Эволюция операционных систем

Мультипрограммные  системы   пакетной   обработки   так   же,   как   и   их однопрограммные предшественники, имели своей целью обеспечение  максимальной загрузки аппаратуры компьютера, однако решали эту задачу  более  эффективно.

В мультипрограммном пакетном  режиме  процессор  не  простаивал,  пока  одна программа  выполняла  операцию  ввода-вывода  (как   это   происходило   при последовательном    выполнении   программ   в   системах   ранней   пакетной обработки), а переключался на  другую  готовую  к  выполнению  программу.  В результате достигалась сбалансированная загрузка всех устройств  компьютера, а следовательно, увеличивалось число задач, решаемых в единицу времени.

      В  мультипрограммных  системах  пакетной  обработки  пользователь  по- прежнему был  лишен  возможности  интерактивного  взаимодействия  со  своими программами.  Для  того,  чтобы  хотя  бы  частично  вернуть   пользователям ощущение непосредственного  взаимодействия  с  компьютером,  был  разработан другой вариант мультипрограммных систем – системы разделения  времени.  Этот вариант рассчитан на многотерминальные системы,  когда  каждый  пользователь работает за своим терминалом. В числе первых операционных систем  разделения времени, разработанных в середине 60-х годов, были TSS/360  (компания  IBM), CTSS и MULTICS (Массачусетский технологический  институт  совместно  с  Bell Labs  и  компанией  General   Electric).   Вариант   мультипрограммирования, применяемый в системах разделения  времени,  был  нацелен  на  создание  для каждого    отдельного    пользователя    иллюзии    единоличного    владения вычислительной машиной за счёт  периодического  выделения  каждой  программе своей  доли   процессорного   времени.   В   системах   разделения   времени эффективность использования  оборудования  ниже,  чем  в  системах  пакетной обработки,  что   явилось   платой   за   удобства   работы   пользователей.

Многотерминальный  режим  использовался  не  только  в  системах  разделения времени, но и в системах пакетной обработки. При этом  не  только  оператор, но и все  пользователи  получали  возможность  формировать  свои  задания  и управлять их выполнением со своего терминала.  Такие  ОС  получили  название систем удалённого ввода заданий. Терминальные комплексы могли  располагаться на большом расстоянии от процессорных стоек, соединяясь  с  ними  с  помощью различных глобальных связей  –  модемных  соединений  телефонных  сетей  или выделенных  каналов.  Для  поддержания   удалённой   работы   терминалов   в операционных системах появились специальные программные модули,  реализующие различные (в то время, как правило, нестандартные)  протоколы  связи.  Такие вычислительные системы с удалёнными терминалами,  сохраняя  централизованный характер  обработки  данных,  в   какой-то   степени   являлись   прообразом современных сетей, а соответствующее  системное  программное  обеспечение  – прообразом сетевых операционных систем.

      В  компьютерах  60-х  годов  большую  часть  действий  по  организации вычислительного процесса взяла  на  себя  операционная  система.  Реализация мультипрограммирования  потребовала  внесения  очень  важных   изменений   в аппаратуру компьютера,  непосредственно  направленных  на  поддержку  нового способа  организации  вычислительного  процесса.  При  разделении   ресурсов компьютера между  программами  необходимо  обеспечить  быстрое  переключение процессора с одной программы на другую, а  также  надёжно  защитить  коды  и данные одной программы от непреднамеренной или преднамеренной  порчи  другой программы.  В  процессорах  появился  привилегированный  и  пользовательский режим  работы,  специальные  регистры  для  быстрого  переключения  с  одной программы на другую, средства  защиты  областей  памяти,  а  также  развитая система прерываний.

      В привилегированном  режиме,  предназначенном  для  работы  программных модулей операционной системы, процессор мог выполнять  все  команды,  в  том числе и те из них, которые позволяли  осуществлять  распределение  и  защиту ресурсов  компьютера.  Программам,  работающим  в  пользовательском  режиме, некоторые команды процессора  были  недоступны.  Таким  образом,  только  ОС могла  управлять  аппаратными  средствами  и  исполнять  роль  арбитра   для пользовательских  программ,  которые  выполнялись   в   непривилегированном, пользовательском режиме.

      Система  прерываний  позволяла   синхронизировать   работу   различных устройств компьютера, работающих параллельно и асинхронно, таких как  каналы ввода-вывода, диски, принтеры и т.п.

      Ещё одной  важной тенденцией этого периода  является  создание  семейств программно – совместимых машин и  операционных  систем  для  них.  Примерами семейств  программно  –  совместимых  машин,  построенных  на   интегральных микросхемах, являются серии машин IBM/360, IBM/370 и  PDP-11.

      Программная  совместимость  требовала  и  совместимости   операционных систем. Однако  такая  совместимость  подразумевает  возможность  работы  на больших и малых вычислительных  системах,  с  большим  и  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.  Они состояли  из  многих  миллионов  ассемблерных  строк,  написанных   тысячами программистов, и содержали  тысячи  ошибок,  вызывающих  нескончаемый  поток исправлений. Операционные системы этого поколения были очень дорогими.  Так, например, разработка OS/360,  объём  кода  для  которой  составил  8  Мбайт, стоила компании IBM 80 миллионов долларов.

      Однако, несмотря  на необозримые размеры и множество  проблем, OS/3600 и другие  ей  подобные  операционные  системы  этого  поколения  действительно удовлетворяли большинству требований потребителей. За  это  десятилетие  был сделан  огромный  шаг  вперёд  и  заложен  прочный  фундамент  для  создания современных операционных систем.

 
1.4 Виды компьютеров  с точки зрения операционной  системы

Mac OS является операционной системе, которую вы найдете на компьютерах Mac компании Apple. IOS является разновидностью операционной системы от Apple, работает на iPhone'нах, и на планшетных компьютерах, IPad. MacOS порой считается одной из самый простых операционных систем для использования.

Ранние версии Mac OS были совместимы только с Макинтошами, основанными на процессорах Motorola 68k, следующие версии были совместимы с архитектурой PowerPC (PPC). С недавних пор Mac OS X стала совместима с архитектурой x86. Но политика фирмы Apple такова, что она разрешает устанавливать систему Mac OS только на компьютеры Apple.

Android является операционной системой сделанной Google. Андроид — операционная система для смартфонов, планшетных компьютеров, электронных книг, цифровых проигрывателей, наручных часов, нетбуков и смартбуков, очков Google и других устройств, основанная на ядре Linux и собственной реализации Java от Google.

Несмотря на изначальный запрет на установку программ из «непроверенных источников» (например, с карты памяти), это ограничение отключается штатными средствами в настройках аппарата, что позволяет устанавливать программы на телефоны и планшеты без интернет-подключения (например, пользователям, не имеющим Wi-Fi точки доступа и не желающим тратить деньги на мобильный интернет, который обычно стоит дорого), а также позволяет всем желающим бесплатно писать приложения для Android и тестировать на своём аппарате.

Глава 2. Сравнение операционных систем настоящего и прогнозирование перспектив развития операционных систем в будущем

Операционная система – это комплекс сопровождающих работу компьютера взаимосвязанных программ, которые управляют его работой и обеспечивают запуск и выполнение всех процессов. Основная причина, делающая использование ОС необходимой, заключается в том, что для поддержания работоспособности ПК необходимо единовременно выполнять множество низкоуровневых операций, количество которых исчисляется сотнями и даже тысячами.

Какая операционная система лучшая? В настоящее время существует вагон и маленькая тележка операционных систем различной направленности, однако широкой публике известны лишь самые распространенные. Сегодня мы рассмотрим каждую из них и попробуем выбрать лучшую.

Познакомимся с участниками нашего обзора:

Windows – семейство закрытых (или как еще говорят - проприетарных) операционных систем, разрабатываемых компанией Microsoft. В настоящее время, если верить статистическим данным, под управлением данной ОС находится около 85% домашних компьютеров, ноутбуков и планшетов, причем позиции ее, вопреки прогнозам некоторых экспертов, только усиливаются. Об этом свидетельствует впечатляющий результат в 200 миллионов лицензионных копий, которого самая последняя версия “винды” (8.1) сумела достичь меньше чем за 12 месяцев с момента релиза.

Linux – этим термином обозначаются все Unix-подобные операционные системы, в основе которых лежит одноименное ядро. Четкой классификации у них нет, поэтому каждый дистрибутив имеет свои особенности и свой набор прикладных программ. Линукс мало популярен у владельцев домашних ПК, зато доминирует на рынке смартфонов (операционная система Android имеет в основе Linux ядро) и интернет-серверов. 
 
Mac OS – проприетарная операционная система с закрытым исходным кодом, основанная на Unix. Разрабатывается компанией Apple как сопутствующее программное обеспечение для их компьютеров и ноутбуков. Устройства других производителей, согласно пользовательскому соглашению, использовать данную систему права не имеют. Начиная с версии 10.6, системой поддерживаются только процессоры марки Intel, хотя ранее работа велась еще и с PowerPC.

Какая операционная система лучше: Windows, Mac OS или Linux?

Проведем сравнение согласно ряду наиболее важных для пользователей критериев – стоимость операционной системы, требования к железу, процесс установки и настройки, удобство использования, поддерживаемое программное обеспечение и безопасность.

Стоимость лицензии

Если вдруг приостановят свою работу все торренты, пиратские сайты и прочие источники “халявы”, очень много людей обеспокоится вопросами цены. Ведь лицензионные версии операционных систем могут стоить весьма дорого. К счастью, есть варианты, распространяемые по свободной лицензии.

Последняя версия системы Windows (8.1) поставляется в двух вариациях – обычной и Pro. Первая стоит в магазине Microsoft около 6 тысяч рублей и поддерживает все необходимые для домашнего компьютера функции. Вторая (Pro версия) на 3 тысячи рублей дороже, чем базовая, и предоставляет расширенный функционал, включающий шифрование данных, доступ с одного компьютера сети на другой и прочее. При желании, вы всегда можете за меньшую сумму произвести апгрейд старой системы.

Mac OS по умолчанию идет в комплекте с компьютерной техникой от Apple, поэтому считается бесплатной. Но если прикинуть по деньгам, стоимость “яблочной” продукции существенно выше, чем у аналогичных по мощности компьютеров, так что переплаты не избежать. С другой стороны, все последующие обновления этой системы не будут стоить ни копейки, а это большой плюс (раньше, до версии 10.9, приходилось платить в App Store 20-30$).

Linux полностью бесплатная система, в основном построенная на открытом программном обеспечении, благодаря чему к ее использованию все чаще прибегают крупные компании, у которых в пользовании находится несколько десятков или даже сотен компьютеров. Посчитайте, сколько бы пришлось тратить за год IT-отделу с двадцатью компьютерами, если бы на них была установлена, скажем, Windows 8. А ведь это затраты только на саму систему. Надо ли напоминать вам, что большинство софта на “винде” тоже стоит немало.

Системные требования

Вопрос системных требований сейчас уже не так актуален, как 5-6 лет назад, когда борьба велась буквально за каждый гигабайт свободного места и процент загруженности процессора. Тем не менее, когда пользователь работает в ресурсоемких приложениях, лишние свободные ресурсы ему пригодятся. Давайте определим лучшую операционную систему по этому параметру:

Последние версии Windows довольно требовательны к ресурсам компьютера (эх, скучаю по золотым временам Windows XP) – для приемлемой работы необходим двухъядерный процессор, 1 гигабайт оперативной памяти, ну и хорошая видеокарта, если хотите насладиться всеми графическими красотами без тормозов. Если выбираете 64-битный дистрибутив (32-битные уже уходят в прошлое), то оперативной памяти придется поставить еще больше.

С Linuх системами ситуация намного лучше – для нормального функционирования достаточно одноядерного процессора с частотой 1 Гигагерц, 256 мегабайт оперативной памяти и любой, пускай даже встроенной, видеокарты. Разумеется, если ваша цель не просто разглядывать систему, а еще и работать в ее среде со всякими приложениями, а не только смотреть видео и лазить по интернету, следует поставить более новое железо.

Говоря о системных требованиях Mac OS, однозначного вывода сделать нельзя. Apple всегда укомплектовывает свои устройства достаточно мощным железом, чтобы операционная система функционировала без зависаний и тормозов. Гипотетически, Мак ОС можно запустить на компьютере с 512 мегабайтами оперативной памяти, процессором с частотой 1 Гигагерц и девятью гигабайтами свободного места на жестком диске.

Установка и конфигурирование

Процесс установки и настройки операционной системы – это то, с чем рано или поздно предстоит столкнуться каждому пользователю. И если одни ОС демонстрируют дружелюбное отношение, то с другими, наоборот, придется очень долго возиться, чтобы настроить на максимальную производительность.

Установить Windows сможет даже начинающий пользователь ПК. Весь процесс инсталляции / обновления интуитивно понятен. К сожалению, чистую операционную систему еще нужно довести до ума – установить необходимые драйвера, настроить процессы и службы, а это уже куда сложнее. Иногда для оптимизации системы даже приходится применять стороннее программное обеспечение.