана на ассемблере. В разработке Unics приняли участие сам Томпсон, Денис Ритчи, позже к ним присоединились Дуглас Макилрой, Джои Оссанна и Рад Кеннедей. На первых порах Керниган, предложивший название ОС, оказывал только моральную поддержку.
Чуть позже, в 1970 году, когда была реализована многозадачность, операционку переименовали в UNIX и перестали считать сокращением. Именно этот год считается официальным годом рождения UNIX, и именно от первого января 1970 года отсчитывается системное время (количество секунд, начиная с этой даты). Эту же дату называют более пафосно – начало эры UNIX (по-английски – UNIX Epoch). Помните, нас все пугали проблемой 2000-го года? Так вот подобная проблема нас ждет еще в 2038 году, когда для представления времени не будет хватать 32-битных целых чисел, которые часто используются для определения даты, и время с датой станут отрицательными. Хочется верить, что к этому времени весь жизненно важный софт будет использовать для этой цели 64-битные переменные, чтобы отодвинуть эту страшную дату еще на 292 миллиона лет, а там уж что-нибудь придумаем. 
К 1971 году UNIX была уже  полноценной операционной системой и Bell Labs даже застолбила за собой торговую марку UNIX. В этом же году UNIX была переписана для работы на более мощном компьютере PDP-11, и именно в этом году вышла первая официальная версия UNIX (ее еще называют First Edition).
Параллельно с разработкой  Unics/UNIX Кен Томпсон и Денис Ритчи, начиная с 1969 года, разрабатывали новый язык B (Би), который был основан на языке BCPL, а тот, в свою очередь, можно считать потомком языка Algol-60. Ритчи предложил переписать UNIX на B, который был переносимый, хотя и интерпретируемый, после чего он продолжил модифицировать этот язык под новые нужды. В 1972 году вышла вторая версия UNIX – Second Edition, которая была написана практически полностью на B, на ассемблере оставался довольно небольшой модуль примерно в 1000 строк, так что перенос UNIX на другие компьютеры теперь давался сравнительно легко. Так UNIX стал портируемым.
Затем язык B развивался вместе с UNIX, пока из него не родился  язык C, один из наиболее известных языков программирования, который теперь принято  поливать грязью или возносить, как  идеал. В 1973 году вышла третья редакция UNIX со встроенным компилятором языка C, а начиная с 5-й версии, появившейся  на свет в 1974 году, считается, что UNIX был  переписан полностью на C. Кстати, именно в UNIX 1973 года появилось такое  понятие, как трубы (pipe).
Начиная с 1974-1975 годов UNIX начал распространяться за пределы  Bell Labs. Томпсон и Ритчи публикуют описание ОС UNIX в «Communications of the ACM», а компания AT&T предоставляет UNIX образовательным учреждениям как средство для обучения. В 1976 году можно сказать, что произошло первое портирование UNIX на другую систему – на компьютер Interdata 8/32. Кроме того, в 1975 году вышла 6-я версия UNIX, начиная с которой появились различные реализации этой операционки.
Операционная система UNIX оказалась настолько удачной, что, начиная с конца 70-ых годов другие разработчики стали делать подобные системы. Давайте теперь переключимся с оригинальной UNIX на ее клоны и посмотрим, какие еще появились операционные системы благодаря ей.

Появление BSD

Размножению этой операционной системы во многом поспособствовали американские чиновники, еще до рождения UNIX, в 1956 году, наложившие ограничения  на компанию AT&T, которой принадлежала лаборатория Bell Labs. Дело в том, что тогда министерство юстиции вынудило AT&T подписать соглашение, запрещавшее компании заниматься деятельностью, не связанной с телефонными и телеграфными сетями и оборудованием, но к 70-ым годам AT&T уже поняли, какой удачный проект получился из UNIX и захотели сделать его коммерческим. Для того, чтобы чиновники разрешили им это сделать, AT&T передала исходники UNIX некоторым американским вузам.
Одним из таким вузов, имевших доступ к телу исходникам был Калифорнийский университет в Беркли, а если есть чужие исходники, то невольно возникает желание подправить в программе что-нибудь под себя, тем более, что лицензия это не запрещала. Таким образом, через несколько лет (в 1978 году) появилась первая UNIX-совместимая система, созданная не в стенах AT&T. Это был BSD UNIX.
BSD – это сокращение  от слов Berkeley Software Distribution, специальная система распространения программ в исходных кодах с очень мягкой лицензией. Лицензия BSD была создана как раз для распространения новой UNIX-совместимой системы. Эта лицензия разрешает повторное использование исходного кода, распространяющегося под ней, и, кроме того, в отличие от GPL (которого тогда еще не было), не накладывает каких-либо ограничений на производные программы. Кроме того, она очень короткая и не оперирует большим количеством нудных юридических терминов.
Первая версия BSD (1BSD) была скорее дополнением к оригинальной UNIX версии 6, чем самостоятельная  система. В 1BSD был добавлен компилятор Паскаля и текстовый редактор ex. Вторая версия BSD, вышедшая в 1979 году включала в себя такие известные программы, как vi и C Shell.
После того, как  появился BSD UNIX количество UNIX-совместимых систем стало расти неимоверно быстро. Уже от BSD UNIX начали отпочковываться отдельные ветки операционных систем, разные операционные системы обменивались друг с другом кодом, переплетения становились довольно запутанными, поэтому в дальнейшем не будем останавливаться на каждой версии всех UNIX-систем, а посмотрим, как появились наиболее известные из них.
Пожалуй, наиболее известными непосредственными потомками BSD UNIX являются операционные системы  FreeBSD, OpenBSD и, чуть в меньшей степени, NetBSD. Все они произошли от так называемой 386BSD, вышедшей в 1992 году. 386BSD, как можно догадаться из названия, являлась портом BSD UNIX на процессор Intel 80386. Эта система была создана также выпускниками Университета в Беркли. Авторы посчитали, что исходный код UNIX, полученный от AT&T был достаточно сильно изменен, чтобы забить на лицензию AT&T, однако, сама компания AT&T так не считала, поэтому вокруг этой операционной системы шли судебные разбирательства. Судя по тому, что сама 386BSD стала родителем многих других операционных систем, для нее все закончилось благополучно.
Проект FreeBSD (в начале у него не было своего имени) появился, как набор патчей к 386BSD, однако, эти патчи почему-то не были приняты, а затем, когда стало ясно, что 386BSD больше развиваться не будет, в 1993 году проект был развернут в сторону создания полноценной операционной системы, получившей название FreeBSD.
Одновременно с  этим сами разработчики 386BSD создали  новый проект NetBSD, от которой, в свою очередь, ответвилась OpenBSD. Как видите, получается довольно развесистое дерево операционных систем. Целью проекта NetBSD было создание такой UNIX-системы, которая могла бы работать на как можно большем количестве архитектур, то есть добиться максимальной переносимости. Даже драйвера для NetBSD должны быть кроссплатформенными.

Solaris

Однако первой от BSD отпочковалась операционная система  SunOS, детище, как вы понимаете из названия, компании Sun Microsystems, к сожалению, ныне покойной. Это произошло в 1983 году. SunOS – это операционка, которая прилагалась к компьютерам, собранным самой фирмой Sun. Вообще говоря, у Sun за год до этого, в 1982 году, появилась операционка Sun UNIX, которая в своей основе имела кодовую базу Unisoft Unix v7 (Unisoft – это компания, основанная в 1981 году, и занимавшаяся портированием Unix на различное железо), но именно SunOS 1.0 основана на коде 4.1 BSD. SunOS регулярно обновлялась вплоть до 1994 года, когда вышла версия 4.1.4, а затем была переименована в Solaris 2. Откуда взялась двойка? Тут немного получилась запутанная история, потому что Solaris’ом сначала стали называть SunOS версии 4.1.1 – 4.1.4, разрабатывавшиеся с 1990 по 1994 годы. Считайте, что это был своеобразный ребрендинг, который прижился только, начиная с версии Solaris 2. Затем, вплоть до 1997 года выходили Solaris 2.1, 2.2 и т.д. до 2.6, а вместо Solaris 2.7 в 1998 году вышел просто Solaris 7, затем стала наращиваться только эта цифра. На данный момент последняя версия Solaris – 11, вышедшая 9 ноября 2011 года.
История Solaris тоже довольно сложная, вплоть до 2005 года Solaris была полностью коммерческой операционкой, но в 2005 году Sun решили открыть часть исходного кода Solaris 10 и создать проект OpenSolaris. Кроме того, раньше, пока была жива Sun, Solaris 10 можно было использовать либо бесплатно, либо можно было покупать официальную техподдержку. Потом, в начале 2010 года, когда Oracle поглотил Sun, он сделал Solaris 10 платной системой. К счастью, OpenSolaris Oracle угробить пока не смогла.

Linux. Куда ж без него?

А теперь настала  очередь рассказать про наиболее известную из реализаций UNIX – Linux. История Linux замечательна тем, что в ней сошлись сразу три интересных проекта. Но прежде чем говорить о создателе Linux – Линусе Торвальдсе, нужно упомянуть еще двух программистов, один из которых – Эндрю Таненбаум, сам того не ведая, подтолкнул Линуса на создание Linux, а второй – Ричард Столлман, чьими инструментами пользовался Линус при создании своей операционной системы.
Эндрю Таненбаум является профессором Амстердамского свободного университета и занимается в первую очередь разработкой операционных систем. Его перу совместно с Альбертом Вудхаллом принадлежит такая известная книга, как «Операционные системы: разработка и реализация», именно она вдохновила Торвальдса заняться написанием Linux. В этой книге рассматривается такая UNIX-подобная система, как Minix. К сожалению, Таненбаум долгое время рассматривал Minix только как проект для обучения навыкам создания операционных систем, но не как полноценную рабочую ОС. У исходников Minix была довольно ограниченная лицензия, когда можно изучать ее код, но нельзя распространять свои измененные версии Minix, да и сам автор долгое время не хотел применять патчи, которые ему слали.
Первая версия Minix вышла вместе с первым изданием книги в 1987 году, последующие вторая и третья версии Minix выходили вместе с соответствующими редакциями книги про операционные системы. Третью версия Minix, вышедшею в 2005 году, уже вполне можно использовать как самостоятельную операционную систему для компьютера (есть LiveCD-версии Minix, которые не требуют ее установку на жесткий диск), так и в качестве встраиваемой операционной системы для микроконтроллеров. Последняя на данный момент версия Minix 3.2.0 появилась на свет в июле 2011 года.
А теперь вспомним про Ричарда Столлмана. В последнее время его стали воспринимать только как пропагандиста свободного софта, хотя много известных ныне программ появилось благодаря нему, да и Торвальдсу в свое время его проект значительно облегчил жизнь. Самое интересное, что и Линус, и Ричард подошли к созданию операционной системы с разных сторон, а в результате проекты слились в GNU/Linux. Здесь надо дать некоторые пояснения по поводу того, что это за GNU, и откуда он взялся.
Про Столлмана можно рассказывать довольно долго, например, то, что он получил диплом с отличием по физике в Гарвардском университете. Кроме того, Столлман работал в Массачессетском Технологическом Институте, где и начал писать свой знаменитый редактор EMACS в 1970-ых годах. При этом исходники редактора были доступны всем желающим, что не являлось какой-то особенностью в MIT, где долгое время держалась в некотором смысле дружеская анархия, или, как это называл Стивен Леви, автор замечательной книги «Хакеры. Герои компьютерной революции», «хакерская этика». Но чуть позже, в MIT начали заботиться о безопасности компьютеров, пользователям раздали пароли, неавторизованные пользователи не могли получить доступ к компьютеру. Столлман был резко против такой практики, он сделал программу, которая могла бы позволить узнать любой пароль любого пользователя, пропагандировал оставлять пароль пустым. Например, он рассылал пользователям вот такие сообщения: «Я вижу, что вы выбрали пароль [такой-то]. Я предполагаю, что вы можете переключиться на пароль «возврат каретки». Его гораздо легче набирать, и это соответствует принципу, по которому здесь не должно быть паролей». Но его усилия ни к чему не привели. Более того, новые люди, которые приходили в MIT уже начали заботиться о правах на свою программу, о копирайте и тому подобной мерзости.
Позже Столлман говорил (цитата из той же книги Леви): «Я не могу поверить в то, что у программного обеспечения должны быть владельцы. То, что происходило, саботировало в целом все человечество. Оно не давало людям извлечь максимум возможностей из существования программ». Или вот еще одна его цитата: «Машины начали ломаться, а чинить их было некому. Никто не делал нужные изменения в программном обеспечении. Нехакеры реагировали на это просто – они начинали пользоваться покупными коммерческими системами, принося вместе с ними фашизм и лицензионные соглашения».
В результате Ричард Столлман ушел из MIT и решил создать свою свободную реализацию UNIX-совместимой операционной системы. Так 27 сентября 1983 года появился проект GNU, что переводится как «Gnu is Not UNIX». Пе
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.