Эволюция операционных систем

Эволюция операционных систем.

 

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Кафедра

«Информационных технологий»

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: «Эволюция операционных систем»

 

 

Выполнила:

студентка группы ФК 1-3

Акименко Ангелина

 

Научный руководитель:

доц. Магамедов Р.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2010

 

 

 

Введение

Недаром наш XXI век, в котором мы живем, называют веком информационных технологий и открытий. Сейчас очень сложно представить нашу жизнь без компьютеров, хотя ещё 10-20 лет назад их почти не было. В наши дни можно зайти в любую городскую библиотеку и увидеть очень интересную картину: бабушки и дедушки, сидя за монитором ПК с мышкой в руке, пусть немного неуклюже и медленно, но работают за ним. Кто-то ищет рецепты от вечных болезней,  кто-то пишет своим детям, которые живут  вдалеке, другие изучаю права и кодексы или просто читаю новости! Таким образом, компьютеры не просто вошли в нашу жизнь, они стали её неотъемлемой частью.

А с появлением ноутбуков и нетбуков мы практически не расстаемся с этой «Чудо машиной». С помощью нее мы развиваемся, учимся, знакомимся, общаемся, работаем и зарабатываем деньги, развлекаемся, познаем мир – и это только маленький кусочек того, что мы можем благодаря этой «Чудо машины».

Компьютер, однако,  - очень сложный «организм».  В нем организованно работает огромное количество деталей, систем и программ. Одной из них является операционная система. Этот элемент ПК очень важен. Без неё фактически компьютер становиться просто горой металла, которая никак не применима в быту. Поэтому темой своей работы я выбрала эволюцию операционных систем или, другими словами, история их возникновения и становления.

А почему именно историю?- ведь это уже забытое и прошлое. Не лучше ли сосредоточить свои мысли на новшествах? Тем более, что в нашем современном динамичном мире они появляются так быстро, что мы порой не успеваем следить за ними.

Однако, я считаю, что моя тема нужная и актуальная.

Я постараюсь вас в этом убедить.

Во-первых, это просто интересно. Любопытно знать, откуда и когда взялась эта странная вещь как "операционная система", кто её придумал, какой она была раньше.

Во-вторых, это очень полезно. Разбираться в том, что нельзя потрогать руками очень трудно. Я уверена, что очень большой процент людей на Земле так до конца жизни не понимают, что же все-таки есть электричество, хотя пользуются им чаще, чем чем-либо ещё. Так и операционная система. Мы пользуемся ей каждый день и даже не задумываемся, что это такое и как она работает. История как раз поможет в этом разобраться! Сначала были придуманы очень простые модели, понятные для нас, а уж их совершенствование проходило постепенно.

 

Глава 1.

1. Понятие "операционная система"

Сколько людей, столько и мнений. Поэтому определений операционной системы или коротко ОС десятки. Я напишу самые популярные и точные из них.

Операционная система - комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения.1

Операционная система - комплекс программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, организующий работу с файлами и выполнение прикладных программ, осуществляющий ввод и вывод данных. Общими словами, операционная система — это первый и основной набор программ, загружающийся в компьютер.2

Операционная система - комплекс программных средств для ЭВМ (компьютера) , обеспечивающих загрузку, взаимодействие прикладных программ друг с другом, арбитраж системных ресурсов (ресурс - физический или логический компонент ЭВМ, как процессорное время, память, периферийные устройства), работу с аппаратным обеспечением.3

 

Глава 2. История появление первых 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, 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. Подтверждением этого служит данная диаграмма - Диаграмма1. Доля МSX среди ОС. 1 , которая наглядно показывает, что этот вид ОС занимал тогда лидирующие положение.

 

 

2.2 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.

 

2.3 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 (Рисунок 1), учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS.

 

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)[33], 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 П-машина - программа, эмулирующая гипотетическую универсальную вычислительную машину. П-машина имитирует работу процессора, памяти и внешних устройств, выполняя специальные команды, называемые П-кодом. Программные компоненты Пи-системы (в том числе компиляторы) составлены на П-коде, прикладные программы также компилируются в П-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 П-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. Операционные системы семейства UNIX

Система UNIX приобрела популярность в связи с ее успешным использованием на мини-ЭВМ. Этот успех послужил толчком к тому, чтобы создать подобную систему и для персональных компьютеров. Как правило, различные версии ОС, относящихся к этому семейству, имеют свои названия, но в основных чертах повторяют особенности UNIX. UNIX - операционная система, которая позволяет осуществить выполнение работ в многопользовательском и многозадачном режиме. Поначалу она предназначалась для больших ЭВМ, чтобы заменить MULTICS. UNIX является очень мощным средством в руках программиста, но требует очень большого объёма ОЗУ и пространства диска. Несмотря на попытки стандартизировать эту операционную систему, существует большое количество различных его версий, главным образом потому, что она была распространена в виде программы на языке Си, которую пользователи стали модифицировать для своих собственных нужд.

Главной отличительной чертой этой системы является ее модульность и обширный набор системных программ, которые позволяли создать благоприятную обстановку для пользователей-программистов. Система UNIX органически сочетается с языком Си, на котором написано более 90% ее собственных модулей. Командный язык системы практически совпадает с языком Си, что позволяло очень легко комбинировать различные программы при создании больших прикладных систем.

UNIX имеет "оболочку", с которой  пользователь непосредственно взаимодействует, и "ядро", которое, собственно, и  управляет действиями компьютера. Компьютер выводит в качестве  приглашения для ввода команд  долларовый знак. Из-за продолжительности пользования этой операционной системы количество команд весьма велико. В добавление к командам по управлению файлами, которые присутствуют в любой операционной системе, UNIX имеет, по крайней мере, один текстовый редактор, а также форматер текста и компилятор языка Си, что позволяет, по мере надобности, модифицировать "оболочку".

От UNIX многие другие операционные системы переняли такие функции, как переназначение, канал и фильтр; однако UNIX имеет несомненно преимущество в том, что она с самого начала разрабатывалась как многопользовательская и многозадачная операционная система. Имена файлов могут иметь 14 знаков, причём в именах файлов различаются заглавные и строчные буквы. Первоначальный набор команд операционной системы расширился до 143 в версии 7.0; в версии System III добавилась ещё 71 команда, ещё 25 - в Berkeley 4.1 и следующие 114 в Berkeley 4.2. Из-за такого обилия команд UNIX не относится к самым удобным для пользователя языкам. Работа облегчается, если применять графический пользовательский интерфейс, но поскольку такое количество команд и без того занимает значительный объём памяти, этот интерфейс требует ещё большего объёма памяти и пространства диска.

 

Глава 3. Разновидности современных операционных систем

3.1. MS-DOS

MS DOS является наиболее широко  распространенной операционной  системой для персональных компьютеров. Число прикладных программ для MS-DOS составляет десятки тысяч, Такого  большого количества программ  в быстроразвивающейся компьютерной  сфере никогда не было. Это разнообразие программ позволяет удерживать операционной системе MS DOS ведущее положение среди более прогрессивных и более мощных операционных систем. Естественно, что эта ОС имеет свои достоинства и недостатки.

Ограничения DOS

Без сомнения, главная отличительная черта вычислительных систем 90-х годов - графический интерфейс пользователя (graphical user interface, GUI). Сторонники GUI утверждают, что этот ориентированный на непосредственное визуальное восприятие обрабатываемых объектов интерфейс сильно ускоряет работу с ПК и за счет простоты освоения делает его более доступным массовому потребителю.