Оперативные системы для компьютера: Недопустимое название — Викиучебник

10 альтернативных операционных систем для компьютера

02 Июня, 2017,
19:00

24703

На рынке компьютеров доминирует одна операционная система — Windows от компании Microsoft. Значительно более скромный процент занимает macOS от Apple. А еще есть Linux. Но мало кто знает, что в мире существуют и альтернативные операционные системы. Пусть не такие популярные, как основная тройка, но оставившие и оставляющие свой след в мире IT-технологий.  

FreeDOS

Дисковые операционные программы (DOS) были популярны в конце 80-90х годов, когда пришли на смену системным загрузчикам. Прекращение поддержки ОС MS-DOS компанией Microsoft стало основной причиной появления ОС FreeDOS, которая изначально нарекли PD-DOS. Бесплатную FreeDOS можно отнести к однозадачным операционным системам, ядром которой является программа DOS-C. DOS-ядро работает в едином адресном пространстве, что обеспечивает достаточно высокую скорость работы системы. В начале FreeDOS создавали как полностью совместимую с DOS-OS, что позволяло ей свободно работать с приложениями для DOS-OS.

Система поддерживает работу с файловой системой FAT32, но, если вы немного покопаетесь в настройках .IOS, то появится возможность использовать до четырех дисков LBA размером до 128 Гб. Основным минусом FreeDOS является невозможность подключить USB-устройств. Если их поддержка осуществляется на уровне BIOS, то в системе FreeDOS не возникает проблем с USB-клавиатурами и мышками, а с флешками будет работать как с обычными дисками.

FreeDOS можно запустить на любой виртуальной машине, где следует выбрать в качестве типа ОС выбрать вариант Other – DOS. Но вы можете установить ее и как вторую операционную систему в своем ПК. На сегодняшнее время система все еще находится на стадии активного развития и в конце декабря 2016 года была выпущена версия 1.2.

FreeBSD

FreeBSD — это современная операционная система для компьютеров на архитектуре x86, работающая на UNIX(R)-версии, созданной в Калифорнийском Университете в Беркли. Сама аббревиатура BSD расшифровывается как Berkeley Software Distribution. Система имеет высокую производительность, средства обеспечения информационной безопасности и совместимости с другими ОС, а также исключительный набор сетевых функций. FreeBSD распространяется бесплатно.

Система предоставляет продвинутые возможности сетевой операционной системы для устройств и встраиваемых платформ, от устройств hi-end на основе Intel до аппаратных платформ Arm, PowerPC и, вскоре, MIPS. Идеально подходит для построения Internet- или Intranet-сервера.

Для поддержки проекта FreeBSD была создана некоммерческая организация The FreeBSD Foundation,  для которой все пожертвования и денежная помощь не облагаются налогами.

eComStation

Система eComStation представляет собой обновленную версию IBM OS/2 Warp 4.5, которая разработанная и продвигаемая на рынке американской компанией Serenity Systems International и голландской компанией Mensys B.V. eComStation — не бесплатная операционная система и стоит довольно дорого (более $100), но, если вы захотите опробовать ее в виртуальной машине, то достаточно и демо-версии ОС.

Центральной частью графического интерфейса системы является оболочка Workplace Shell, дружелюбная и практически доступная любому пользователю. Прямо «из коробки» работает практически все, начиная от видеоплат и сетевых карт и заканчивая аудио, в том числе интегрированным, и USB-адаптерами. У eComStation продвинутый пользовательский интерфейс, объектно-ориентированный рабочий стол. Пользователи могут настраивать внешний вид.

ReactOS

ReactOS — это бесплатная операционная система, представляющая собой совместимую с Microsoft Windows XP реализацию ОС. Разработчики стремятся достигнуть полной бинарной совместимости с приложениями и драйверами, предназначенными для операционных систем NT и XP, используя для достижения этой цели подобную архитектуру и предоставляя полный и эквивалентный программному интерфейс.

Конечно же ReactOS еще очень далеко до Windows 7/10. Но это вполне рабочая модель Windows-подобной операционной системы, которая предоставляет разработчикам огромное количество информации из исходных кодов ReactOS и участвует в разработке ReactOS.

Система до сих пор находится на стадии разработки, что дает возможность энтузиастам и разработчикам приобщиться к ее усовершенствованию. Создатели ReactOS называют главным аргументом в пользу своей ОС — сопротивление монополии Microsoft.

Oracle Solaris

В 2010 году компания Oracle купила Sun Microsystems, а вместе с ней и самую инновационную операционную систему для предприятий — SunOS. Правда, потом ОС переименовали и сейчас она известна всем как Oracle Solaris. С этой системой была достаточно забавная история. Хотя SunOS и является операционной системой с закрытым кодом, но большая ее часть была открыта и опубликована в проекте OpenSolaris. Разработки над системой велись до 2005 года, но потом разработчики по какой-то причине решили свернуть работы (поговаривают о разногласиях в самой в компании Sun Microsystems) и только после покупки всех активов Oracle разработки все же продолжились.

Если верить словам Джона Фаулера, исполнительного вице-президента Oracle по направлению Systems, «Oracle Solaris 11 – это лучшая операционная UNIX-система для выполнения приложений Oracle, развертывания критически важных облачных инфраструктур и защиты инвестиций пользователей». Обновленная Oracle Solaris 11 нашла широкое применение в критически важных системах для различных отраслей, включая финансы, телекоммуникации, здравоохранение, торговлю, государственный сектор, средства массовой информации и индустрию развлечений. Система включает в себя компоненты OpenStack для реализации функционала OpenStack в корпоративных средах и имеет уникальные возможности модернизации и оптимизации для баз данных Oracle Database.

Syllable Desktop

Существовавшая в период с 1994 по 2001 операционная система AtheOS и воспринятая как клон AmigaOS, была разработана норвежским программистом Куртом Скауеном. Но потом Скаунен отказался от дальнейших разработок и выложил исходный код во всеобщий доступ.

Так на свет появилась Syllable Desktop — свободная операционная система, предназначенная для использования на домашних и офисных компьютерах, а также серверах архитектуры IA-32. Хотя система и не основана на UNIX, однако обеспечивает практически полную совместимость со стандартами POSIX.

В операционной системе Syllable Desktop есть даже браузер, который носит незамысловатое название ABrowse. Правда, это не тот браузер, к которым привык современный пользователь. Здесь нет даже кнопки открытия файла — имя файла придется все время вводить в адресной строке, очень слабая поддержка вкладок и нельзя сохранять странички, выбирать кодировку и многое другое.

Последняя сборка данной операционной системы была выпущена в 2012 году, но, если кому-то интересно ее опробовать, то даже самый старый ПК вполне сможет ее запустить, не говоря уже о виртуальной машине.

Haiku

Своему появлению на свет операционная система Haiku обязана программисту Михаэлю Фипсу. Причиной стало прекращение работ на BeOS, которую очень любил Михаэль. Единственным логическим шагом было воссоздать BeOS абсолютно с нуля, но сделав ее с открытым кодом. Так вскоре миру и была представлена новая ОС Haiku.

Все, кто хоть раз загружал и использовал Haiku, первым делом отмечали интерфейс. А точнее — его почти полное отсутствие. Одно время была даже информация о перспективах мигрировать на ядро Linux. Но поддержки эта инициатива не нашла. Работы над Haiku продолжаются и по сей день, но, по моему мнению, система очень сильно отстала от Windows и MacOS, поэтому интересна только определенному кругу разработчиков и энтузиастов.

SkyOS

SkyOS — это 32—битная операционная система, разработанная группой энтузиастов под руководством Роберта Шелени. Операционная система задумывалась разработчиками как быстрая и легкая. Первые версии были бесплатными и распространялись по лицензии GNU, но потом почему-то Шелени решил переписать все с нуля. Операционная система имела в 2003 году продвинутый графический интерфейс и богатые мультимейдиные возможности. Вскоре проект стал коммерческим и распространение исходников было прекращено, при этом автор заявил о переходе на linux-ядро для более гибкой поддержки большого количества внешних устройств. 

Позже проект и вовсе завис над выпуском бета-версии SkyOS 5.0 в 2009 году. Самое интересное произошло в 2013 году, когда неожиданно последняя версия системы появилась в открытом доступе. Также был выложен серийный номер и имя пользователя для легальной активации продукта. Но этот проект уже никому, похоже, не интересен.

TempleOS

О этой «божественной» операционной системе ходит много шуток и сарказма. О ее создателе Терри А. Дэвисе говорят не иначе, как шизофренике. Создана была система в 2003 году, якобы «по Божьему благословению». TempleOS — не операционная система, а «Храм Божий» разрешением 640×480 пикселей в 16 цветах, сравнимый с Соломоновым.

Хотя технически TempleOS — многозадачная операционная система с поддержкой нескольких ядер, в которой отсутствует поддержка сети и вообще каких-либо устройств. Полностью отсутствуют драйвера. Для того, чтобы взаимодействовать с другими программами и процессами нужна прямая перезапись содержимого участков памяти этих программ. Самое смешное — это встроенные игры, коих множество, но они отличаются разной степенью простоты.

В ОС используется открытая файловая система FAT32 с дополнительной самописной поддержкой метафайлов в качестве расширения. Все приложения выполняются в кольце 0, с самым высоким приоритетом, без защиты памяти. Работы над системой длятся уже 13 лет.

ChromeOS

Компания Google не могла остаться в стороне от разработок операционных систем для настольных ПК, ноутбуков и нетбуков. Разработчики компании решили пойти немного другим путем. Взяв за основу ядро Linux, они создали операционную систему, отличительной чертой которой является доминирование веб-приложений над работой с традиционными функциями ОС. В ChromeOS основная роль отводится браузеру, который подкупает стабильностью и высокой скоростью работы с интернетом.

Система работает в основном на процессорах ARM или x86, поэтому очень быстро включается при запуске. Основной особенностью системы является тот факт, что вся информация и все вычисления производятся на серверах компании и хранятся в облаке. Это позволяет не загружать физические накопители пользователей.

Сейчас ChromeOS наиболее популярна в сфере образования: она бесплатна, работает на слабых ноутбуках, не требует особых ресурсов и знаний для ее настройки.

Операционная система для персонального компьютера

«Железо» — всего лишь «плоть» компьютера. А его дух, двигатель — это программное обеспечение, которое, собственно, и заставляет процессорное сердце компьютера биться с чудовищной скоростью, гоня по железным «венам» цифровую кровь.

Но и сами программы довольно беспомощны — всем им нужен некий посредник, который позволял бы работать с компьютерным железом. Как именно происходит взаимодействие между человеком и компьютером?

Сколько бы ни было в компьютере программ, всем им необходима единая ПЛАТФОРМА. Единый, общий язык, на котором они смогут общаться с компьютерным «железом» с одной стороны и с пользователем — с другой. Помощник, который снимет с их плеч решение самых распространенных проблем.

Первые программы не собирались из готовых блоков, как сегодня, а писались с нуля на языке «родных» для данного компьютера машинных кодов. И это было закономерно, потому что первые компьютеры были «вещью в себе», несовместимой с другими умными машинами. Лишь в конце пятидесятых годов, когда компьютеры пошли в серийное производство, а их количество исчислялось уже не десятками, а тысячами, появились первые универсальные средства общения человека и машины — языки программирования. Сначала — «низкие» вроде ассемблера, доступные лишь немногим кудесникам от программирования, ну а потом…

Потом, в середине 70-х, на арену вышел Basic, язык стандартных текстовых команд, работать с которым могли даже школьники. И школьники свой шанс не упустили — во всяком случае, два недоучившихся студента Билл Гейтс и Пол Аллен вошли в историю именно благодаря написанному (а главное, проданному) ими на Basic варианту для компьютеров Альтаир. Из этого семечка и проклюнулись позднее настоящие операционные системы — программы-посредники, программы-управляющие.

…Мы часто говорим — «я работаю с Windows», но слабо представляем себе, что это значит. Ведь сама операционная система (или, более фамильярно, просто ОС) — это своего рода буфер-передатчик между компьютерным «железом» и остальными программами. ОС принимает на себя сигналы-команды, которые посылают другие программы, и «переводит» их на понятный машине язык. ОС управляет всеми подключенными к компьютеру устройствами, обеспечивая доступ к ним другим программам. Наконец, ОС — обеспечивает человеку-пользователю удобство работы с компьютером.

Каждая ОС состоит как минимум из пяти обязательных частей.

• Первая — «переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.
• Вторая — специализированные программки для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Такие программки называются управляющими. Благодаря им операционная система узнает самую короткую дорогу к «сердцу» каждого устройства и получает в свои руки «пульт управления» всеми их функциями и способностями.
• Третья часть — интерфейсы, специальные модули для выполнения стандартных процедур и функций, с которыми взаимодействуют прикладные программы. Таких библиотек в Windows очень много, а некоторые из них входят в своего рода «творческие союзы», помогая друг другу в выполнении тех или иных задач. Самый яркий пример — DirectX, комплект инструментов для работы со звуком, видео и другими мультимедийными ресурсами. Игры, музыкальные и видеопроигрыватели — все они используют DirectX, который берет на себя часть их работы. И это очень удобно — иначе производителям каждой программы пришлось бы писать «с нуля» все модули для решения самых простых задач.
• Четвертая часть — «база данных», в которую система вносит сведения обо всех своих настройках, об установленных программах и многом другом. Ведь невозможно хранить такие данные в теле самих программ — для этого пришлось бы бесконечно вмешиваться в их код, что, согласитесь, просто недопустимо. В эпоху DOS каждая программа вела свое собственное «досье», сохраняя всю необходимую информацию в своих конфигурационных файлах. Windows решила проблему иначе, великодушно выделив всем программам единый «склад» для хранения настроек — системный реестр. В реестре хранится и вся информация, необходимая для работы самой Windows.
• Пятая часть — удобная оболочка, с которой общается пользователь — . Своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и неинтересное для пользователя ядро. Сравнение с упаковкой удачно еще и потому, что именно на нее обращают внимание при выборе операционной системы, — о ядре же, главной части ОС, вспоминают уже потом.

Сегодня графический интерфейс — неизменный атрибут любой операционной системы. Однако «операционки» первых поколений имели не графический, а текстовый интерфейс, то есть команды компьютеру отдавались не щелчком мышки по рисунку-пиктограмме, а с помощью введения команд с клавиатуры. А сама Windows первоначально была не полноценной операционной системой, а всего лишь «графической надстройкой» над ядром DOS, и в возраст «совершеннолетия» вступила лишь десять лет назад!

Конечно, операционных систем в мире много — и Windows далеко не самая лучшая из них. Mac OS, операционная система для компьютеров Apple, устроена куда проще и понятнее для пользователей. А многочисленные ОС семейства Linux обладают куда большей стабильностью, надежностью и гибкостью в настройке, да и стоят в десятки раз меньше… Так что, теоретически, выбор у вас есть.

Но, вероятнее всего, вы решите остановиться на одной из версий Windows — ибо при всех ее недостатках она уже давно превратилась в признанный стандарт. И что бы ни говорили о Windows скептики, а сегодня лучшей системы для дома просто не придумано.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КОРПОРАЦИИ MICROSOFT

История стремительного восхождения к славе корпорации Microsoft хорошо известна: в начале восьмидесятых годов прошлого века компании Билла Гейтса удалось заключить контракт на разработку операционной системы для компьютера IBM PC. C огромным опозданием оценив перспективы рынка персональных компьютеров, «Голубой Гигант» IBM намеревался полностью захватить его с помощью своего нового ПК…

С «железом» все было ясно, нерешенным оставался лишь вопрос с программным обеспечением… Ирония судьбы: о компании Microsoft и IBM узнали только благодаря нечаянной помощи. их главного антагониста — Apple! При подготовке проекта IBM PC его авторы брали за образец, конечно же, Apple II — самый популярный компьютер той эпохи.

…Заполучив желанный контракт и отойдя от офиса IBM буквально пару шагов, Гейтс и Аллен тут же прикупили уже готовую ОС у компании Seattle Computer Product. Созданная ими программа 86-DOS была практически полностью скопирована с CP\M, что устраивало и IBM, и Гейтса. Последнему оставалось только быстренько поставить на покупке свой фирменный знак, наскоро адаптировать ее для IBM PC — и запустить в серию!

Так родилась MS-DOS, самая популярная операционная система для ПК «первого поколения», просуществовавшая почти двадцать лет (последняя версия DOS вышла в 2000 году). Впрочем, черный экран DOS вы можете увидеть и сегодня в любой версии Windows — для этого достаточно зайти в меню Пуск, щелкнуть по команде Выполнить и набрать в строчке команду cmd.

Превратив DOS в стандарт де-факто для IBM-совместимых компьютеров, Microsoft какое-то время спокойно стригла купоны и исправляла ошибки (благо их в продуктах компании всегда хватало). Однако качественных улучшений в DOS было немного — она попрежнему оставалась однозадачной ОС без малейшего намека на графический интерфейс. Команды компьютеру отдавались не щелчком мышки по рисунку-пиктограмме, а с помощью клавиатуры.

Например, сегодня для запуска программы редактирования текстов Microsoft Word достаточно щелкнуть по значку этой программы на Рабочем столе Windows. А раньше, при работе в ОС предыдущего поколения — DOS, необходимо было вводить команду типа

C:\WORD\word.exe c:\doc\mybook.doc

В скором времени пользователям надоел черный экран, однозадачный режим и текстовый «Интерфейс» — тем более, что компания Apple уже давно предложила альтернативу в виде графической операционной системы Mac OS. Собственно, именно с нее и была скопирована первая версия Windows, которая была, правда, не полноценной операционной системой, а всего лишь оболочкой для DOS.

Первые версии Windows не пользовались сколь-нибудь заметным успехом. Даже пригревшая команду Билла Гейтса IBM новинкой не заинтересовалась — зато Microsoft пригласили поучаствовать в работе над операционной системой OS/2. Эта графическая ОС, в отличие от Windows, являла собой НАСТОЯЩУЮ операционную систему. Характерно, что сам Гейтс еще в течение шести лет (!) колебался между этими двумя продуктами — лишь в начале 90-х годов выбор был сделан. Отныне компания сделала ставку только на Windows, бросив уже вполне доведенную до ума и конкурентоспособную OS/2 на произвол судьбы.

Первыми удачными версиями Windows считаются 3.1 и 3.11 (с поддержкой сетевого режима), увидевшие свет в 1992—1993 гг. Однако впервые Windows приблизилась к своему нынешнему облику лишь через два года, с выходом по-настоящему революционной системы Windows 95. Именно в ней впервые был сделан решительный шаг по превращению оболочки в полноценную операционную систему, хотя ядром по-прежнему служила старая добрая DOS.

Прощание с ней затянулось на пять лет — лишь в 1999 году на свет появилась Windows ME (Millennium Edition), режим DOS в которой был искусственно заблокирован. Впрочем, еще в 1993 году Microsoft начала работу над новой линейкой ОС, построенных на принципиально новом ядре. Ее основателем стала операционная система Windows NT, рассчитанная на профессионалов и корпоративных пользователей. Несмотря на то, что интерфейс NT не слишком отличался от других версий Windows, устроена она была совершенно иначе — с большим упором на стабильность, надежность и меньшим — на развлекательную сферу. Для новой ОС была даже разработана новая защищенная файловая система NTFS (NT File System), работать с которой версии Windows массовой линейки до поры до времени не могли.

Оба варианта Windows развивались параллельно вплоть до конца столетия. Однако после выхода в свет «народной» Windows ME и «профессиональной» Windows 2000 Microsoft объявила об окончательном отказе от «линии DOS».

Windows XP

В двадцать первый век человечество должно было войти уже с новой системой, объединившей достоинства обоих своих родителей… Windows XP. Этой операционной системе уже довольно много лет — возраст по программным меркам рекордный. Но до сих пор выглядит она весьма пристойно — от интерфейса, правда, уже попахивает каменным веком, зато надежность и стабильность работы у XP остается на недосягаемой для других ОС от Microsoft высоте.

В итоге эта операционка вышла настолько удачной, что, по мнению разработчиков, сильно задержалась на рынке. Ожидалось, что в после появления Vista отработавшую свое XP спишут в утиль… Но не тут-то было! Несмотря на то, что Microsoft «отпела» свое детище еще в 2007 году, и сегодня опытные юзеры первым делам сносят с ноутбука Vista, а потом ставят туда XP. На нетбуках же у нее и вовсе нет конкурентов.

Что ж, чем хороша XP, мы уже поняли. Стабильная, отлаженная, быстрая и не слишком требовательная к ресурсам: для того чтобы сделать ее счастливой, вполне хватает 1 Гб оперативной памяти! Поэтому для ноутбуков начального уровня системы лучше пока что не придумано — другой вопрос, сможете ли вы найти необходимые драйверы для новых моделей… Словом, если продавец предлагает вам нетбук с Windows XP, не стоит презрительно морщить нос: избавившись от некоторых не слишком нужных «украшалочек», вы изрядно выиграете в производительности. При оперативной памяти до 2 Гб работать с XP будет гораздо комфортнее. А вот стоит ли ставить XP на новые модели — вопрос неоднозначный. Можно, конечно, попробовать, но нет никакой гарантии, что все «железо» опознается и будет работать без сучка и задоринки. Обычно объявляют забастовку вебкамеры и модули беспроводной связи, для которых просто нет драйверов под «старые» системы.

Ну а главный недостаток XP — эта система плохо приспособлена для работы с многоядерными процессорами и новыми стандартами трехмерной графики в играх. То есть новую видеоплату по XP поставить можно, и система ее опознает — но вот использовать все ее возможности будет не в состоянии.

Windows Vista

Ее называют самым большим провалом Microsoft, а в лучшем случае — «генеральной репетицией» перед выходом Windows 7 Правда, в театре никому не придет в голову выдавать репетицию за настоящий спектакль и уж тем более — драть со зрителей полную стоимость билета…

А сегодня, с выходом Windows 7, короткая и неудачная жизнь Vista, похоже, и впрямь подошла к логическому концу. А ведь все начиналось очень даже здорово, и полезных новаций в Vista было не перечесть: встроенный поиск, почти «трехмерный» интерфейс A ero с красивенькими обоями, и неплохие защитные механизмы. Все было. Вот только реализовали все эти вкусности не слишком удачно. Взять хотя бы системные требования — по сравнению с XP они возрасли минимум вдвое, но даже на компьютерах с 2 Гб памяти Vista ухитрялась безбожно тормозить.. Недаром шутят, что Vista разрабатывали эстонские программисты!. А встроенная система защиты (User Account Control) превращает в утомительный экзамен даже такие рутинные операции, как загрузка и установка программ. Конечно, все это сделано с благой целью… только труды программистов оказались напрасны, ибо большинство пользователей отключают UAC сразу же после первой загрузки системы.

Конечно, большую часть ошибок и дыр Microsoft залатала: после выхода в 2009 году пакета исправлений Service Pack 2 Vista превратилась наконец во что-то более-менее пристойное. И все-таки никакого стимула устанавливать ее на компьютеры сегодня нет.

Windows 7

После того, как вместо блина под названием Windows Vista получился пухлый, нахальный и совершенно несъедобный колобок, Microsoft пришлось серьезно скорректировать свои планы на будущее. А ведь все вроде было намечено и расписано на годы вперед: Vista должна была обеспечить разработчикам кусок хлеба с запрещенной в России черной икрой года так до 2010—2012, после чего «майка лидера» должна была перейти к новому проекту — Vienna.

«Низкий старт» Vista спутал все карты: разработчиков срочно выдернули из незаслуженного отпуска и приказали работать в режиме «аврал плюс» над новой операционкой. И чтобы на сей раз без халтуры! Первая бета-версия Windows 7 была явлена публике еще в начале 2009 года — и оказалась на удивление добротной. Никаких революционных изменений в систему внесено не было — ну не считать же таковым обновленную. Панель Задач, модифицированный «сетевой центр» и горстку новых значков! Да, появилась поддержка экранного управления «мультитач», но широкого распространения она так и не получила — во всяком случае, пока.

Вопреки устоявшемуся мнению, аппетиты новой ОС не стали скромнее: для комфортной работы «семерке» по-прежнему требует не менее 2 Гб оперативной памяти и двухядерный процессор — другое дело, распоряжается этим хозяйством система куда более грамотно.

В общем, сохранив все полезные находки Vista, «семерка» избавилось от множества ее недостатков — и уже за одно это истомленные пользователи уже готовы поднять ее на щит..Так что если вам предложат ноутбук под управлением «семерки» — смело отдавайте ему предпочтение перед конкурентами.

Home Premium (Домашняя Расширенная)

Расширенная (а точнее сказать — полноценная) домашняя версия, включающая дополнительные функции Медиа-Центр Windows (поддержка телевидения высокой четкости — HDTV, запись телепрограмм и создание DVD), Фотоальбом, Родительский контроль и — наконец-то! — трехмерный интерфейс Aero! Цена — около 250 долларов за «коробочную» версию, и около 70-80 — за ноутбучную.

Для домашних пользователей эта версия Windows 7 — самая удобная и выгодная. Во многом еще и потому, что наряду с обычной версией этой операционки, предназначенной для установки на один компьютер, Microsoft предлагает еще и так называемый Family Pack с лицензией на три компьютера! А это значит, что приобретя всего один дистрибутив за относительно небольшую сумму в 150 долларов, вы сможете оснастить лицензионной «виндой» все компьютер в квартире. Правда, будет ли эта программа действовать в России, пока неизвестно.

Ultimate (Макссимальная)

Для самых продвинутых и требовательных индивидуальных пользователей. Сочетает преимущества домашней и бизнес-версии, а также содержит новые модули типа программы для шифрования жесткого диска (BitLocker). Кроме того, для Ultimate выпущены невероятно бесполезные программы-дополнения Extras — например, анимированные обои Dreamscene и несколько игр. Цена — 350—400 долларов, а к стоимости ноутбука она прибавит около 120-150.

Для корпоративных пользователей предназначены версии Professional и Enterprise.

Любую их этих версий можно установить с DVD с «дистрибутивом» Windows: установочный комплект операционной системы универсален. Правда, заполучить Максимальную версию по цене Домашней не получится: сразу после установки Windows потребует ключ, а он-то для каждой версии свой.

Каждая версия существует еще в двух модификациях — 32 и 64-битной. На современный ноутбук с процессором AMD x2 или Intel Core2Duo можно ставить любую версию (эти процессоры поддерживают оба режима). Принципиальная разница лишь в объеме поддерживаемой памяти: если в системе более 2 Гб оперативки — ставьте 64-разрядную версию. Теоретически 32-битная Vista способна поддерживать до 4 Гб оперативной памяти, однако на деле проблемы начинаются уже при вдвое меньшем объеме.

Хотя и у 64-битной системы есть свои недостатки: она сильнее нагружает процессор, требует больше памяти, к тому же имеются проблемы с драйверами, в особенности для старого «железа» — найти драйвер для 32-разрядной версии гораздо проще. Да и многие программы работать с 64-разрядной Vista отказываются наотрез. Так что на системе с 2-3 гигабайтами оперативной памяти ставить «64-битку» нет никакого смысла. Да и с 4 Гб «оперативки» стоит лишний раз подумать, что для вас важнее — лишние 500 Мб памяти или скорость работы?

Ну и напоследок скажем пару слов о системных требованиях (РЕАЛЬНЫХ, позволяющих работать в операционке по-настоящему комфортно). Для работы с Windows 7 ОБЯЗАТЕЛЕН как минимум двухядерный процессор с частотой 2 ГГц, не менее 2 Гб оперативной памяти и 17 Гб на жестком диске (без учета дополнительных программ). Кроме того, настоятельно рекомендуется видеоплата с поддержкой DirectX10 — то есть любая, выпущенная в 2009 году. Оптимальные характеристики — процессор с частотой 3 ГГц, 4 Гб оперативной памяти.

«ПРАВИЛЬНАЯ» ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

Несмотря на растущие из года в год аппетиты семейства Windows, мир еще далеко не полностью принадлежит операционной системе с фирменным знаком «летящего окна». ОС-конкурентов существует совсем не так мало, как это кажется пользователям… и как бы этого хотелось самой Microsoft.

Здесь мы коротко опишем лишь самые известные из альтернативных операционных систем для персональных компьютеров.  Прежде их было много, буквально десятки. Но в жестком поединке практически все они сошли со сцены: выжили и получили массовое распространение лишь многочисленные «операционки», ведущие свое происхождение от первой полноценной ОС — Unix, разработанной почти полвека назад для «больших» компьютеров.

Словом UNIX обозначается не одна операционная система (как ошибочно полагают многие новички), а целое семейство, первые представители которого появились задолго до того, как Билл Гейтс смог без запинки произнести слово «программирование». Уже в начале 60-х гг. существовало несколько UNIX-систем, созданных для своих компьютеров различными фирмами. Ирония судьбы: в конце 70-х гг. в разработке одной из них — Xenix — принимала участие никому не известная тогда фирма Microsoft… UNIX создавалась прежде всего для профессионалов, и потому никогда не содержала никаких «рюшечек» типа удобного графического интерфейса, да и о понятии «мультимедиа» тогда никто не слышал. Важно было другое:

• Совместимость (программы, написанные под одну UNIX-систему, должны были работать и на другой).
• Переносимость (UNIX можно было подстроить под любой компьютер).
• Настраиваемость (каждый программист, работавший с UNIX-системой, мог вносить в нее свои исправления, адаптируя ее под конкретный компьютер).
• Стабильность, стабильность и еще раз стабильность!

Вплоть до середины 90-х гг. «интересы» создателей Windows и UNIX лежали в различных плоскостях: многочисленные варианты UNIX обслуживали «большие» компьютеры и серверы, а Windows трудилась на «персоналках». И развивались эти ОС в совершенно разных направлениях. Как вдруг… Да-да, именно вдруг, и безо всякой видимой причины, оба семейства операционных систем одновременно начали заглядываться на владения друг друга. Момент, когда два гиганта, пыхтя и неуклюже переваливаясь, двинулись навстречу друг другу, угадать нетрудно — 1993 г. Именно в этом году Microsoft впервые решила посягнуть на «серверный» рынок, выпустив первую версию Windows NT, а вчерашний студент Линус Торвальдс создал домашнюю, свободно распространяемую операционную систему Linux на основе «портативной» модификации Minix. Вместе с ней родился и грандиозный проект движения GNU (GNU is Not UNIX) и концепции «открытых исходных текстов» (Open Source) — эти слова и сегодня начертаны на знамени сторонников «свободных программ». Кстати, помимо Linux от мощного древа UNIX отпочковался и целый ряд других «свободных» операционных систем — например, серверные ОС FreeBSD, NetBSD и OpenBSD, первая из которых (вот совпадение!) появилась на свет в том же 1993 г.

Linux — это давно уже не просто программа. Это — новый путь, альтернатива, культ, религия, стиль жизни (выберите нужный термин сами). И ее главное преимущество — даже не ставшая притчей во языцех стабильность, гибкость и универсальность. Достаточно того, что Linux — это операционная система, отличная от Windows. Неважно, связываете ли вы с ней надежды на новый, лучший мир свободного «софта» (хотя бесплатность Linux давным-давно превратилась из реальности в миф) или скептически усмехаетесь при одном ее упоминании. Ошибкой будет лишь одно — не учитывать самого факта существования альтернативной операционной системы, которая мало того что не совместима с Windows, но и построена на абсолютно отличных от продукции Microsoft принципах и идеалах.

«Созданная студентом операционная система Linux бросает вызов продуктам могущественной корпорации Microsoft, и ее популярность растет год от года!» — надрываются журналисты. Но это — лишь одна, внешняя сторона «феномена Торвальдса». Гораздо более интересно то, что и сам Линус Тор-вальдс «самой бесплатной в мире ОС» ухитрился сделать неплохую карьеру — и заработать-таки на своем творении неплохие деньги! Сам Торвальдс и не мечтал о том, чтобы перевернуть основы мироздания. Проблема, стоявшая перед 20-летним студентом Хельсинского университета, была гораздо скромнее: получить удобный и послушный инструмент для работы. Удобную и доступную операционную систему, которая, с одной стороны, предоставляла бы пользователю максимум возможностей для всевозможных «подстроек» и оптимизаций. А с другой стороны, была бы доступна по цене. Кандидата на роль «управляющего» для торвальдсовского компьютера было всего два — и оба, по мнению привередливого студента, не вполне соответствовали его ожиданиям.

Первым кандидатом была Windows — еще несовершенная, но уже тогда дружелюбная и удобная операционная система для домашних компьютеров. Работать с Windows, в отличие от ОС прошлого поколения, мог любой пользователь, даже имевший минимальный уровень подготовки! А самое главное — за четыре года операционная система от корпорации Microsoft уже успела обжить, как минимум, треть всех компьютеров в мире. Беда была лишь в том, что творческих амбиций продвинутых пользователей Windows отнюдь не поощряла — внести какие-либо существенные изменения в ее программный код было невозможно. К тому же устойчивость операционной системы явно оставляла желать лучшего.

Был, впрочем, еще и второй кандидат — операционная система UNIX, обладавшая целым рядом преимуществ по сравнению с творением Билла Гейтса. Эта проверенная временем ОС, созданная еще в 1969 г. Дэннисом Ритчи и Кеннетом Томпсоном, отличалась редкостной гибкостью и уживчивостью: для того, чтобы адаптировать UNIX к новой модели компьютера, было достаточно лишь слегка модифицировать ее, не трогая основное «ядро». Не менее ценным для Торвальдса было и то, что серверы его родного университета работали под управлением одной из версий UNIX («серверного» варианта Windows в те годы просто не существовало — проект Windows NT был закончен лишь четырьмя годами позже). Конечно, недостатки имелись и у UNIX: созданная специально для «больших» компьютеров, система была слишком громоздкой для маленьких «персоналок». К тому же коммерческая версия была Линусу явно не по карману…

К счастью, у UNIX, в отличие от Windows, имелось громадное количество модификаций: настраиваемость этой операционной системы позволяла практически каждому знакомому с ней программисту создать свой собственный вариант. Одним из таких «клонов» UNIX была «облегченная» версия под названием Minix. В отличие от своего «старшего брата» Minix отличалась значительно меньшими «аппетитами» и могла работать едва ли не на всех типах компьютеров — от больших серверов до маленьких домашних Amiga и Atari. Поскольку Minix была написана «с нуля», ее можно было безболезненно «разбирать на части», не боясь нарушить лицензионные соглашения. А главное — Minix была доступна любому желающему: комплект дискет с дистрибутивом этой программы прилагался к каждому экземпляру книги ее автора Эдди Танненбаума «Operating Systems: Design and Implementation» («Операционные системы: дизайн и реализация»).

Не стоит думать, что Линус Торвальдс был в то время единственным, кто смог оценить преимущества системы Танненбаума — с 1987 г. Minix была установлена уже на нескольких тысячах компьютеров. Примечательно другое — в отличие от своих коллег Линус не удовлетворился тем, что наконец нашел себе продукт по вкусу. Успех Танненбаума навел его на мысль, что трюк с созданием новой системы можно повторить! В самом деле — зачем «подкручивать» и отлаживать чужую программу, когда можно разработать свою? Как истинный северянин, Линус подошел к своей работе вдумчиво и ответственно, составив список требований, которым должна удовлетворять новая операционная система.

Взяв «на заметку» все удачные находки Minix, Линус решил довести их до совершенства: будущая ОС изначально задумывалась как компактная (занимавшая минимум места в оперативной памяти и на винчестере), многоплатформенная (то есть способная работать на компьютерах, относящихся к различным «семействам») и максимально гибкая. В отличие от «кота в мешке», предложенного Биллом Гейтсом, операционная система Торвальдса должна была предоставлять опытным пользователям возможность модификации любого участка кода — вплоть до его полного изменения. Пока что во всей этой затее не было ничего революционного — все перечисленные выше пункты были реализованы еще в Minix. Но и сам Линус воспринимал свою затею скорее как хобби. Правда, он тут же постарался извлечь из ситуации максимум пользы — «самодельный» вариант UNIX был заявлен Линусом в качестве дипломной работы, что давало ему возможность со спокойной совестью проводить за программированием все свободные вечера.

Работа продолжалась в течение всего 1991 г. — лишь осенью Линус продемонстрировал знакомым первый вариант новой операционной системы, без лишней скромности названной в честь своего создателя — Linux (официальная дата рождения этой ОС — 17 сентября 1991 г.). То, что вышло из-под программистского «пера» Торвальдса, еще не было готовой операционной системой — скорее, это был «скелет» будущей ОС, которому еще предстояло обрасти «плотью» оболочки и прочих «довесков». Но «скелет» этот был уже вполне работоспособным! Тут перед Линусом встала проблема — что делать дальше? На первый взгляд казалось, что вариантов развития событий два — либо Линус со спокойным сердцем отправляет свое детище в долгий ящик, найдя себе другое занятие, либо продолжает доводить свою ОС до ума с расчетом на то, что через два-три года он сможет превратить ее в полноценный коммерческий продукт. Оба варианта не сулили сколь-нибудь радужных перспектив: бросать было жалко, а «поднимать» проект новой операционной системы в одиночку не под силу даже увлеченному Торвальдсу. Организовывать же собственную фирму и нанимать сотрудников для доработки программы было и утопией, и безумством одновременно — рынок коммерческих операционных систем был давно поделен между крупными игроками, и места для миниатюрной Linux на этом ристалище уже явно не оставалось…

И вот тут-то Линус сделал совершенно неожиданный и нелогичный шаг, объявив, что будет распространять свою программу бесплатно! Причем в комплекте с полным набором исходных текстов, которые помогут программистам улучшать и совершенствовать Linux по своему вкусу. Тут необходимо сделать ремарку: принцип свободного распространения программ также не был «ноу-хау» Торвальдса. Еще за восемь лет до появления Linux его сформулировал другой энтузиаст — Ричард Столлмен, создатель движения в поддержку «свободного» программного обеспечения. В 1983 г., работая в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (MIT AI Lab). Столлмен пытался противостоять переводу компьютерного парка МТИ на коммерческие версии UNIX. Потерпев неудачу, Ричард начал «крестовый поход» в защиту свободы программ, сформулировав постулаты своего движения в «Манифесте проекта GNU (GNU is Not UNIX)». «Свобода ПО означает право пользователя свободно запускать, копировать, распространять, изучать, изменять и улучшать его…

Существуют четыре разновидности свободы пользователей программы: свобода запускать программу в любых целях (свобода 0). Свобода изучения работы программы и адаптация ее к вашим нуждам (свобода 1). Свобода распространять копии, так что вы можете помочь вашему товарищу (свобода 2). Свобода улучшать программу и публиковать ваши улучшения, так что все общество выиграет от этого (свобода 3). Доступ к исходным текстам является необходимым условием». Казалось, Линус поступил в полном соответствии с «постулатами Столлме-на», отдав свой проект на откуп всем желающим — сторонников GNU могло удивить лишь то, что в «свободный оборот» впервые была пущена не маленькая программа, а целая операционная система!

В отличие от создателя Minix, Торвальдс отказался даже от символического вознаграждения (в размере стоимости книги). Сначала поступок Линуса был воспринят исключительно как юношеский максимализм — не более того. Благодарные пользователи жадно схватили протянутые им дары — и, вознеся хвалу щедрому Торвальдсу (и в глубине души подивившись его непрактичности), принялись играться с Linux, как с конструктором «Лего». Ведь эта программа специально была создана для того, чтобы ее можно было разбирать на части — и снова собирать, в соответствии с собственными вкусами и потребностями! Но то, что поначалу казалось бездумной щедростью, на деле было очень удачным ходом…

Линус получил в свое распоряжение армию бесплатных «бета-тестеров», программистов и генераторов идей. Публично «освободив» птичку-Linux (эмблемой Linux является веселый и очень дружелюбный пингвин) и дав ей вспорхнуть в небеса, Торвальдс позаботился о том, чтобы к ее лапке была привязана невидимая, но прочная нить. Ведь хотя номинально вносить изменения в Linux мог каждый, доводку главной части операционной системы — «ядра» Линус оставил за собой! Код его был открыт для всех желающих, и любой программист мог прислать Линусу свои замечания и предложения по доработке. Однако решающее слово неизменно оставалось за Торвальдсом: именно он принимал решения о внесении той или иной модификации в ядро и воплощал в жизнь все удачные находки своих последователей.

Так продолжается и сегодня — все многочисленные версии и модификации Linux (а их существует уже несколько десятков) базируются на одном и том же ядре. Если выбор принципов «Манифеста GNU» обеспечил успех и долгую жизнь проекту Linux (на который теперь работали тысячи энтузиастов во всех уголках мира), то небольшое и почти невидимое отступление от них обеспечило будущее самого Линуса — в отличие от многих его менее удачливых коллег.

Понятно, что заработать миллиарды на Linux Торвальдс не мог. Но он сумел грамотно использовать те возможности, которые давало ему положение Отца Основателя и Главного Авторитета по «самой бесплатной в мире операционной системе». На протяжении десяти лет Линус, превратившийся в живую легенду, имел возможность неплохо зарабатывать на консультациях и лекциях. Успех Linux привлек внимание к Торвальдсу как к программисту — он сменил заснеженную Финляндию на солнечную Калифорнию и получил весьма выгодную работу в корпорации Transmeta. А в 2001 г. образовался новый источник дохода — подобно всем американским знаменитостям, Линус выпустил книгу о своей жизни с весьма лукавым названием — «Только для забавы»…

Сегодня Линус Торвальдс по-прежнему курирует работу над самой главной частью Linux — ядром операционной системы: только он имеет право одобрить те или иные изменения, кардинально влияющие на функциональность системы. Остальную же работу по совершенствованию Linux делают миллионы поклонников этой ОС, со временем превратившейся из рабочего инструмента в символ нового образа жизни, отличного от навязанного Биллом Гейтсом и его компанией.

Разумеется, во всем этом великолепии есть не одни только «плюсы». До недавнего времени для того, чтобы работать с Linux, нужно было как минимум разбираться в программировании. А в идеале — переписывать ядро ОС для своей машины и собственноручно ваять нужные драйверы. К тому же на фоне ярких Windows и Mac OS «операционка» Linux выглядел серенькой мышкой — все просто, скромно и… бесцветно. Поэтому единственной областью, где Linux была реально востребована, оставались сети. Особенно полюбили эту ОС интернетчики — до сих пор большая часть веб-серверов Интернета работает именно под управлением Linux. Да и в локальных сетях крупных компаний Linux неплохо справлялся с ролью администратора. Положение коренным образом изменилось после появления удобных оболочек, весьма успешно «раскрасивших» этого прыткого, но серенького воробушка. Сочетание привычного Рабочего стола и иконок Windows и мощи ядра Linux сразу же привлекло внимание разработчиков и пользователей: только за два последних года для Linux было написано больше программ, чем за все предыдущие! Окончательным знаком расположения к Linux со стороны программной индустрии стало решение некоторых крупных производителей игр выпустить Linux-версии своих «бестселлеров»…

В середине 90-х годов Linux начал завоевывать «домашний» рынок, став прямым конкурентом Windows, для этого производителям пришлось отчасти отказаться от принципа «сделай все сам» и перейти на выпуск готовых дистрибутивов.

Теперь установить Linux на компьютер стало также просто, как и Windows: инсталляция и настройка проходит в полностью автоматическом режиме, а вместе с операционной системой пользователь получал комплект прикладных программ и утилит.

Впрочем, мифы о Linux, как о «самосборной» системе для особо «рукастых» программистов уже не актуальны: современные дистрибутивы позволяют вообще не прибегать к режиму текстовых команд, без которых еще пять лет назад жизнь «линуксоида» была просто немыслима. Автоматическая настройка и обновление через Интернет, трехмерный Рабочий стол — для пользователей Linux это сегодня вполне обычное явление.

Появление первых готовых дистрибутивов относят к 1992 г. — именно тогда был создан знаменитый установочный комплект MCC Interim Linux. Через три-четыре года поклонники Linux могли выбрать уже из доброго десятка различных дистрибутивов, самыми известными из которых были Red Hat, Mandrake (позднее — Mandriva), Debian, Fedora Core и Slackware.

Новые дистрибутивы появляются до сих пор — так в 2004 г. , в моду вошел дистрибутив Ubuntu, созданный в Южной Америке. Стандартом же корпоративного Linux до сих пор остается созданный еще пятнадцать лет назад дистрибутив SUSE (кстати, эта компания даже ухитрилась вступить в альянс с Microsoft, а цена на их вариант Linux практически не отличается от Windows). Все эти наборы локализованы, так что российские пользователи сразу же могут получить в свое распоряжение полностью русскоязычную среду.

А осенью 2009 году «линуксоиды» заполучили в свою команду нового игрока поистине бронебойной мощности. Новую операционную систему представил Google, а основана ChromeOS была, конечно же, на ядре Linux. Впрочем, у Google как всегда получилось что-то свое: ну кто сейчас помнит, что браузер Chrome во многом создан на наработках того же Firefox, теперь перепутать эти два браузера даже слепой не сможет… Тем более что полноценной ОС эту разработку пока еще назвать нельзя: она ориентирована в основном на работу с сетевыми приложениями, устанавливать же ее будут прежде всего на недорогие нетбуки.

Если по части внешнего вида, стабильности и удобства Linux, как минимум, не уступает Windows, то по набору стандартных программ превосходит ее многократно: даже в самом простом дистрибутиве вы найдете СОТНИ дополнительных программ, включая офисный комплект OpenOffice, несколько вариантов оболочек (GNOME и KDE), графический редактор GIMP — и громадное количество других программ, игр и утилит! Кроме того, вы можете запускать и любые программы для Windows через специальный эмулятор Wine.

Покупая коммерческий дистрибутив Linux за 50—60 долларов, вы на самом деле приобретаете не операционную систему, а полный комплект необходимых вам программ (включая коммерческие). Сравните с 400-долларовой Windows Vista, даже минимальный набор программ для которой может потянуть на пару тысяч долларов! Неудивительно, что в 2002 г. корпорация Microsoft официально признала Linux конкурентом Windows (до сей поры в корпорации пропагандировалось снисходительное пренебрежение к «самоделке»).

В России пока что эпидемии Linux не ожидается — благодаря «пиратам» экономический фактор играет не столь большую роль, как в «цивилизованных» странах. А потому, покуда на наших прилавках не переведутся трехдолларовые сборники программ для Windows, у Microsoft еще есть шанс сохранить за собой столь важный для нее рынок. И, видимо, в корпорации это отлично понимают — иначе как объяснить тот факт, что до сих пор с пиратством в нашей стране борются на удивление мягко? Еще бы — стоит российским властям «закрутить гайки», как массовый переход на Linux будет неизбежен, несмотря на все присущие этой системе недостатки. А недостатки все же имеются…

Даже при наличии удобных «оболочек» типа KDE и GNOME, благодаря которым новые версии Linux (например, Mandriva или Ubuntu) выглядят даже круче модной Windows 7, пользователю-новичку придется столкнуться со множеством проблем при настройке как самой ОС, так и программ для нее. Одно время в Linux было практически невозможно даже воспроизвести обычный MP3-файл: поддержка «проприетарных» форматов была неприемлема для сторонников Open Source. Сегодня с видео и аудио в Linux никаких проблем нет, а вот игр для этой операционной системы куда меньше, чем для Windows. Не забудем и о прикладных программах: найти действительно профессиональный пакет для работы с видео, звуком или трехмерной графикой для Linux не так-то просто. Легче всего дело обстоит с фотографией: для Linux создан отличный (и бесплатный) графический редактор GIMP. Однако и он не дотягивает до звания по-настоящему профессионального продукта — да и много ли вы видели дизайнеров, работающих в Linux?

Операционные системы для ПК | Компьютер плюс

Операционные системы для ПК это самые главные программы позволяющие взаимодействовать человеку с компьютером. Они является теми компонентами, которые переводят требования пользователя на язык компьютера и наоборот, результат работы машины выводят в понятном для нас виде.

Логотип ОС Ubuntu

Важнейшей функцией операционных систем для ПК является координация и управление работой всех систем компьютера. Современные ОС управляют даже питанием и системой охлаждения компьютера, что особенно важно для устройств, работающих на автономном питании, таких как ноутбук.

Кроме этого операционные системы управляют всеми подключаемыми к компьютеру устройствами при помощи специальных программ – драйверов. Именно эти программы поставляются на дисках с приобретаемым дополнительным подключаемым к компьютеру оборудованием. Да ведь ни принтер, ни сканер, ни какое-либо другое устройство работать без установленных на ПК драйверов не будет.

И еще операционная система обеспечивается так называемый графический пользовательский интерфейс, благодаря которому  человек видит не черный экран на мониторе компьютера с непонятными символами, а приятную человеческому глазу картинку.

Загрузка и работа таких всех программ на компьютере, включая как Word и Exel (компоненты офисного пакета), проигрывателей музыки и фильмов, программ для рисования и всех остальных нужных человеку происходит также под управлением операционной системы. Таким образом, операционные системы являются необходимыми составляющими работы ПК.

Логично предположить, что операционные системы должны быть главными программами и на других устройствах (сотовые телефоны, смартфоны, планшеты, ультрабуки и т. д.). И на самом деле такими знакомыми словами как Андроид, Симбиан, Бада и др. обозначаются ОС для этих устройств

Сегодня наиболее распространенными операционными системами для ПК являются Windows от корпорации Microsoft, свободно распространяемая операционная система Linux, и Mac OS от компании Apple.

Под операционной системой мы обычно понимаем ОС Windows, поскольку ей оснащены более 90% всех компьютеров. Самой свежей разработкой выпущенной Microsoft является Windows 8. Наиболее распространенной – Windows 7,вторая по распространенности Windows XP теряет своих пользователей из-за отказа компании продолжать поддержку этой версии.

Логотип Windows

Вторым по популярности семейством операционных систем является Mac OS (Macintosh Operating System) разрабатывается для персональных компьютеров Macintosh и установка разрешена только на компьютеры от Apple.

Логотип Mac OS

Все более широкую популярность приобретают операционные системы Linux. Эта популярность, особенно в отдельных отраслях использования объясняется такими важными факторами как бесплатность, надежность, безопасность и открытый исходный код.

Благодаря этим особенностям Linux эволюционирует очень быстрыми темпами, поскольку в этот процесс вовлечены тысячи программистов во всем мире. Разрабатываются приложения для этой операционной системы.

Логотип Linux пингвин Такс

Таким образом, операционные системы для ПК являются тем координатором, который руководит всеми процессами компьютера и без которых любое устройство представляло бы «кучу железа». Выбор операционной системы для своего персонального компьютера зависит от требований самого пользователя.

Какую операционную систему лучше выбрать для ноутбука — 3 типа ОС

ОС бывают разные. У каждой — свои достоинства, а также минусы. Обзор основных особенностей трех популярных систем поможет решить, какую операционку лучше поставить на лэптоп. Для выбора варианта на ПК эта информация тоже подойдет.

Выбрать ОС для ноутбука: типы операционных систем для ноутбуков

Чтобы решить, в пользу какой операционки для лэптопа лучше сделать выбор, следует разобраться с типами таких систем:

1. Большинство ноутбуков управляются Windows — вариант от Microsoft;
2. Продукция от APPLE заточена под фирменную MacOS;
3. Linux — чуть менее популярная ОС, но которой точно есть чем похвастаться, да и поклонников у нее немало.

Microsoft Windows для ноутбука

«Десятка» — самая свежая версия операционки, вышедшая в в 2015 году. Поговаривают, что эта версия станет последней, а в будущем будут выходить только ее обновления, поддержка не прекратится.

Дружелюбный современный интерфейс, который подходит как для обычных, так и сенсорных дисплеев, набор всех функций для комфортной работы — этим отличается 10-ка. Версия лучше всего совместима с экранами, имеющими большое разрешение. Кроме того, в ней реализована поддержка двух активных рабочих столов, что особенно комфортно для пользователей, которые работают с изображением и видео.

Примечание: чтобы активировать два рабочих стола, эту функцию должен поддерживать и монитор ноутбука.

Систему сбора информации многие считают недостатком. Но благодаря этому ОС способна оптимизировать работу лэптопа под нужды пользователя. Впрочем, если кому-то это доставляет неудобства, то функцию можно отключить, правда, придется хорошенько перекопать настройки. Главный минус системы — уязвимость перед вирусами, но это решается специальным ПО.

Сейчас компанией также поддерживаются предыдущие версии 7 и 8.1. Основная поддержка «семерки» прекратилась, обновления на нее не поставляются, но эта модификация — все еще полнофункциональный продукт, который пользуется популярностью.

«Восьмерка» — переходное звено между седьмой и десятой версией. В ней впервые разработчики предприняли попытки реализовать интерфейс, заточенный под девайсы с сенсорным экраном. Однако она считается недоработанной, поэтому как только вышла 10-я ОС — многие перешли на нее.

Интересно: дисплей трансформера Pavilion x360 14-cd0004ur на Виндовс — сенсорный.

Читайте также: Лучшие бюджетные ноутбуки — 11 популярных моделей

MacOS

Главный плюс — работает такая ОС стабильно и вирусы к ней не липнут.

Можно было бы найти недостатки системы в том, что арсенал программного обеспечения, в сравнении с софтом для Виндовс, куда более скромный, но с этим можно поспорить. Аналоги ПО, заточенные под эппловскую операционку, выходят регулярно и в достаточном объеме.

Макбук — отличный вариант для профессиональных задач: работы со звуком и графикой, но вот для любителей компьютерных игр Виндовс предпочтительнее, потому как установить большинство современных игровых хитов на ноутбук с такой ОС, увы, не удастся.

Linux

Единственная в списке операционная система — дистрибутив, которая позволяет моделировать разные сборки, предоставляется бесплатно. «Пингвины», как и макбуки, вирусов не боятся, легко устанавливаются и стабильно работают. Самый продвинутый вариант — UBUNTU. С ним маломощные лэптопы не тормозят.

Для офисных задач, доступа во всемирную сеть, прослушивания аудио и просмотра видео эта платформа 100% подойдет.

Интересно: такая система стоит в Aspire 7 A715-72G.

Несколько рабочих столов, интуитивно понятный интерфейс — все для комфорта пользователя. Но опять же, эта система не для геймеров. Если ноутбук выбирается для игр, то лучше взять вариант на Майкрософт. На Linux игр выходит мало, а вот рабочего софта — предостаточно.

Совет: если хочется макбук или ноутбук на Линуксе, но и поиграть надо, можно приобрести консоль.

Узнайте: Что лучше выбрать – ноутбук или планшет: 4 пункта для сравнения

Как установить операционную систему на ноутбук

Все ОС дают подсказки в процессе установки, используя которые, можно легко поставить систему на ноутбук.

У всякой операционки — свои правила и требования:

• Виндовс нужен загрузочный носитель в виде диска, флешки. Можно скачать операционку с сайта Майкрософт, отдельно купить у компании ключ для активации.
• Линуксу тоже нужен носитель для загрузки. Образ можно скачать с сайта компании. При установке пользователь получит предложение сделать пожертвование, но к донату производитель не принуждает.

Примечание: чтобы поставить эти 2 системы, нужен образ — ISO и ПО для управления дисковым пространством. В сети есть бесплатные программы, которые помогут все сделать.

• Что касается MacOS, то все лэптопы идут с предустановленной системой, но если хочется ее сменить, можно:

1. Переустановить ОС из раздела восстановления.
2. Восстановить ее через интернет по подсказкам.

Системные требования

При выборе операционной системы нужно учитывать технические параметры девайса.

Операционная система	Минимальные требования к ноутбуку
Windows 7.8.10	Архитектура — 32-разрядная, 64-разрядная.
	Процессор — 1 ГГц IA-32, 1 ГГц x86-64.
	Оперативная память — 1 Гб, 2 Гб
	Видеокарта с поддержкой DirectX 9.0.
	Свободное место на жестком диске — 16 Гб, 20 Гб.
МасOS X Lion	Процессор — Intel Core 2 Duo, Core i3, i5, i7, Xeon.
	ОС Mac OS X 10.6.6 или более поздней версии для установки из Mac App Store (рекомендуемая версия —10.6.8).
	7 ГБ свободного места на диске.
	2 ГБ ОЗУ.
MacOS X 10.6 Snow Leopard	Процессор — Intel.
	Внутренний или внешний дисковод DVD либо общий доступ к DVD или CD (для первой установки).
	1 ГБ ОЗУ.
	Встроенный дисплей или монитор, подключенный к видеокарте компании Apple, поддерживаемой ноутбуком.
	5 ГБ доступного дискового пространства или 7 ГБ, если устанавливаются инструменты разработчика.
МакОС High Sierra	OS X 10.8 или новее.
	2 ГБ ОЗУ.
	14,3 ГБ свободного места, необходимого для обновления системы.
	Для использования некоторых функций требуется Apple ID, совместимый интернет-провайдер. Может взиматься плата.
Linux	ОЗУ:
	4Gb — Unity, Gnome, KDE.
	2Gb — XFCE, Mate, LXDE, Openbox, Fluxbox, IceWM, Enlightenment.
	Процессор:
	2 ядра, 1,6GHz — Unity, Gnome, KDE
	1 ядро с частотой 1,3GHz — XFCE, Mate, LXDE, Openbox, Fluxbox, IceWM, Enlightenment.
	Видеокарта:
	Любая, для которой есть драйвер.
	Жесткий диск:
	5Gb — Unity, Gnome, KDE, XFCE, Mate, LXDE.
	4Gb — Openbox, Fluxbox, IceWM, Enlightenment.

Геймерам: Рейтинг ноутбуков для игр — 10 популярных моделей

Стоит ли покупать ноутбуки без операционной системы?

Продаются лэптопы и без ОС. Стоит ли выбирать такой — решать пользователю. Но прежде чем обдумывать этот вопрос, нужно знать нюансы.

Как проверить ноутбук без операционной системы

На чистых аппаратах работу клавиатуры, камеры и других служб проверить не получится, но есть пара признаков, по которым можно оценить работоспособность устройства в целом:

• При запуске на дисплее должно появиться изображение или командная строка. Если вместо этого монитор отображает рандомные символы, кубики, полосы — скорее всего, видеочип неисправен.
• Индикаторы на ноутбуке должны реагировать на запуск, если с аппаратной составляющей все в порядке.

Помощь: Что делать если ноутбук перегревается — 5 причин перегрева и варианты решения

Преимущества и недостатки такой покупки

Главные плюсы выбора гаджета без операционки:

1. Цена — девайс с предустановленной системой стоит дороже.

2. Возможность научиться устанавливать и настраивать ОС.  

3. Можно выбрать систему, которую удобнее всего использовать, а не довольствоваться тем, что есть.

4. Установка ОС в сервисном центре обойдется дешевле.

Рекомендация: если нужен классный геймерский аппарат, Clevo X1080-15 подойдет. У него мощный ЦП, восьмигигабайтная дискретка и достойный дисплей. Модель поставляется без ОС.

Недостатки:

• Ставить операционку самостоятельно — это тратить время, к тому же, можно напартачить.
• Временные затраты на поход в СЦ и ожидание: если ноутбук нужен срочно, лучше выбрать готовый к работе вариант.

Подборка: ТОП-10 лучших ноутбуков для работы с видео

Выбрать операционку для ноутбука нетрудно. Линукс — хороший вариант для офисных задач, Мак — отличный выбор для монтажа, графического дизайна, работы с текстом и звуком. Виндовс — универсальная система, на которую, к тому же, выпускается немало игр.

Лучшие альтернативы Windows | Losst

Если вы ищете новый компьютер, то вам необходимо выбирать между множеством вариантов. Достаточно хороший компьютер будет стоить очень дорого, тогда как дешевый, обычно не удовлетворяет все потребности. Одно из самых важных решений, которые вам нужно будет принять — это выбор операционной системы. Что делать, если вы не хотите пользоваться Windows, а MacOS слишком дорога?

Разумным выбором может стать Linux — бесплатная система с открытым исходным кодом. Но существует множество различных альтернатив Windows, с помощью которых можно решить все повседневные компьютерные задачи. В этой статье мы собрали лучшие альтернативы Windows, которые вы можете установить на свой компьютер полностью бесплатно.

Содержание статьи:

Лучшие альтернативы Windows

1. Linux

Конечно, это очевидный выбор. Linux бесплатен, широко распространен и имеет множество обучающих материалов в сети, в том числе и на нашем сайте. Еще одно преимущество Linux в том, что он может работать практически на чем угодно. Если вам нужна свободная альтернатива Windows, обратите внимание на Ubuntu либо Linux Mint. Это одни из самых популярных дистрибутивов Linux. Если вам нравится MacOS, вы можете попробовать ElementaryOS, она похожа на Mac по внешнему виду, правда не так стабильна, как Ubuntu. Linux — это альтернатива Windows 10 номер один.

2. Chrome OS

ChromeOS — это неплохая замена Windows от компании Google. Она способна заменить Windows для про смотра интернет страниц и офисной работы. Эта операционная система поставляется предустановленной на бюджетных устройствах, которые известны как хромбуки. Кроме того, Chrome OS имеет две версии, ту которая поставляется с ноутбуками и бесплатную с открытым исходным кодом, которую можно скачать в интернете.

ChromeOS очень легкая и больше всего сосредоточена на облачных технологиях. Это отличный выбор для интернет серфинга, просмотра социальных сетей и работы с текстом. В системе нет традиционных приложений, есть только браузер, в котором все работает. Поэтому с играми и более сложными рабочими задачами могут возникнуть трудности. Зато здесь вы можете запускать Android приложения.

3. FreeBSD

Часто можно услышать, что FreeBSD — это Linux, но не нужно думать, что FreeBSD это просто еще один дистрибутив Linux. Хотя система имеет общие корни с Unix и Linux, это современная версия операционной системы Berkeley Software Distribution (BSD).

Систему можно считать родственником Linux, но ее код можно найти в различных местах, например, в MacOS от Apple или в операционной системе Sony PlayStation 4. Это надежная операционная система, рассчитанная в первую очередь на серверы, но может применяться и для рабочего стола. По умолчанию система поставляется без окружения рабочего стола, но поддерживает Gnome, KDE и Xfce. FreeBSD будет наиболее интересной для людей, которые заботятся о своей приватности и безопасности в сети. Система разрабатывается компанией TrustedBSD и поддерживается такими компаниями, как McAfee, DARPA, Google, Apple и многими другими. Ранее мы уже рассматривали различия между FreeBSD и Linux.

4. Syllable

Эта операционная система разработана и оптимизирована для домашних компьютеров. Она собрана на основе ядра Linux и частей проекта GNU. Syllable — это еще одна бесплатная альтернатива Windows. Система создана на основе AtheOS и имеет свой браузер, основанный на WebKit. Кроме того, есть клиент электронной почты, медиа плеер и среда для разработки приложений.

В этой системе доступны различные OpenSource приложения, такие как Apache, Vim, Python. Кроме того, есть серверная версия системы. Но на данный момент система не готова к использованию в производстве, она просто еще недостаточно готова, хотя отлично подойдет для разработчиков. Для запуска системы достаточно 32 битного компьютера с 32 Мб ОЗУ. Не многие системы могут похвастаться запуском на таком старом оборудовании.

5. ReactOS

Если вы не хотите использовать Linux или Unix подобные системы, но вам нужен бесплатный аналог windows, вас может заинтересовать ReactOS.

Проект начался еще 1995 году в качестве клона Windows 95. Разработчики говорят, что цель системы позволить вам удалить Windows и установить вместо нее ReactOS так, чтобы пользователь не заметил разницы. После переустановки вы должны иметь возможность использовать ваш компьютер также как и до.

Сейчас ReactOS находится в состоянии альфа версии и будет в таком состоянии еще очень долгое время. Все усложняется тем, что разработчики не могут свободно работать над операционной системой а должны пытаться угнаться за Microsoft. Но сейчас в системе можно запустить множество Windows приложений, например, Adobe Reader, Java, NetBeans IDE и другие. В общей сложности работают большинство программ, которые работают в Wine.

6. Haiku

Система Haiku — это продолжение уже закрытого проекта BeOS. Эта система тоже бесплатная и распространяется с открытым исходным кодом. Первая версия вышла в 2001 году. С тех пор система развивается и уже в ней можно запустить VLC Media Player, браузер WebPositie и несколько версий Quake. Однако система находится еще на стадии альфы, и она работает еще хуже ReactOS.

7. MorphOS и AROS

MorphOS — это достаточно интересная операционная система, доступная для PowerPC и похожих устройств. Конечно, вероятность того, что ваш Windows компьютер работает на процессоре PowerPC равна нулю, но такие процессоры могут использоваться в старых iMac, Mac Mini или Power Mac. На всех них можно запустить MorphOS.

AROS — это очень похожая на MorphOS система, но собранная для x86. Это значит, что вы можете запустить ее на любом компьютере. Эти операционные системы разрабатывались для компьютеров Amiga, но сейчас вы можете установить их на свой компьютер и запускать старые игры и программы.

8. Android

Это может показаться странным предложением, но Google разрабатывает Android и ChromeOS в направлении конвергентности, где одна операционная система могла бы отлично работать как на смартфоне, так и на обычном компьютере. Android поддерживает мышку, клавиатуру, многооконный режим с каждым годом становится все лучше для использования на персональном компьютере.

Благодаря усилиям разработчиков, вы можете загрузить Android не только для ARM, но и для обычных компьютеров 32 или 64 бит. В нашем списке лучшие альтернативы Windows это самое перспективное решение после Linux. Это самая популярная операционная система на планете после Windows. К тому же для Android есть приложения печати, обмена Email, воспроизведения аудио, инструменты редактирования видео и изображений и все что нужно. Еще один плюс это огромное количество игр для Android. Если вы не хотите использовать Android x86, вы всегда можете найти специальную систему вроде RemixOS.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели операционные системы, которые могут заменить Windows. Конечно, ни одна из них не может похвастаться тем, что имеет все возможности Windows, а некоторые и вовсе непригодны для использования. Но Linux, ChromeOS или на крайний случай Android могут вам вполне подойти. А какая лучшая альтернатива windows по вашему? Напишите в комментариях!

Источник: www.makeuseof.com

Операционная система — wiki студи Клондайк

Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами вычислительного устройства и организации взаимодействия с пользователем.

Функции операционной системы

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

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

Компоненты операционной системы

1. Загрузчик
2. Ядро
3. Командный процессор
4. Драйверы устройств
5. Встроенное программное обеспечение

Виды операционных систем

Существуют три наиболее популярных операционных систем для компьютеров: Microsoft Windows, Apple Mac OS X и Linux.

Microsoft Windows

Компания Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. За последующие годы были выпущены много версий Windows, но наиболее популярными из них являются Windows 10 (выпущен в 2015 году), Windows 8 (2012), Windows 7 (2009), Windows Vista (2007), и Windows XP (2001). Windows поставляется предустановленной на большинстве новых компьютерах, и является самой популярной операционной системой в мире.

Apple Mac OS X

Mac OS представляет собой линейку операционных систем, созданных компанией Apple. Она поставляется предустановленной на всех новых компьютерах Macintosh или Mac. Последние версии этой операционной системы известны как OS X. А именно Yosetime (выпущенный в 2014 году), Mavericks (2013), Mountine Lion (2012), Lion (2011), и Show Leopard (2009). Также есть Mac OS X Server, который предназначен для работы на серверах.

Linux

Linux — семейка операционных систем с открытым исходным кодом. Это значит, они могут модифицироваться (изменяться) и распространятся любым человеком по всему миру. Это очень отличает эту ОС от других, таких как Windows, которая может изменяться и распространяться только самим владельцем (Microsoft). Преимущества Линукса в том, что он бесплатный, и есть много различных версий на выбор. Каждая версия имеет свой внешний вид, и самые популярные из них это Ubuntu, Mint и Fedora.

Создана операционная система для постапокалипсиса. Она запустится даже на калькуляторе

10. 10.2019, Чт, 09:44, Мск
, Текст: Эльяс Касми

Операционная система Collapse OS, разработанная Вирджилом Дупрасом, способна работать на микроконтроллерах Z80. Их широкое распространение за счет использования в самой разной технике, по мнению автора проекта, позволит людям, пережившим апокалипсис (коллапс, как его называет Дупрас), собирать ПК на их основе, и работать на них посредством Collapse OS. Система наделена базовыми функциями, в том числе работой с внешними накопителями и редактированием текстовых файлов, и Дупрас призывает сторонних разработчиков присоединиться к ее дальнейшему развитию.

Постапокалиптическая ОС

Разработчик программного обеспечения Вирджил Дупрас (Virgil Dupras) создал операционную систему Collapse OS, способную, по его мнению, пережить апокалипсис (сам Дупрас называет возможное будущее человечества «коллапсом», collapse). Он утверждает, что его ОС сможет работать на компьютерах, которые люди будут собирать из компонентов, найденных ими на свалках.

Для распространения Collapse OS Дупрас создал сайт collapseos.org, на котором привел объяснение, зачем такая ОС вообще нужна. По мнению разработчика, в обозримом будущем, примерно к 2030 г., мировые цепочки поставок себя исчерпают и перестанут быть эффективными, а то и вовсе разорвутся. Это приведет сперва к резкому сокращению, а затем и вовсе к прекращению производства микроэлектроники, и в итоге людям придется искать компоненты для новых ПК в буквальном смысле в горах мусора.

Системные требования ОС на 10 октября 2019 г. опубликованы не были. Разработчик также не уточнил, на каком ядре базируется Collapse OS.

Главное преимущество ОС

Вирджил Дупрас подчеркнул, что главной проблемой постапокалиптических пользователей его ОС может стать поиск микроконтроллеров. Да, их можно раздобыть на материнских платах компьютеров и других устройств, но перепрограммировать их под новые нужды уже не получится. «Через несколько десятилетий компьютеры придут в такое состояние, что уже не будут подлежать ремонту. Люди больше не смогут программировать микроконтроллеры», — отметил Дупрас на посвященном его ОС сайте.

Collapse OS запустится на ПК, собранных из мусора

В этом, по словам разработчика, и заключается главная особенность Collapse OS, которая позволит ей пережить апокалипсис. Система может работать даже на восьмибитных микропроцессорах Z80, использующихся в сравнительно простых с точки зрения электроники устройствах. Их можно обнаружить в кассовых аппаратах и калькуляторах.

Дупрас специально готовил Collapse OS к работе на этих микропроцессорах – он уверен, что именно они, ввиду широкого их распространения, будут чаще всего попадаться «копателям», в отличие от 16- и 32-битных микросхем.

Что умеет Collapse OS

Проект Collapse OS еще находится в разработке, но на момент публикации материала Вирджил Дупрас интегрировал в нее массу базовых функций. За 10 лет до предполагаемой Дупрасом даты апокалипсиса его система научилась редактировать текстовые файлы, читать данные с внешнего накопителя и копировать информацию на носители, воспроизводить себя и заодно компилировать исходные файлы на языке ассемблера для целого спектра центральных процессоров и микроконтроллеров. Также система поддерживает ряд интерфейсов и привычное устройство ввода – клавиатуру. Разработчиком заявлена поддержка карт памяти стандарта SD.

Работоспособность системы

Collapse OS находится на одной из ранних стадий разработки, но, по заверениям Дупраса, она вполне может запускаться на самосборных ПК самого базового уровня. Актуальную версию своей СО он запустил на компьютере домашней сборки на базе микроконтроллеров Z80 под названием RC2014.

Возможна ли настоящая персонализация общения на рынке B2B?

Бизнес

Девелопер отметил, что в теории Collapse OS должна запускаться даже на игровых приставках. В качестве примера он привел классическую консоль четвертого поколения Sega Genesis, выпущенную в 1988 г. и известную в России под названием Mega Drive. Управлять системой, запущенной на этой приставке, можно через комплектный джойстик или клавиатуру со специальным переходником.

Дальнейшие планы и поиск единомышленников

Базовыми функциями Дупрас ограничиваться не станет, так как его цель заключается в создании полноценной многогранной ОС, которой должно быть удобно пользоваться. Он разместил открытый исходный код на портале Github (принадлежит Microsoft) и призвал сторонних разработчиков присоединиться к работе над его проектом.

«Я думаю, что смогу закончить разработку сам, но мне кажется, что было бы веселее работать с парой других специалистов. Участие в проекте требует очень специфического набора склонностей (вера в апокалипсис) и навыков (электроника и сборка z80). Я думаю, на свете есть не очень много людей, соответствующих этим требованиям, но если таковые все же есть, я бы хотел их найти», – сказал Вирджил Дупрас.

Согласно «дорожной карте» разработки, в планы Дупраса на ближайшее будущее входит запуск Collapse OS на программируемых графических калькуляторах TI-83+ (выпущен в 1999 г.) TI-84+ (2004 г.), разработанных компанией Texas Instruments. Следующим шагом станет запуск системы на настольном микрокомпьютере TRS-80 model 1 образца начала 80 годов XX века. Также в систему будет добавлена поддержка широкого спектра LCD-дисплеев и панелей на электронных чернилах (Е Ink) и различных дискет, включая 3,5-дюймовые.

Как работают операционные системы: 10 концепций, которые следует знать разработчику | Джеймсом Ле | Примечания к данным

Вы говорите в двоичном формате? Можете ли вы понять машинный код? Если бы я дал вам лист, полный единиц и нулей, не могли бы вы сказать мне, что это означает / делает? Если бы вам пришлось поехать в страну, в которой вы никогда не были, которая говорит на языке, который вы никогда не слышали, или, может быть, вы слышали о ней, но на самом деле не говорите на ней, что бы вам понадобилось, чтобы помочь вам общаться с местными?

Вам понадобится переводчик.Ваша операционная система работает как переводчик на вашем ПК. Он преобразует эти единицы и нули, значения да / нет и включения / выключения в читаемый язык, который вы поймете. Все это происходит в упрощенном графическом пользовательском интерфейсе или графическом интерфейсе, в котором вы можете перемещаться с помощью мыши, щелкать объекты, перемещать их и видеть, как это происходит у вас на глазах.

Несмотря на то, что объем и глубина знаний могут быть поставлены под сомнение, знание большего, чем основы, может иметь решающее значение для того, насколько хорошо работает ваша программа, и даже для ее структуры и последовательности действий.

Почему? Когда вы пишете программу, и она работает слишком медленно, но вы не видите ничего плохого в своем коде, где еще вы будете искать решение? Как вы сможете решить проблему, если не знаете, как работает операционная система? Вы открываете слишком много файлов? Недостаточно памяти и часто используется подкачка? Но вы даже не знаете, что такое своп! Или есть блокировка ввода / вывода?

И вы хотите связаться с другой машиной. Как это сделать локально или через Интернет? А какая разница? Почему некоторые программисты предпочитают одну ОС другой?

Пытаясь стать серьезным разработчиком, я недавно прошел курс Технологического института Джорджии « Введение в операционные системы .«Он обучает основным абстракциям ОС, механизмам и их реализациям. Ядро курса содержит параллельное программирование (потоки и синхронизация), межпроцессное взаимодействие и введение в распределенные ОС.

Я хочу использовать этот пост, чтобы поделиться своими выводами из курса, то есть 10 важнейших концепций операционной системы , которые вам нужно изучить, если вы хотите хорошо разрабатывать программное обеспечение.

Что такое операционная система?

Но сначала давайте определимся, что такое операционная система.Операционная система (ОС) — это набор программного обеспечения, которое управляет компьютерным оборудованием и предоставляет услуги для программ. В частности, он скрывает сложность оборудования, управляет вычислительными ресурсами и обеспечивает изоляцию и защиту. Что наиболее важно, он напрямую имеет привилегированный доступ к базовому оборудованию.

Основными компонентами ОС являются файловая система, планировщик и драйвер устройства. Вы, вероятно, раньше использовали как настольные (Windows, Mac, Linux), так и встроенные (Android, iOS) операционные системы.

В операционной системе есть три ключевых элемента, а именно: (1) Абстракции (процесс, поток, файл, сокет, память), (2) Механизмы (создание, планирование, открытие, запись, выделение) и (3) Политики (LRU, EDF).

Существует два принципа разработки операционных систем, а именно: (1) Разделение механизма и политики путем реализации гибких механизмов поддержки политик и (2) Оптимизация для общего случая: Где будет использоваться ОС? Что пользователь захочет выполнить на этой машине? Каковы требования к рабочей нагрузке?

В настоящее время обычно используются три типа операционных систем.Первый — это Monolithic OS , где вся ОС работает в пространстве ядра и одна находится в режиме супервизора. Вторая — Modular OS , в которой некоторая часть ядра системы будет расположена в независимых файлах, называемых модулями, которые можно добавлять в систему во время выполнения. И третья — Micro OS , где ядро ​​разбито на отдельные процессы, известные как серверы. Некоторые из серверов работают в пространстве ядра, а некоторые — в пространстве пользователя.

Теперь давайте рассмотрим те основные концепции, которые вам необходимо понять более подробно.

1: Процессы и управление процессами

Процесс — это, по сути, выполняемая программа. Выполнение процесса должно выполняться последовательно. Проще говоря, мы пишем наши компьютерные программы в текстовом файле, и когда мы выполняем эту программу, она становится процессом, который выполняет все задачи, упомянутые в программе.

Когда программа загружается в память и становится процессом, ее можно разделить на четыре части ─ стек, куча, текст и данные.На следующем изображении показана упрощенная структура процесса внутри основной памяти.

• Стек: Стек процесса содержит временные данные, такие как параметры метода / функции, адрес возврата и локальные переменные.
• Куча: Это динамически выделяемая память процессу во время его выполнения.
• Текст: Сюда входит текущая активность, представленная значением счетчика программ и содержимым регистров процессора.
• Данные: Этот раздел содержит глобальные и статические переменные.

Когда процесс выполняется, он проходит через разные состояния. Эти этапы могут отличаться в разных операционных системах, и названия этих состояний также не стандартизированы. Как правило, процесс может одновременно находиться в одном из следующих пяти состояний:

• Начало: Начальное состояние при первом запуске / создании процесса.
• Готово: Процесс ожидает назначения процессору.Готовые процессы ждут, пока операционная система выделит им процессор, чтобы они могли работать. Процесс может перейти в это состояние после состояния Start или во время его запуска, но его прерывает планировщик, чтобы назначить ЦП другому процессу.
• Выполняется: После того, как процесс был назначен процессору планировщиком ОС, состояние процесса устанавливается на «Выполняется», и процессор выполняет свои инструкции.
• Ожидание: процесс переходит в состояние ожидания, если ему нужно дождаться ресурса, например ожидания ввода пользователя или ожидания доступа к файлу.
• Завершено или завершено: Когда процесс завершает свое выполнение или завершается операционной системой, он переводится в состояние завершения, где он ожидает удаления из основной памяти.

Блок управления процессом — это структура данных, поддерживаемая операционной системой для каждого процесса. Печатная плата идентифицируется целочисленным идентификатором процесса (PID). Плата хранит всю информацию, необходимую для отслеживания процесса, как указано ниже:

• Состояние процесса: Текущее состояние процесса — готов ли он, работает, ожидает или что-то еще.
• Привилегии процесса: Это необходимо для разрешения / запрета доступа к системным ресурсам.
• Идентификатор процесса: Уникальный идентификатор для каждого процесса в операционной системе.
• Указатель: Указатель на родительский процесс.
• Программный счетчик: Программный счетчик — это указатель на адрес следующей инструкции, которая должна быть выполнена для этого процесса.
• Регистры ЦП: Различные регистры ЦП, в которых необходимо сохранять процессы для выполнения в рабочем состоянии.
• Информация о расписании ЦП: Приоритет процесса и другая информация о расписании, необходимая для планирования процесса.
• Информация об управлении памятью: Сюда входит информация о таблице страниц, ограничениях памяти и таблице сегментов, в зависимости от объема памяти, используемой операционной системой.
• Учетная информация: Сюда входит количество процессора, используемого для выполнения процесса, ограничения по времени, идентификатор выполнения и т. Д.
• Информация о состоянии ввода-вывода: Сюда входит список устройств ввода-вывода, назначенных процессу.

2: Потоки и параллелизм

Поток — это поток выполнения через код процесса. У него есть собственный счетчик программ, который отслеживает, какую инструкцию выполнить следующей. Он также имеет системные регистры, в которых хранятся текущие рабочие переменные, и стек, содержащий историю выполнения.

Поток делится со своими одноранговыми потоками различной информацией, такой как сегмент кода, сегмент данных и открытые файлы. Когда один поток изменяет элемент памяти сегмента кода, все другие потоки видят это.

Поток также называется облегченным процессом . Потоки позволяют повысить производительность приложений за счет параллелизма. Потоки представляют собой программный подход к повышению производительности операционных систем за счет снижения накладных расходов. Поток эквивалентен классическому процессу.

Каждый поток принадлежит ровно одному процессу, и никакой поток не может существовать вне процесса. Каждый поток представляет собой отдельный поток управления. Потоки успешно использовались при реализации сетевых серверов и веб-серверов.Они также обеспечивают подходящую основу для параллельного выполнения приложений на многопроцессорных системах с общей памятью.

Преимущества потоков:

• Они минимизируют время переключения контекста.
• Их использование обеспечивает параллелизм внутри процесса.
• Они обеспечивают эффективное общение.
• Более экономично создавать потоки переключения контекста.
• Потоки позволяют использовать многопроцессорные архитектуры с большим масштабом и эффективностью.

Потоки реализуются следующими двумя способами:

• Потоки пользовательского уровня: Потоки, управляемые пользователем.
• потоков уровня ядра: потоков, управляемых операционной системой, действующих на ядро, ядро ​​операционной системы.

Потоки уровня пользователя

В этом случае ядро ​​управления потоками не знает о существовании потоков. Библиотека потоков содержит код для создания и уничтожения потоков, для передачи сообщений и данных между потоками, для планирования выполнения потоков, а также для сохранения и восстановления контекстов потоков.Приложение запускается с одного потока.

Преимущества:

• Для переключения потоков не требуются привилегии режима ядра.
• Поток пользовательского уровня может работать в любой операционной системе.
• Планирование может зависеть от приложения в потоке уровня пользователя.
• Потоки пользовательского уровня быстро создаются и управляются.

Недостатки:

• В типичной операционной системе большинство системных вызовов блокируются.
• Многопоточное приложение не может использовать преимущества многопроцессорной обработки.

Потоки уровня ядра

В этом случае управление потоками осуществляется ядром. В области приложения нет кода управления потоками. Потоки ядра поддерживаются непосредственно операционной системой. Любое приложение можно запрограммировать на многопоточность. Все потоки в приложении поддерживаются в одном процессе.

Ядро поддерживает контекстную информацию для процесса в целом и для отдельных потоков внутри процесса.Планирование ядром выполняется на основе потоков. Ядро выполняет создание потоков, их планирование и управление в пространстве ядра. Потоки ядра обычно создаются и управляются медленнее, чем потоки пользователя.

Преимущества

• Ядро может одновременно планировать несколько потоков одного и того же процесса для нескольких процессов.
• Если один поток в процессе заблокирован, ядро ​​может запланировать другой поток того же процесса.
• Сами процедуры ядра могут быть многопоточными.

Недостатки

• Потоки ядра обычно медленнее создаются и управляются, чем пользовательские потоки.
• Передача управления от одного потока к другому в рамках одного процесса требует переключения режима на ядро.

3: Планирование

За процесс планирования отвечает диспетчер процессов, который обрабатывает удаление запущенного процесса из ЦП и выбор другого процесса на основе определенной стратегии.

Планирование процессов является неотъемлемой частью многопрограммной операционной системы. Эти операционные системы позволяют одновременно загружать более одного процесса в исполняемую память, а загруженный процесс разделяет ЦП с использованием временного мультиплексирования.

Операционная система поддерживает все блоки управления процессом (PCB) в очередях планирования процессов . ОС поддерживает отдельную очередь для каждого состояния процесса, а печатные платы всех процессов в одном состоянии выполнения помещаются в одну и ту же очередь.Когда состояние процесса изменяется, его печатная плата отключается от текущей очереди и перемещается в новую очередь состояний.

Операционная система поддерживает следующие важные очереди планирования процессов:

• Очередь заданий: Эта очередь хранит все процессы в системе.
• Очередь готовности: В этой очереди хранится набор всех процессов, находящихся в основной памяти, готовых и ожидающих выполнения. В эту очередь всегда помещается новый процесс.
• Очереди устройств: В эту очередь входят процессы, заблокированные из-за недоступности устройства ввода-вывода.

ОС может использовать разные политики для управления каждой очередью (FIFO, Round Robin, Priority и т. Д.). Планировщик ОС определяет, как перемещать процессы между очередями готовности и выполнения, которые могут иметь только одну запись на каждое ядро ​​процессора в системе. На диаграмме выше он объединен с ЦП.

Модели процессов с двумя состояниями относятся к работающему и неработающему состояниям:

• Выполняется: Когда создается новый процесс, он входит в систему в рабочем состоянии.
• Не запущен: Неработающие процессы хранятся в очереди, ожидая своей очереди для выполнения. Каждая запись в очереди — это указатель на определенный процесс. Очередь реализована с использованием связного списка. Использование диспетчера заключается в следующем: когда процесс прерывается, этот процесс переводится в очередь ожидания. Если процесс завершен или прерван, процесс отменяется. В любом случае диспетчер затем выбирает процесс из очереди для выполнения.

Переключатель контекста — это механизм, который сохраняет и восстанавливает состояние или контекст ЦП в блоке управления процессом.Это позволяет возобновить выполнение процесса с той же точки в более позднее время. Используя этот метод, переключатель контекста позволяет нескольким процессам совместно использовать один процессор. Переключение контекста — важная функция многозадачной операционной системы.

Когда планировщик переключает ЦП с выполнения одного процесса на другой, состояние текущего запущенного процесса сохраняется в блоке управления процессом. После этого состояние следующего процесса загружается с его собственной платы и используется для установки ПК, регистров и т. Д.В этот момент можно начать выполнение второго процесса.

Переключение контекста требует значительных вычислительных ресурсов, поскольку состояние регистров и памяти необходимо сохранять и восстанавливать. Чтобы избежать времени переключения контекста, некоторые аппаратные системы используют два или более наборов регистров процессора.

Когда процесс переключается, следующая информация сохраняется для дальнейшего использования: счетчик программ, информация о расписании, базовое и предельное значение регистров, текущий используемый регистр, измененное состояние, информация о состоянии ввода / вывода и учетная информация.

4: Управление памятью

Управление памятью — это функция операционной системы, которая обрабатывает первичную память или управляет ею. Он перемещает процессы назад и вперед между основной памятью и диском во время выполнения.

Управление памятью отслеживает каждую ячейку памяти, независимо от того, выделена она какому-либо процессу или свободна. Он проверяет, сколько памяти должно быть выделено процессам. Он решает, какой процесс и в какое время получит память. И он отслеживает, когда память освобождается или не распределяется, и, соответственно, обновляет статус.

Операционная система (ОС) Определение и примеры

Операционная система — это мощная и обычно большая программа, которая контролирует и управляет оборудованием и другим программным обеспечением на компьютере.

Для всех компьютеров и компьютерных устройств требуются операционные системы, включая ваш ноутбук, планшет, настольный компьютер, смартфон, умные часы и маршрутизатор.

Не знаете, какая у вас операционная система? Используйте инструмент информации о системе Lifewire ниже, чтобы узнать!

Примеры операционных систем

Ноутбуки, планшеты и настольные компьютеры работают под управлением операционных систем, о которых вы, вероятно, слышали.Некоторые примеры включают версии Microsoft Windows (например, Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Vista и Windows XP), MacOS от Apple (ранее OS X), Chrome OS, BlackBerry Tablet OS и разновидности Linux с открытым исходным кодом. Операционная система.

Microsoft Windows 10.

Ваш смартфон работает под управлением мобильной операционной системы, возможно, iOS от Apple или Android от Google. Оба они известны нарицательным, но вы, возможно, не осознавали, что это операционные системы, работающие на этих устройствах.

Серверы, такие как серверы, на которых размещаются посещаемые вами веб-сайты или обслуживаются видеоролики, которые вы смотрите, обычно работают под управлением специализированных операционных систем, разработанных и оптимизированных для запуска специального программного обеспечения, необходимого для их выполнения.Некоторые примеры включают Windows Server, Linux и FreeBSD.

Linux Mint.

Программное обеспечение и операционные системы

Большинство программных приложений предназначены для работы только с операционной системой одной компании, например, только Windows (Microsoft) или только macOS (Apple).

Часть программного обеспечения четко скажет, какие операционные системы оно поддерживает, и при необходимости получит конкретную информацию. Например, программа для видеопроизводства может сказать, что поддерживает Windows 10, Windows 8 и Windows 7, но не поддерживает более старые версии Windows, такие как Windows Vista и XP.

Разработчики программного обеспечения также часто выпускают дополнительные версии своего программного обеспечения, которые работают с другими операционными системами. Возвращаясь к примеру программы производства видео, эта компания может также выпустить другую версию программы с точно такими же функциями, но которая работает только с macOS.

Также важно знать, какая у вас операционная система: 32-разрядная или 64-разрядная. Это частый вопрос, который вам задают при загрузке программного обеспечения. См. Раздел «Как узнать, установлена ​​ли у вас 64-разрядная или 32-разрядная версия Windows», если вам нужна помощь.

Специальные типы программного обеспечения, называемые виртуальными машинами , могут фактически имитировать «настоящие» компьютеры и запускать на них различные операционные системы. Посмотрите, что такое виртуальная машина? для получения дополнительной информации об этой функции.

Ошибки операционной системы

Есть несколько причин, по которым сама операционная система может быть повреждена или повреждена, но эти проблемы возникают относительно редко.

В Windows наиболее серьезным является сообщение об ошибке «Операционная система не найдена», подразумевающее, что ее даже нельзя найти!

Обновления операционной системы

Все современные операционные системы имеют встроенный механизм обновления программного обеспечения.В Windows это делается через Центр обновления Windows. Другие операционные системы работают аналогично, например, при обновлении ОС Android или установке обновлений iOS.

Важно поддерживать операционную систему в актуальном состоянии с использованием новейших функций, чтобы вы получали максимальную отдачу от того, за что заплатили. Получение исправлений безопасности — еще одна важная причина, по которой ваша ОС всегда обновляется; это может помочь предотвратить проникновение хакеров в ваше устройство.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой

Недостаточно деталей

Сложно понять

Операционные системы — Операционные системы — GCSE Computer Science Revision

Операционная система (или «ОС») контролирует общую работу компьютера и предоставляет нам простой способ взаимодействия с компьютерами и запуска приложений.

На некоторых компьютерах можно запускать различные операционные системы. Игровые консоли имеют свои уникальные операционные системы.

Доступно несколько распространенных операционных систем:

• Mac OS X
• Linux
• Windows
• qc6savptau.0.0.0.1:0.1.0.$0.$1.$4.$3″> Android (на основе Linux)
• iOS

Функции операционной системы

Операционная система выполняет несколько ключевых функции:

• интерфейс — обеспечивает пользовательский интерфейс, упрощающий взаимодействие с компьютером
• управляет ЦП — запускает приложения и выполняет и отменяет процессы
• многозадачность — позволяет запускать несколько приложений в то же время
• qc6savptau.0.0.0.1:0.1.0.$0.$2.$2.$3″> управляет памятью — передает программы в память и из нее, распределяет свободное пространство между программами и отслеживает использование памяти
• управляет периферийными устройствами — открывает, закрывает и записывает на периферийные устройства, такие как подключенное хранилище к компьютеру
• упорядочивает — создает файловую систему для организации файлов и управления ries
• безопасность — обеспечивает безопасность с помощью учетных записей пользователей и паролей
• qc6savptau.0.0.0.1:0.1.0.$0.$2.$2.$7″> утилит — предоставляет инструменты для управления и организации оборудования

Операционная система — информатика GCSE GURU

Операционная система (ОС) — это компьютер программа (программное обеспечение), отвечающая за работу и бесперебойную работу компьютера.

Большинство компьютеров общего назначения (включая смартфоны и планшеты) будут иметь операционную систему для управления запуском других программ и управления входами и выходами системы.

Операционные системы обычно предоставляют графический интерфейс пользователя (GUI), чтобы помочь пользователям взаимодействовать с компьютером, однако успешные операционные системы также могут работать с интерфейсом командной строки (CLI).

Наша страница «Дизайн пользовательского интерфейса» объясняет все о различных интерфейсах.

Примеры операционных систем:

• Microsoft Windows
• Linux
• iOS
• Mac OS
• Andriod

Функции операционной системы

Операционные системы имеют множество функций:

• Предоставляет интерфейс для взаимодействие с компьютером
• Управление входами и выходами
• Обработка прерываний и ошибок
• Управление оборудованием и периферией
• Управление и загрузка программного обеспечения
• Управление файлами (копирование, сохранение, сортировка, удаление)
• Управление процессором для многозадачности
• Управление памятью
• Безопасность (права доступа, учетные записи пользователей, брандмауэры и т. Д.)
• Сетевое взаимодействие

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс предоставляет пользователю способ взаимодействия с компьютером.

Без него обычному человеку было бы слишком сложно пользоваться большинством компьютеров.

Управление оборудованием и периферийными устройствами

Операционная система отвечает за управление всеми устройствами, подключенными к компьютеру. Он говорит им, как правильно взаимодействовать и действовать.

Драйверы устройств используются для управления этими подключениями.

Запуск программного обеспечения

Операционная система запускает программы, позволяя им функционировать, как задумано.

Программы предназначены для работы в определенной операционной системе.Это позволяет им пользоваться преимуществами существующих подключений и доступных функций.

Управление процессором

Операционная система управляет процессором.

Когда программное обеспечение открывается, ОС находит его и загружает в память (RAM).

Затем ЦП может получить команду на выполнение программы.

Операционная система будет управлять распределением процессорного времени.

Обработка прерываний и ошибок

Несколько программ могут храниться в ОЗУ одновременно, но процессор может обрабатывать только одну за раз.

Используя регулярные сигналы прерывания, операционная система может определять приоритеты и манипулировать запросами к процессору.

Это создает иллюзию того, что ЦП на самом деле имеет дело с несколькими программами или задачами одновременно (многозадачность).

Ошибки выявляются и обычно устраняются без предупреждения пользователя.

Наша страница прерываний объясняет больше о прерываниях

Управление памятью

Операционная система отвечает за передачу программ в память и из памяти.

Он отслеживает использование памяти и решает, сколько нужно отдать каждой программе.

ОС также решает, что делать, если не хватает памяти.

Управление файлами

Файловая система создается для организации файлов и каталогов.

Это дает программам единообразный способ хранения и извлечения данных.

ОС также отвечает за присвоение имен, сортировку, удаление, перемещение и копирование файлов (по запросу пользователя).

Справочные таблицы используются для связывания имен файлов с местами хранения.

Безопасность

Операционная система отвечает за создание и применение учетных записей пользователей и паролей.

ОС также поставляется со многими служебными программами, включая брандмауэры.

Функции операционной системы видео

Определение операционной системы | PCMag

Главная управляющая программа компьютера. Когда компьютер включен, небольшая «программа загрузки» загружает операционную систему. Хотя при необходимости могут быть загружены дополнительные системные модули, основная часть, известная как «ядро», постоянно находится в памяти (ОЗУ).

Операционная система (ОС) устанавливает стандарты для всех прикладных программ, работающих на компьютере. Приложения «общаются» с операционной системой для всех операций пользовательского интерфейса и управления файлами. Операционная система, также известная как «руководитель» или «руководитель», выполняет следующие функции.

Пользовательский интерфейс
Вся графика, основанная сегодня, пользовательский интерфейс включает в себя окна, меню и методы взаимодействия между пользователем и компьютером. До появления графических пользовательских интерфейсов (GUI) все операции выполнялись путем ввода команд.Однако интерфейсы командной строки не исчезли. Фактически, они включены во все основные операционные системы, а технические операции обычно выполняются из командной строки программистами и администраторами. Операторы командной строки часто выполняют работу более эффективно, чем с графическим интерфейсом, и они легко группируются в файл и выполняются одновременно. См. Пакетный файл, PowerShell и сценарий оболочки.

Операционные системы могут поддерживать дополнительные интерфейсы. Хотя подавляющее большинство людей работает с интерфейсом по умолчанию, разные «оболочки» предлагают различные функциональные возможности, а «оболочки» предоставляют различный вид.См. Графический интерфейс, оболочку и скин.

Управление заданиями
Управление заданиями контролирует время и последовательность запуска приложений или утилит. Распространенный в среде серверов и мэйнфреймов язык управления заданиями (JCL) IBM был разработан несколько десятилетий назад для планирования ежедневной работы. Выполнение скриптов в течение дня или в конце дня, недели или месяца является обычным явлением в мире серверов.

Управление задачами
Многозадачность, то есть возможность одновременного выполнения нескольких программ, сегодня доступна во всех операционных системах. Критически важно для среды серверов и мэйнфреймов, приложениям можно назначить приоритет, чтобы они работали быстрее или медленнее в зависимости от их назначения. В мире настольных компьютеров многозадачность чаще всего является «переключением задач», при котором приложения остаются открытыми, чтобы пользователи могли переключаться между ними. См. Многозадачность.

Управление данными
Управление данными отслеживает данные в хранилище (на диске или SSD). Прикладная программа обрабатывает данные по имени файла и определенному месту в файле.Файловая система операционной системы знает, где физически хранятся данные (какие секторы), а взаимодействие между приложением и операционной системой осуществляется через программный интерфейс (API). Когда приложению необходимо получить или сохранить данные, оно обращается к файловой системе, которая отвечает за фактическое открытие, чтение, запись и закрытие файлов. См. SSD, API и файловую систему.

Управление устройствами
Управление устройствами контролирует периферийные устройства, отправляя им команды на их собственном машинном языке. Программная процедура, которая работает с каждым устройством, называется «драйвером», а ОС требует драйверов для каждого периферийного устройства, подключенного к компьютеру. Когда подключено периферийное устройство другого типа, драйвер этого устройства должен быть добавлен в операционную систему, если он не был ранее установлен. Увидеть водителя.

Безопасность
Операционные системы обеспечивают защиту паролем, чтобы не допустить неавторизованных пользователей к системе. Ведутся журналы активности, которые могут обеспечивать учет времени для выставления счетов.Обычно они предоставляют процедуры резервного копирования и восстановления для запуска в случае сбоя системы.

История

В 1950-х годах программисты написали свои собственные процедуры ввода / вывода для чтения и записи магнитной ленты. Когда несколько лет спустя на рынке появились магнитные диски, стало необходимо иметь отдельную программу для управления ими по мере добавления и удаления данных. Кроме того, для одновременного запуска нескольких приложений (разделение времени и многозадачность) требовалась управляющая программа для отслеживания всего.Так родилась операционная система. Сегодня почти все вычислительные устройства используют операционную систему, за исключением устройств с нестандартным оборудованием (см. ASIC).

Общие операционные системы

Основными используемыми компьютерными операционными системами являются Windows Server, Windows XP, 7, 8 и 10, macOS, многие версии Linux и Unix, IBM i (от AS / 400 среднего уровня) и z / OS (мэйнфреймы IBM). DOS все еще используется для некоторых приложений, и есть еще несколько (см. Систему реального времени и встроенную систему).

Мобильные операционные системы предоставляют почти те же функции, что и операционные системы настольного компьютера или сервера. Смартфоны и планшеты используют iOS от Apple, Android от Google, QNX от BlackBerry и Windows 10 Mobile от Microsoft.

Master Control

Операционная система является главной управляющей программой в компьютере.

Драйверы и периферийные устройства

Операционная система взаимодействует с периферийными устройствами компьютера через программные драйверы для устройств.На старых компьютерах были другие драйверы (см. Устаревший драйвер).

Операционная система и приложения

Во время работы приложения постоянно приказывают операционной системе отображать информацию на экране и выполнять операции чтения / записи файлов.

Операционные системы — Введение в информационные и коммуникационные технологии

Распространенные современные ОС включают Microsoft Windows, Mac OS X и Linux.
Microsoft Windows занимает значительную долю рынка настольных компьютеров и
рынки ноутбуков, а рынки серверов и встроенных устройств
разделены между несколькими ОС.

Linux

Linux (также известный как GNU / Linux) — один из самых ярких примеров бесплатных
программного обеспечения и разработки с открытым исходным кодом, что означает, что обычно все
исходный код может свободно изменяться, использоваться и распространяться кем угодно. Название
«Linux» происходит от ядра Linux, созданного в 1991 году Линусом Торвальдсом. В
системные утилиты и библиотеки обычно поступают из операционной системы GNU
(поэтому он также известен как GNU / Linux).

Linux в основном известен своим использованием на серверах.Он также используется как
операционная система для широкого спектра компьютерного оборудования, включая настольные
компьютеры, суперкомпьютеры, игровые системы и встроенные устройства, такие как
мобильные телефоны и роутеры.

Дизайн

Linux — это модульная Unix-подобная ОС. Его базовая конструкция во многом основана на
принципы, установленные в Unix в 1970-х и 1980-х годах. Linux использует
монолитное ядро, которое обрабатывает управление процессами, сетью, периферийными и
доступ к файловой системе. Драйверы устройств интегрированы непосредственно с ядром.Большая часть высокоуровневой функциональности Linux обеспечивается отдельными проектами.
которые взаимодействуют с ядром. Пользовательское пространство GNU — важная часть большинства
Системы Linux, предоставляющие оболочку и инструменты Unix, которые выполняют многие базовые ОС
задачи. Эти инструменты, помимо ядра, образуют систему Linux с графическим интерфейсом пользователя, который
может использоваться, обычно работает в системе X Windows (X).

Linux может управляться одним или несколькими текстовыми интерфейсами командной строки.
(CLI), GUI или через элементы управления на самом устройстве (например, на встроенном
машины).Настольные машины имеют 3 популярных пользовательских интерфейса (UI): KDE, GNOME,
и Xfce. Эти пользовательские интерфейсы работают поверх X, что обеспечивает прозрачность сети,
возможность отображения графического приложения, работающего на одном компьютере, и
контролируется другим (это похоже на запуск игры на вашем компьютере, но ваш
компьютер друга может контролировать и видеть игру со своего компьютера). Окно
менеджер предоставляет средства для контроля размещения и внешнего вида отдельных
окна приложений и взаимодействует с оконной системой X.

Скриншот GNOME

Система Linux обычно предоставляет какой-либо интерфейс командной строки через оболочку. Linux
дистрибутивы для сервера могут использовать только CLI и ничего больше. Самый низкий уровень
Компоненты Linux используют исключительно интерфейс командной строки. CLI особенно подходит для
автоматизирует повторяющиеся или отложенные задачи и обеспечивает очень простой
межпроцессного взаимодействия. Графический терминал часто используется для доступа к
CLI с рабочего стола Linux.

Bash Скриншот

Развитие

Основное отличие Linux от многих других ОС заключается в том, что Linux
ядро и другие компоненты являются бесплатным программным обеспечением с открытым исходным кодом.Бесплатно программное обеспечение
проекты, хотя и разрабатываются в сотрудничестве, часто создаются
независимо друг от друга. Дистрибутив Linux, обычно называемый «дистрибутив»,
это проект, который управляет удаленной коллекцией программного обеспечения на базе Linux,
и облегчает установку ОС Linux. Дистрибутивы включают системное программное обеспечение и
прикладное программное обеспечение в виде пакетов. Распределение отвечает за
конфигурация по умолчанию установленных систем Linux, безопасность системы и многое другое
обычно интеграция различных программных пакетов в единый
весь.

Linux во многом определяется сообществами разработчиков и пользователей. Некоторые производители
разрабатывать и финансировать свои дистрибутивы на волонтерской основе. Другие поддерживают
версии сообщества своих коммерческих дистрибутивов. Во многих городах и регионах местные
ассоциации, известные как группы пользователей Linux (LUG), продвигают Linux и бесплатные
программного обеспечения. Есть также много онлайн-сообществ, которые стремятся оказать поддержку
пользователям и разработчикам Linux. В большинстве дистрибутивов также есть чаты IRC или
группы новостей для общения. Интернет-форумы — еще одно средство поддержки.В дистрибутивах Linux также есть списки рассылки.

Большинство дистрибутивов Linux поддерживают десятки языков программирования. Самый распространенный
сборник утилит для сборки как приложений Linux, так и программ ОС
находится в цепочке инструментов GNU, которая включает коллекцию компиляторов GNU
(GCC) и система сборки GNU. GCC предоставляет компиляторы для Ada, C, C ++, Java,
и Фортран. Большинство дистрибутивов также включают поддержку Perl, Ruby, Python и
другие динамические языки. Две основные платформы для разработки графических
приложения принадлежат GNOME и KDE.

Компакт-диск с Ubuntu

использует

Наряду с теми, которые предназначены для общего использования на настольных компьютерах и серверах,
дистрибутивы могут быть специализированы для разных целей, включая: компьютер
поддержка архитектуры, встроенные системы, стабильность, безопасность, локализация на
конкретный регион или язык, ориентация на определенные группы пользователей, поддержка
приложения реального времени или приверженность определенной среде рабочего стола. Linux
работает на более разнообразной компьютерной архитектуре, чем любая другая ОС.

Хотя для некоторых Mac OS X и Microsoft Windows отсутствуют порты Linux
программы в таких областях, как настольные издательские системы и профессиональное аудио,
приложения, примерно эквивалентные тем, которые доступны для OS X и Windows,
доступно для Linux. В большинстве дистрибутивов Linux есть какая-то программа для просмотра
через список бесплатных программных приложений, которые уже были протестированы и
настроен для конкретного дистрибутива. Есть много популярных бесплатных программ.
в Windows, которые доступны для Linux точно так же, растет количество
проприетарного программного обеспечения, которое поддерживается для Linux.

Исторически Linux использовалась в качестве серверной ОС и была очень успешной в
эта область из-за ее относительной стабильности и длительного времени безотказной работы. Linux — это
краеугольный камень комбинации сервер-программное обеспечение LAMP (Linux, Apache, MySQL,
Perl / PHP / Python), который стал популярным среди разработчиков, и который
одна из наиболее распространенных платформ для хостинга веб-сайтов.

Окна

Windows (созданная Microsoft) является сегодня наиболее доминирующей ОС на рынке. В
две самые популярные версии Windows для настольных ПК — это XP и Vista (Vista
последняя версия). Существует также мобильная версия Windows, а также
серверная версия Windows (последней является Windows Server 2008). Windows это
все проприетарные, с закрытым исходным кодом, что сильно отличается от лицензий Linux.
Большинство популярных производителей делают все свое оборудование совместимым с
Windows, которая заставляет работать Windows, и почти все виды нового оборудования.

XP

Термин «XP» означает опыт. Windows XP является преемницей обоих
Windows 2000 Professional и Windows ME.В XP есть 2 основных редакции:
Домашний и профессиональный. Версия Professional имеет дополнительные функции и
ориентирована на опытных пользователей и бизнес-клиентов. Также есть медиацентр
версия, которая имеет дополнительные мультимедийные функции, расширяющие возможность
записывать и смотреть телешоу, смотреть фильмы в формате DVD и слушать музыку.

Windows XP имеет графический интерфейс на основе задач. XP анализирует влияние производительности
визуальные эффекты и использует это, чтобы определить, включать ли их, чтобы
предотвратить чрезмерную дополнительную обработку новой функциональности
накладные расходы. Различные темы контролируются пользователем, изменяя их
предпочтения.

Скриншот Windows XP

Windows XP выпустила набор пакетов обновления (на данный момент их 3), которые
исправить проблемы и добавить функции. Каждый пакет обновления является расширенным набором всех предыдущих
пакеты обновлений и исправления, поэтому требуется только последний пакет обновления.
установлен, а также включает новые версии. Поддержка пакета обновления Windows XP
2 закончится 13 июля 2010 года (через 6 лет после его общей способности).

Vista

Windows Vista содержит множество изменений и новых функций по сравнению с XP, включая
обновление графического интерфейса и визуального стиля, улучшенные функции поиска, новые мультимедиа
инструменты для создания и переработанные сети, аудио, печать и отображение
подсистемы. Vista также нацелена на повышение уровня связи между
машины в домашней сети с использованием одноранговой технологии для упрощения совместного использования
файлы и цифровые носители между компьютерами и устройствами.

Windows Vista — это технологическая версия, обеспечивающая основу
включать передовые технологии, любая из которых связана с тем, как система
функции и, следовательно, не видны пользователю.Примером является полная
реструктуризация архитектуры аудио, печати, дисплея и сетей
подсистемы; пока результаты этой работы видны разработчикам программного обеспечения,
конечные пользователи будут видеть только то, что кажется эволюционными изменениями в пользовательском интерфейсе.

Скриншот Windows Vista

Vista включает технологии, использующие быструю флэш-память для улучшения системы.
производительность путем изменения часто используемых программ и данных. Другая новая технология
использует методы машинного обучения для анализа моделей использования, чтобы позволить Windows
Vista, чтобы принимать разумные решения о том, какой контент должен присутствовать в
системная память в любой момент времени.В рамках редизайна сети
архитектура, IPv6 был полностью включен в ОС и ряд
были введены улучшения производительности, такие как масштабирование окна TCP. За
графика, он имеет новую модель драйвера дисплея Windows и основную версию
Direct3D. В основе ОС много улучшений памяти
менеджер, планировщик процессов и планировщик ввода-вывода.

Безопасность

Windows — наиболее уязвимая ОС для атак. Программное обеспечение безопасности необходимо, когда
вы используете Windows, которая сильно отличается от Linux и OS X.Это было
подвергается критике за уязвимость к вредоносному ПО, вирусам, троянским коням и
черви. Проблемы с безопасностью усугубляются тем фактом, что пользователи Home
редакция по умолчанию получает учетную запись администратора, которая предоставляет
неограниченный доступ к основам системы. Если администратор
учетная запись взломана, нет ограничений на контроль, который может быть установлен
через скомпрометированный ПК.

Windows исторически была заманчивой целью для создателей вирусов из-за
доминирование на мировом рынке.Дыры в безопасности часто невидимы, пока не будут
эксплуатируются, что затрудняет упреждающие действия. Microsoft заявила, что
выпуск патчей для исправления дыр в безопасности часто является причиной распространения
против тех самых дыр, поскольку взломщики выясняли, какие проблемы
исправления исправлены, а затем начать атаки на незащищенные системы. это
рекомендуется включить автоматические обновления, чтобы система не
атакован неисправленной ошибкой.

OS X

OS X — основная операционная система, созданная Apple Inc.В отличие от
его предшественник (называемый Classic или OS 9), OS X основан на UNIX
Операционная система. В настоящее время OS X находится в версии 10.5, а 10.5.3 — это
было объявлено последнее крупное обновление программного обеспечения и планы на 10.6. яблоко
решил называть каждую версию OS X в честь большой кошки с 10.0,
Cheetah, 10,1 как Puma, 10,2 как Jaguar, 10,3 как Panther, 10,4 как Tiger,
10.5 как Leopard, а невыпущенный 10.6 под названием Snow Leopard.

Apple также разрабатывает серверную OS X, которая очень похожа на обычную OS X,
но разработан для работы с оборудованием Apple X-Serve. Некоторые инструменты
в состав серверной OS X входит управление и администрирование рабочей группы
программное обеспечение, обеспечивающее упрощенный доступ к общим сетевым сервисам,
включая агент пересылки почты, сервер Samba, сервер LDAP, домен
сервер имен, графический интерфейс для распределенных вычислений (который Apple
вызывает Xgrid Admin) и другие.

Описание

OS X — это ОС на базе UNIX, построенная на основе ядра XNU со стандартным Unix
средства, доступные из интерфейса командной строки. Apple разработала ряд
компоненты над этой базой, включая их собственный графический интерфейс.Самый заметный
особенностями их графического интерфейса являются Док и Finder.

Док — это панель в нижней части экрана. Слева от пунктирного
вы можете разместить наиболее часто используемые приложения, а также любые
приложение, которое в настоящее время запущено, будет отображаться там с синим светом
под ним. Справа вы можете разместить любые документы, к которым у вас есть доступ
чаще всего. В 10.5 Leopard они добавили инструмент под названием Stacks.
правая часть дока. Стеки — это папки, которые при нажатии на них
разверните вверх, чтобы раскрыть содержимое, не открывая искатель
окно.

Панель задач OS X

Finder делает именно то, что он говорит. Он находит все в вашем
машина. Так вы найдете все документы, приложения, фильмы,
музыку, фотографии и все, что вы храните на своем компьютере. Там
четыре способа просмотреть содержимое каталога, в который вы смотрите,
выбираются из четырех значков в верхнем левом углу окна: значки, список,
столбец или Cover Flow. Виды значков и списков довольно стандартные, но
столбцы и представления Cover Flow уникальны для OS X.

Совместимость

OS X не имеет обратной совместимости с более ранними версиями Mac OS. Он функционирует как
Системы Linux на основе Unix, что означает, что большинство пакетов BSD или Linux могут быть
работать в OS X. Из-за более ранних процессоров PowerPC, OS X имеет образ не
совместимость со стандартами Windows, документами и т. д. Однако с новыми
Машины на базе Intel, двойная загрузка и виртуальные машины стали
возможный.

Безопасность и использование

OS X — более безопасная ОС, чем Windows, как и Linux.Вместо Linux
однако OS X — это закрытая ОС. Последняя версия OS X (10.5 — Leopard)
был разработан, чтобы добавить гораздо больше функций. Следующая версия OS X будет
сосредоточиться больше на функциональности, чем на интересных функциях.

Чтение: Операционная система | BCIS 1305 Компьютерные приложения для бизнеса

Введение

Операционная система ( OS ) — это программное обеспечение, которое управляет аппаратными и программными ресурсами компьютера и предоставляет общие услуги для компьютерных программ.Операционная система является важным компонентом системного программного обеспечения в компьютерной системе. Для работы прикладных программ обычно требуется операционная система.

Операционные системы с разделением времени планируют задачи для эффективного использования системы и могут также включать бухгалтерское программное обеспечение для распределения затрат на процессорное время, запоминающее устройство большой емкости, печать и другие ресурсы.

Для аппаратных функций, таких как ввод и вывод и выделение памяти, операционная система действует как посредник между программами и компьютерным оборудованием, хотя код приложения обычно выполняется непосредственно оборудованием и часто выполняет системные вызовы функции ОС или прерывается этим.Операционные системы можно найти на многих устройствах, содержащих компьютеры — от сотовых телефонов и игровых консолей до веб-серверов и суперкомпьютеров.

Примеры популярных современных операционных систем: Android, BlackBerry, BSD, Chrome OS, iOS, Linux, OS X, QNX, Microsoft Windows, Windows Phone и z / OS. Первые восемь из этих примеров имеют корни в UNIX. Популярные операционные системы жесткого реального времени включают FreeRTOS, Micrium и VxWorks.

Типы операционных систем

Одно- и многозадачность

Однозадачная система может одновременно запускать только одну программу, в то время как многозадачная операционная система позволяет запускать более одной программы в параллельном режиме. Это достигается за счет разделения времени, разделения доступного процессорного времени между несколькими процессами, каждый из которых многократно прерывается во временных отрезках подсистемой планирования задач операционной системы. Многозадачность можно охарактеризовать как упреждающую и кооперативную. При упреждающей многозадачности операционная система разделяет процессорное время и выделяет слот для каждой из программ. Операционные системы типа Unix, например Solaris, Linux, а также AmigaOS, поддерживают упреждающую многозадачность.Совместная многозадачность достигается за счет того, что каждый процесс определенным образом предоставляет время другим процессам. В 16-разрядных версиях Microsoft Windows использовалась совместная многозадачность. 32-разрядные версии Windows NT и Win9x использовали упреждающую многозадачность.

Одно- и многопользовательские

Однопользовательские операционные системы не имеют возможности различать пользователей, но могут позволить нескольким программам работать в тандеме. Многопользовательская операционная система расширяет базовую концепцию многозадачности с помощью средств, которые идентифицируют процессы и ресурсы, такие как дисковое пространство, принадлежащие нескольким пользователям, и система позволяет нескольким пользователям одновременно взаимодействовать с системой.Операционные системы с разделением времени планируют задачи для эффективного использования системы и могут также включать программное обеспечение для бухгалтерского учета для распределения затрат на процессорное время, запоминающее устройство большой емкости, печать и другие ресурсы для нескольких пользователей.

Распределено

Распределенная операционная система управляет группой отдельных компьютеров и делает их похожими на один компьютер. Развитие сетевых компьютеров, которые могли быть связаны и взаимодействовать друг с другом, привело к появлению распределенных вычислений.Распределенные вычисления выполняются более чем на одной машине. Когда компьютеры в группе работают совместно, они образуют распределенную систему.

шаблон

В контексте ОС, распределенных и облачных вычислений под шаблонами понимается создание одного образа виртуальной машины в качестве гостевой операционной системы с последующим сохранением его в качестве инструмента для нескольких работающих виртуальных машин (Gagne, 2012, стр. 716). Этот метод используется как в виртуализации, так и в управлении облачными вычислениями, а также распространен на больших серверных складах.

встроенный

Встроенные операционные системы предназначены для использования во встроенных компьютерных системах. Они предназначены для работы на небольших компьютерах, таких как КПК, с меньшей автономностью. Они могут работать с ограниченным количеством ресурсов. Они очень компактны и чрезвычайно эффективны по конструкции. Windows CE и Minix 3 являются примерами встроенных операционных систем.

В реальном времени

Операционная система реального времени — это операционная система, которая гарантирует обработку событий или данных в течение определенного короткого промежутка времени. Операционная система реального времени может быть одно- или многозадачной, но при многозадачности в ней используются специализированные алгоритмы планирования, так что достигается детерминированный характер поведения. Система, управляемая событиями, переключается между задачами на основе их приоритетов или внешних событий, в то время как операционные системы с разделением времени переключают задачи на основе прерываний часов.

История

Ранние компьютеры были построены для выполнения ряда отдельных задач, таких как калькулятор. Основные функции операционной системы были разработаны в 1950-х годах, такие как функции резидентного монитора, которые могли автоматически запускать различные программы последовательно для ускорения обработки.Операционные системы в их современных и более сложных формах не существовали до начала 1960-х годов. Были добавлены аппаратные функции, которые позволили использовать библиотеки времени выполнения, прерывания и параллельную обработку. Когда в 1980-х годах стали популярны персональные компьютеры, для них были созданы операционные системы, аналогичные по концепции тем, которые используются на более крупных компьютерах.

В 1940-х годах самые ранние электронные цифровые системы не имели операционных систем. Электронные системы того времени были запрограммированы на рядах механических переключателей или перемычками на платах разъемов.Это были системы специального назначения, которые, например, составляли таблицы баллистики для военных или контролировали печать расчетных чеков на основе данных на перфокартах. После изобретения программируемых компьютеров общего назначения были введены машинные языки (состоящие из цепочек двоичных цифр 0 и 1 на перфоленте), которые ускорили процесс программирования (Stern, 1981).

OS / 360 использовалась на большинстве мэйнфреймов IBM, начиная с 1966 года, включая компьютеры, используемые программой Apollo.

В начале 1950-х компьютер мог одновременно выполнять только одну программу. Каждый пользователь имел право единолично использовать компьютер в течение ограниченного периода времени и приходил в назначенное время с программой и данными на перфокартах и ​​/ или перфоленте. Программа будет загружена в машину, и машина будет настроена на работу, пока программа не завершится или не выйдет из строя. Программы обычно можно отлаживать через переднюю панель с помощью тумблеров и подсветки панели. Говорят, что Алан Тьюринг был мастером этого на ранней машине Manchester Mark 1, и он уже выводил примитивную концепцию операционной системы из принципов универсальной машины Тьюринга.

Более поздние машины поставлялись с библиотеками программ, которые были связаны с программой пользователя для помощи в таких операциях, как ввод и вывод, а также создание компьютерного кода из удобочитаемого символического кода. Так зародилась современная операционная система. Однако машины по-прежнему выполняли одну работу за раз. В Кембриджском университете в Англии когда-то очередь работ была линией для стирки, к которой вешали ленты с разноцветными прищепками для обозначения приоритета работы.

Усовершенствованием был Atlas Supervisor, введенный в эксплуатацию в 1962 году в Manchester Atlas, «который многие считают первой узнаваемой современной операционной системой». Бринч Хансен назвал это «самым значительным прорывом в истории операционных систем».

Базовые блоки

В 1950-х годах в области операционных систем были впервые реализованы многие основные функции, включая пакетную обработку, прерывание ввода / вывода, буферизацию, многозадачность, буферизацию, библиотеки времени выполнения, загрузку ссылок и программы для сортировки записей в файлах. Эти функции были включены или не включены в прикладное программное обеспечение по усмотрению прикладных программистов, а не в отдельной операционной системе, используемой всеми приложениями.В 1959 году операционная система SHARE была выпущена как интегрированная утилита для IBM 704, а затем и для мэйнфреймов 709 и 7090, хотя она была быстро вытеснена IBSYS / IBJOB на 709, 7090 и 7094.

В 1960-е годы IBM OS / 360 представила концепцию единой ОС, охватывающей всю линейку продуктов, что было решающим для успеха машин System / 360. Нынешние операционные системы для мэйнфреймов IBM являются далекими потомками этой исходной системы, и приложения, написанные для OS / 360, все еще можно запускать на современных машинах.

OS / 360 также впервые использовала концепцию, согласно которой операционная система отслеживает все используемые системные ресурсы, включая распределение программ и данных в основной памяти и файловое пространство во вторичной памяти, а также блокировку файлов во время обновления. Когда процесс завершается по какой-либо причине, все эти ресурсы повторно востребованы операционной системой.

Альтернативная система CP-67 для S / 360-67 положила начало целой линейке операционных систем IBM, ориентированных на концепцию виртуальных машин.Другие операционные системы, используемые на мэйнфреймах серии IBM S / 360, включали системы, разработанные IBM: COS / 360 (операционная система совместимости), DOS / 360 (дисковая операционная система), TSS / 360 (система разделения времени), TOS / 360 (операционная система на магнитной ленте). System), BOS / 360 (базовая операционная система) и ACP (программа управления авиакомпаниями), а также несколько систем сторонних производителей: MTS (Michigan Terminal System), MUSIC (многопользовательская система для интерактивных вычислений) и ORVYL. (Стэнфордская система разделения времени).

Control Data Corporation разработала операционную систему SCOPE в 1960-х годах для пакетной обработки.В сотрудничестве с Университетом Миннесоты в течение 1970-х годов были разработаны операционные системы Kronos, а затем и операционные системы NOS, которые поддерживали одновременное пакетное использование и разделение времени. Как и многие коммерческие системы с разделением времени, его интерфейс был расширением операционных систем Dartmouth BASIC, одним из первых достижений в области разделения времени и языков программирования. В конце 1970-х Control Data и Университет Иллинойса разработали операционную систему PLATO, в которой использовались плазменные панели и сети с разделением времени на большие расстояния.Платон был удивительно новаторским для своего времени, предлагая чат в реальном времени и многопользовательские графические игры.

В 1961 году Burroughs Corporation представила B5000 с операционной системой MCP (Master Control Program). B5000 была стековой машиной, предназначенной исключительно для поддержки языков высокого уровня без машинного языка или ассемблера, и действительно, MCP была первой ОС, написанной исключительно на языке высокого уровня — ESPOL, диалекте ALGOL. MCP также представила множество других революционных инноваций, таких как первая коммерческая реализация виртуальной памяти.Во время разработки AS400 IBM обратилась к Берроузу с просьбой лицензировать MCP для работы на оборудовании AS400. Это предложение было отклонено руководством Burroughs в целях защиты существующего производства оборудования. MCP все еще используется в линейке компьютеров Unisys ClearPath / MCP.

UNIVAC, первый производитель коммерческих компьютеров, выпустил серию операционных систем EXEC. Как и все ранние мейнфреймовые системы, эта пакетно-ориентированная система управляла магнитными барабанами, дисками, кардридерами и линейными принтерами.В 1970-х годах UNIVAC разработал базовую систему реального времени (RTB) для поддержки крупномасштабного разделения времени, также созданную по образцу системы Дартмутской Британской Колумбии.

General Electric и Массачусетский технологический институт разработали комплексный операционный супервизор General Electric (GECOS), который ввел концепцию кольцевых уровней привилегий безопасности. После приобретения компанией Honeywell она была переименована в General Comprehensive Operating System (GCOS).

Digital Equipment Corporation разработала множество операционных систем для различных компьютерных линий, включая системы разделения времени TOPS-10 и TOPS-20 для 36-битных систем класса PDP-10.До широкого распространения UNIX система TOPS-10 была особенно популярной в университетах и ​​в раннем сообществе ARPANET.

С конца 1960-х до конца 1970-х годов появилось несколько возможностей аппаратного обеспечения, которые позволили аналогичному или перенесенному программному обеспечению работать на нескольких системах. Ранние системы использовали микропрограммирование для реализации функций в своих системах, чтобы разные базовые компьютерные архитектуры выглядели такими же, как другие в серии. Фактически, большинство моделей 360 после 360/40 (кроме 360/165 и 360/168) были микропрограммированными реализациями.

Огромные инвестиции в программное обеспечение для этих систем, сделанные с 1960-х годов, заставили большинство производителей оригинальных компьютеров продолжить разработку совместимых операционных систем вместе с оборудованием. Известные поддерживаемые операционные системы для мэйнфреймов включают:

• Burroughs MCP — B5000, 1961, Unisys Clearpath / MCP, настоящее время
• IBM OS / 360 — IBM System / 360, 1966 — IBM z / OS, настоящее время
• IBM CP-67 — IBM System / 360, 1967 — IBM z / VM
• UNIVAC EXEC 8 — UNIVAC 1108, 1967, до OS 2200 Unisys Clearpath Dorado, настоящее время

Микрокомпьютеры

PC DOS была ранней ОС для персональных компьютеров с интерфейсом командной строки.

Mac OS от Apple Computer стала первой широко распространенной ОС с графическим пользовательским интерфейсом. Многие из его функций, такие как окна и значки, позже станут обычным явлением в графических интерфейсах.

Первые микрокомпьютеры не обладали мощностью или отсутствием необходимости в сложных операционных системах, которые были разработаны для мэйнфреймов и мини-компьютеров; Были разработаны минималистичные операционные системы, часто загружаемые из ПЗУ и известные как мониторы . Одной из примечательных ранних дисковых операционных систем была CP / M, которая поддерживалась на многих ранних микрокомпьютерах и сильно имитировала Microsoft MS-DOS, которая стала широко популярной в качестве операционной системы, выбранной для IBM PC (ее версия IBM называлась IBM DOS или ПК DOS).В 1980-х годах Apple Computer Inc. (ныне Apple Inc.) отказалась от своей популярной серии микрокомпьютеров Apple II, чтобы представить компьютер Apple Macintosh с инновационным графическим интерфейсом пользователя (GUI) для Mac OS.

Появление микросхемы ЦП Intel 80386 с 32-битной архитектурой и возможностями пейджинга предоставило персональным компьютерам возможность запускать многозадачные операционные системы, подобные тем, которые использовались на более ранних миникомпьютерах и мэйнфреймах. Microsoft отреагировала на этот прогресс, наняв Дэйва Катлера, который разработал операционную систему VMS для Digital Equipment Corporation.Он возглавил разработку операционной системы Windows NT, которая продолжает служить основой для линейки операционных систем Microsoft. Стив Джобс, соучредитель Apple Inc., основал NeXT Computer Inc., которая разработала операционную систему NEXTSTEP. Позднее NEXTSTEP будет приобретен Apple Inc. и использован вместе с кодом FreeBSD в качестве ядра Mac OS X.

Проект GNU был начат активистом и программистом Ричардом Столлманом с целью создания полной замены бесплатного программного обеспечения проприетарной операционной системе UNIX.В то время как проект был очень успешным в дублировании функциональности различных частей UNIX, разработка ядра GNU Hurd оказалась непродуктивной. В 1991 году финский студент-информатик Линус Торвальдс в сотрудничестве с волонтерами, работающими через Интернет, выпустил первую версию ядра Linux. Вскоре он был объединен с компонентами пользовательского пространства GNU и системным программным обеспечением, чтобы сформировать полную операционную систему. С тех пор индустрия программного обеспечения обычно называет комбинацию двух основных компонентов просто «Linux» — соглашение об именах, против которого Столлман и Free Software Foundation по-прежнему выступают, предпочитая имя GNU / Linux.Распространение программного обеспечения Беркли, известное как BSD, является производным от UNIX, распространяемым Калифорнийским университетом в Беркли, начиная с 1970-х годов. Свободно распространяемая и портированная на многие миникомпьютеры, она в конечном итоге также приобрела популярность для использования на ПК, в основном как FreeBSD, NetBSD и OpenBSD.

Примеры операционных систем

Unix и Unix-подобные операционные системы

Развитие систем Unix

Unix изначально был написан на ассемблере.Кен Томпсон написал B, в основном на основе BCPL, основываясь на своем опыте работы в проекте MULTICS. B был заменен на C, и Unix, переписанный на C, превратился в большое, сложное семейство взаимосвязанных операционных систем, которые оказали влияние на все современные операционные системы (см. Историю).

Unix-подобное семейство — это разнообразная группа операционных систем с несколькими основными подкатегориями, включая System V, BSD и Linux. Название «UNIX» является товарным знаком Open Group, которая лицензирует его для использования с любой операционной системой, которая соответствует их определениям.«UNIX-подобный» обычно используется для обозначения большого набора операционных систем, которые напоминают исходный UNIX.

Unix-подобные системы работают на самых разных компьютерных архитектурах. Они широко используются для серверов в бизнесе, а также рабочих станций в академической и инженерной среде. Бесплатные варианты UNIX, такие как Linux и BSD, популярны в этих областях.

Четыре операционные системы сертифицированы Open Group (владелец торговой марки Unix) как Unix. HP-UX от HP и AIX от IBM являются потомками исходной System V Unix и предназначены для работы только на оборудовании соответствующих производителей.В отличие от этого, операционная система Solaris от Sun Microsystems может работать на различных типах оборудования, включая серверы x86 и Sparc, а также ПК. Apple OS X, замена более ранней (не Unix) Mac OS от Apple, представляет собой гибридный вариант BSD на основе ядра, производный от NeXTSTEP, Mach и FreeBSD.

Совместимость с Unix была достигнута путем создания стандарта POSIX. Стандарт POSIX может применяться к любой операционной системе, хотя изначально он создавался для различных вариантов Unix.

BSD и ее потомки

Первый сервер всемирной паутины на NeXTSTEP, основанный на BSD

Подгруппа семейства Unix — это семейство Berkeley Software Distribution, которое включает FreeBSD, NetBSD и OpenBSD.Эти операционные системы чаще всего находятся на веб-серверах, хотя они также могут функционировать как ОС персонального компьютера. Интернет во многом обязан своим существованием BSD, поскольку многие протоколы, которые сейчас широко используются компьютерами для подключения, отправки и получения данных по сети, были широко реализованы и усовершенствованы в BSD. Всемирная паутина также была впервые продемонстрирована на ряде компьютеров под управлением ОС на основе BSD под названием NextStep.

BSD берет свое начало в Unix. В 1974 году Калифорнийский университет в Беркли установил свою первую систему Unix.Со временем студенты и сотрудники факультета информатики начали добавлять новые программы, упрощающие работу, например, текстовые редакторы. Когда в 1978 году Беркли получил новые компьютеры VAX с установленной Unix, студенты школы еще больше модифицировали Unix, чтобы воспользоваться преимуществами аппаратных возможностей компьютера. Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США проявило интерес и решило профинансировать проект. Многие школы, корпорации и правительственные организации обратили внимание и начали использовать версию Unix Беркли вместо официальной, распространяемой AT&T.

Стив Джобс, покинув Apple Inc. в 1985 году, основал NeXT Inc., компанию, которая производила высокопроизводительные компьютеры, работающие на разновидности BSD под названием NeXTSTEP. Один из этих компьютеров был использован Тимом Бернерсом-Ли в качестве первого веб-сервера для создания Всемирной паутины.

Разработчики, такие как Кейт Бостик, призвали проект заменить любой несвободный код, созданный Bell Labs. Однако, как только это было сделано, AT&T подала в суд. В конце концов, после двух лет судебных споров, проект BSD вышел вперед и породил ряд бесплатных производных, таких как FreeBSD и NetBSD.

OS X

Стандартный пользовательский интерфейс OS X

OS X (ранее «Mac OS X») — это линейка графических операционных систем с открытым ядром, разработанная, проданная и проданная Apple Inc., последняя из которых предварительно загружена на все поставляемые в настоящее время компьютеры Macintosh. OS X является преемником оригинальной Mac OS, которая была основной операционной системой Apple с 1984 года. В отличие от своего предшественника, OS X — это операционная система UNIX, построенная на технологии, которая разрабатывалась в NeXT во второй половине 1980-х годов и позже. пока Apple не купила компанию в начале 1997 года.Операционная система была впервые выпущена в 1999 году как Mac OS X Server 1. 0, а версия для настольных ПК (Mac OS X v10.0 «Cheetah») была выпущена в марте 2001 года. С тех пор появилось еще шесть различных «клиент» и «сервер». были выпущены версии OS X, пока они не были объединены в OS X 10.7 «Lion». Выпуски OS X v10.0 — v10.8 названы в честь больших кошек. Начиная с v10.9, «Mavericks», версии OS X названы в честь вдохновляющих мест в Калифорнии. OS X 10.10 «Йосемити», самая последняя версия, была анонсирована и выпущена 2 июня 2014 года на WWDC 2014.

До слияния с OS X серверная версия — OS X Server — была архитектурно идентична своему настольному аналогу и обычно работала на линейке серверного оборудования Macintosh от Apple. OS X Server включает программные инструменты для управления и администрирования рабочих групп, которые обеспечивают упрощенный доступ к ключевым сетевым службам, включая агент пересылки почты, сервер Samba, сервер LDAP, сервер доменных имен и другие. В Mac OS X v10.7 Lion все серверные аспекты Mac OS X Server были интегрированы в клиентскую версию, и продукт был переименован в «OS X» (без «Mac» в названии). Серверные инструменты теперь предлагаются в виде приложения.

Linux

Ubuntu, дистрибутив Linux для настольных ПК

Android, популярная мобильная операционная система, использующая модифицированную версию ядра Linux

Ядро Linux возникло в 1991 году как побочный проект Линуса Торвальдса, студента университета в Финляндии. Он разместил информацию о своем проекте в группе новостей для студентов-компьютерщиков и программистов и получил поддержку и помощь от волонтеров, которым удалось создать полное и функциональное ядро.

Linux похож на Unix, но был разработан без кода Unix, в отличие от BSD и ее вариантов. Благодаря модели открытой лицензии, код ядра Linux доступен для изучения и модификации, что привело к его использованию на широком спектре вычислительной техники, от суперкомпьютеров до умных часов. Хотя оценки показывают, что Linux используется только на 1,82% всех персональных компьютеров, он получил широкое распространение в серверах и встроенных системах, таких как сотовые телефоны. Linux вытеснил Unix на многих платформах и используется на десяти самых мощных суперкомпьютерах в мире.Ядро Linux используется в некоторых популярных дистрибутивах, таких как Red Hat, Debian, Ubuntu, Linux Mint и Android от Google.

Google Chromium OS

Chromium — операционная система на основе ядра Linux, разработанная Google. Поскольку Chromium OS ориентирована на пользователей компьютеров, которые проводят большую часть своего времени в Интернете, это в основном веб-браузер с ограниченными возможностями запуска локальных приложений, хотя в нем есть встроенный файловый менеджер и медиаплеер. Вместо этого он полагается на интернет-приложения (или веб-приложения), используемые в веб-браузере для выполнения таких задач, как обработка текста.Chromium OS отличается от Chrome OS тем, что Chromium имеет открытый исходный код и используется в основном разработчиками, тогда как Chrome OS — это операционная система, поставляемая в Chromebook.

Microsoft Windows

Microsoft Windows — это семейство проприетарных операционных систем, разработанных корпорацией Microsoft и в первую очередь предназначенных для компьютеров на базе архитектуры Intel, с примерно 88,9% общего использования на компьютерах, подключенных к Интернету. Самая последняя версия — Windows 8.1 для рабочих станций и Windows Server 2012 R2 для серверов.Windows 7 недавно обогнала Windows XP как наиболее используемую ОС.

Microsoft Windows возникла в 1985 году как операционная среда, работающая поверх MS-DOS, которая в то время была стандартной операционной системой, поставляемой на большинство персональных компьютеров с архитектурой Intel. В 1995 году была выпущена Windows 95, в которой MS-DOS использовалась только в качестве начальной загрузки. Для обратной совместимости Win9x может запускать MS-DOS в реальном режиме и 16-битные драйверы Windows 3.x. Windows ME, выпущенная в 2000 году, была последней версией в семействе Win9x.Все более поздние версии основывались на ядре Windows NT. Текущие клиентские версии Windows работают на микропроцессорах IA-32, x86-64 и 32-битных ARM. Кроме того, Itanium по-прежнему поддерживается в более старой версии сервера Windows Server 2008 R2. В прошлом Windows NT поддерживала дополнительные архитектуры.

Серверные редакции Windows широко используются. В последние годы Microsoft потратила значительные средства на продвижение использования Windows в качестве серверной операционной системы. Однако использование Windows на серверах не так широко распространено, как на персональных компьютерах, поскольку Windows конкурирует с Linux и BSD за долю на рынке серверов.Первым ПК, который использовал операционную систему Windows, был IBM Personal System / 2.

Другое

Было много операционных систем, которые были важны в свое время, но уже не так важны, например, AmigaOS; OS / 2 от IBM и Microsoft; Mac OS, не-Unix-предшественник Mac OS X от Apple; BeOS; XTS-300; ОС RISC; MorphOS; Хайку; BareMetal и FreeMint. Некоторые из них все еще используются на нишевых рынках и продолжают развиваться как платформы меньшинств для сообществ энтузиастов и специализированных приложений.OpenVMS, ранее разработанная DEC, все еще находится в стадии активной разработки Hewlett-Packard. Однако другие операционные системы используются почти исключительно в академических кругах, для обучения операционным системам или для исследования концепций операционных систем. Типичным примером системы, выполняющей обе роли, является MINIX, в то время как, например, Singularity используется исключительно для исследований.

Другие операционные системы не смогли завоевать значительную долю рынка, но в них были внедрены инновации, которые повлияли на основные операционные системы, не в последнюю очередь на Plan 9 Bell Labs.

Компоненты

Все компоненты операционной системы существуют для совместной работы различных частей компьютера. Все пользовательское программное обеспечение должно проходить через операционную систему, чтобы использовать любое оборудование, будь то такое простое, как мышь или клавиатура, или такое сложное, как Интернет-компонент.

Ядро

Ядро связывает прикладное программное обеспечение с аппаратным обеспечением компьютера.

С помощью микропрограмм и драйверов устройств ядро ​​обеспечивает базовый уровень контроля над всеми аппаратными устройствами компьютера.Он управляет доступом к памяти для программ в ОЗУ, определяет, какие программы получают доступ к каким аппаратным ресурсам, устанавливает или сбрасывает рабочие состояния ЦП для оптимальной работы в любое время, а также организует данные для долгосрочного энергонезависимого хранения. с файловыми системами на таких носителях, как диски, ленты, флэш-память и т. д.

Выполнение программы

Операционная система обеспечивает интерфейс между прикладной программой и аппаратным обеспечением компьютера, так что прикладная программа может взаимодействовать с аппаратным обеспечением только при соблюдении правил и процедур, запрограммированных в операционной системе.Операционная система также представляет собой набор служб, упрощающих разработку и выполнение прикладных программ. Выполнение прикладной программы включает создание процесса ядром операционной системы, которое назначает пространство памяти и другие ресурсы, устанавливает приоритет процесса в многозадачных системах, загружает двоичный код программы в память и инициирует выполнение прикладной программы, которая затем взаимодействует с пользователем и с аппаратными устройствами.

Прерывания

Прерывания

занимают центральное место в операционных системах, поскольку они предоставляют операционной системе эффективный способ взаимодействия и реакции на ее среду. Альтернатива — когда операционная система «наблюдает» за различными источниками ввода для событий (опросов), требующих действий, — может быть найдена в старых системах с очень маленькими стеками (50 или 60 байтов), но необычна для современных систем с большими стеками. Программирование на основе прерываний напрямую поддерживается большинством современных процессоров. Прерывания предоставляют компьютеру возможность автоматически сохранять контексты локальных регистров и запускать определенный код в ответ на события. Даже самые простые компьютеры поддерживают аппаратные прерывания и позволяют программисту указать код, который может быть запущен, когда это событие произойдет.

Когда получено прерывание, оборудование компьютера автоматически приостанавливает выполнение любой программы, выполняющейся в данный момент, сохраняет ее состояние и запускает компьютерный код, ранее связанный с прерыванием; это аналогично размещению закладки в книге в ответ на телефонный звонок. В современных операционных системах прерывания обрабатываются ядром операционной системы. Прерывания могут исходить как от оборудования компьютера, так и от работающей программы.

Когда аппаратное устройство запускает прерывание, ядро ​​операционной системы решает, как поступить с этим событием, обычно путем выполнения некоторого кода обработки.Количество запускаемого кода зависит от приоритета прерывания (например: человек обычно реагирует на сигнал тревоги дымового извещателя, прежде чем ответить на звонок). Обработка аппаратных прерываний — это задача, которая обычно делегируется программному обеспечению, называемому драйвером устройства, который может быть частью ядра операционной системы, частью другой программы или и тем, и другим. Затем драйверы устройств могут передавать информацию в работающую программу различными способами.

Программа может также вызвать прерывание в операционной системе.Например, если программе требуется доступ к оборудованию, она может прервать работу ядра операционной системы, что приведет к передаче управления обратно ядру. Затем ядро ​​обрабатывает запрос. Если программе требуются дополнительные ресурсы (или она желает освободить ресурсы), например память, она запускает прерывание, чтобы привлечь внимание ядра.

Режимы

Кольца привилегий для x86 доступны в защищенном режиме. Операционные системы определяют, какие процессы запускаются в каждом режиме.

Современные процессоры поддерживают несколько режимов работы.ЦП с этой возможностью используют как минимум два режима: защищенный режим и режим супервизора. Режим супервизора используется ядром операционной системы для задач низкого уровня, требующих неограниченного доступа к оборудованию, таких как управление записью и стиранием памяти и обмен данными с такими устройствами, как видеокарты. Защищенный режим, напротив, используется почти для всего остального. Приложения работают в защищенном режиме и могут использовать оборудование только путем взаимодействия с ядром, которое контролирует все в режиме супервизора.ЦП могут иметь и другие режимы, аналогичные защищенному режиму, например, виртуальные режимы для эмуляции старых типов процессоров, таких как 16-разрядные процессоры на 32-разрядном или 32-разрядные процессоры на 64-разрядном.

При первом запуске компьютер автоматически запускается в режиме супервизора. Первые несколько программ, запускаемых на компьютере, такие как BIOS или EFI, загрузчик и операционная система, имеют неограниченный доступ к аппаратному обеспечению — и это необходимо, потому что, по определению, инициализация защищенной среды может выполняться только вне ее.Однако, когда операционная система передает управление другой программе, она может перевести ЦП в защищенный режим.

В защищенном режиме программы могут иметь доступ к более ограниченному набору инструкций ЦП. Пользовательская программа может выйти из защищенного режима, только вызвав прерывание, в результате чего управление будет передано обратно ядру. Таким образом, операционная система может сохранять исключительный контроль над такими вещами, как доступ к оборудованию и памяти.

Термин «ресурс защищенного режима» обычно относится к одному или нескольким регистрам ЦП, которые содержат информацию, которую запущенной программе не разрешено изменять. Попытки изменить эти ресурсы обычно вызывают переключение в режим супервизора, в котором операционная система может справиться с незаконной операцией, которую пыталась выполнить программа (например, путем завершения программы).

Управление памятью

Среди прочего, ядро ​​мультипрограммной операционной системы должно отвечать за управление всей системной памятью, которая в настоящее время используется программами. Это гарантирует, что программа не вмешивается в память, уже используемую другой программой.Поскольку программы делят время, каждая программа должна иметь независимый доступ к памяти.

Совместное управление памятью, используемое многими ранними операционными системами, предполагает, что все программы добровольно используют диспетчер памяти ядра и не превышают выделенную им память. Эта система управления памятью почти никогда больше не встречается, поскольку программы часто содержат ошибки, которые могут привести к превышению выделенной им памяти. Если программа не работает, это может привести к изменению или перезаписи памяти, используемой одной или несколькими другими программами. Вредоносные программы или вирусы могут целенаправленно изменять память другой программы или влиять на работу самой операционной системы. При кооперативном управлении памятью достаточно всего одной некорректной программы, чтобы вывести систему из строя.

Защита памяти позволяет ядру ограничивать доступ процесса к памяти компьютера. Существуют различные методы защиты памяти, включая сегментацию памяти и разбиение на страницы. Все методы требуют некоторого уровня поддержки оборудования (например, 80286 MMU), который существует не на всех компьютерах.

И в сегментации, и в подкачке определенные регистры защищенного режима указывают процессору, к какому адресу памяти он должен разрешить доступ выполняющейся программе. Попытки получить доступ к другим адресам вызывают прерывание, которое заставляет ЦП повторно входить в режим супервизора, передавая ядру ответственность. Это называется нарушением сегментации или Seg-V для краткости, и поскольку одновременно трудно назначить значимый результат такой операции, и поскольку это обычно является признаком некорректного поведения программы, ядро ​​обычно прибегает к завершению программы-нарушителя, и сообщает об ошибке.

Windows версий от 3.1 до ME имела некоторый уровень защиты памяти, но программы могли легко обойти необходимость ее использования. Произойдет общий сбой защиты, указывающий на нарушение сегментации; однако в любом случае система часто вылетает из строя.

Виртуальная память

Многие операционные системы могут «обмануть» программы, заставляя их использовать память, разбросанную по жесткому диску и оперативной памяти, как если бы это был один непрерывный фрагмент памяти, называемый виртуальной памятью.

Использование адресации виртуальной памяти (например, подкачки или сегментация) означает, что ядро ​​может выбирать, какую память каждая программа может использовать в любой момент времени, что позволяет операционной системе использовать одни и те же ячейки памяти для нескольких задач.

Если программа пытается получить доступ к памяти, которая не находится в ее текущем диапазоне доступной памяти, но, тем не менее, была выделена для нее, ядро ​​прерывается так же, как если бы программа превышала выделенную память. (См. Раздел об управлении памятью.) В UNIX этот вид прерывания называется ошибкой страницы.

Когда ядро ​​обнаруживает ошибку страницы, оно обычно регулирует диапазон виртуальной памяти программы, которая его запустила, предоставляя ей доступ к запрошенной памяти.Это дает ядру дискреционную власть над тем, где хранится память конкретного приложения, или даже над тем, была ли она фактически выделена.

В современных операционных системах память, к которой обращаются реже, может быть временно сохранена на диске или другом носителе, чтобы сделать это пространство доступным для использования другими программами. Это называется свопингом, так как область памяти может использоваться несколькими программами, а то, что содержит эта область памяти, может быть заменено местами или заменено по запросу.

«Виртуальная память» дает программисту или пользователю представление о том, что в компьютере гораздо больший объем оперативной памяти, чем есть на самом деле.

Многозадачность

Многозадачность означает выполнение нескольких независимых компьютерных программ на одном компьютере; создавая впечатление, что он выполняет задачи одновременно. Поскольку большинство компьютеров могут выполнять не более одной или двух задач одновременно, это обычно осуществляется с помощью разделения времени, что означает, что каждая программа использует часть времени компьютера для выполнения.

Ядро операционной системы содержит программу планирования, которая определяет, сколько времени каждый процесс тратит на выполнение, и в каком порядке управление выполнением должно передаваться программам.Управление передается процессу ядром, что позволяет программе получить доступ к процессору и памяти. Позже управление возвращается ядру через некоторый механизм, так что другой программе может быть разрешено использовать ЦП. Эта так называемая передача управления между ядром и приложениями называется переключением контекста.

Ранняя модель, которая регулировала распределение времени между программами, называлась совместной многозадачностью. В этой модели, когда управление передается программе ядром, она может выполняться столько, сколько захочет, прежде чем явно вернуть управление ядру. Это означает, что вредоносная или неисправная программа может не только помешать другим программам использовать ЦП, но и может зависнуть всей системе, если войдет в бесконечный цикл.

Современные операционные системы расширяют концепцию приоритетного прерывания работы приложений на драйверы устройств и код ядра, так что операционная система также имеет преимущественный контроль над внутренним временем выполнения.

Философия, регулирующая вытесняющую многозадачность, заключается в том, чтобы гарантировать, что все программы регулярно загружаются на ЦП.Это означает, что все программы должны быть ограничены в том, сколько времени им разрешено проводить в ЦП без прерывания. Для этого в современных ядрах операционных систем используется прерывание по времени. Ядро устанавливает таймер защищенного режима, который запускает возврат в режим супервизора по истечении заданного времени. (См. Разделы выше, посвященные прерываниям и работе в двойном режиме.)

Во многих однопользовательских операционных системах совместная многозадачность вполне достаточна, поскольку на домашних компьютерах обычно запускается небольшое количество хорошо протестированных программ. AmigaOS является исключением, поскольку с самой первой версии она имеет упреждающую многозадачность. Windows NT была первой версией Microsoft Windows, в которой использовалась вытесняющая многозадачность, но она не была доступна на домашнем рынке до Windows XP (поскольку Windows NT была ориентирована на профессионалов).

Доступ к диску и файловые системы

Файловые системы позволяют пользователям и программам упорядочивать и сортировать файлы на компьютере, часто с помощью каталогов (или «папок»).

Доступ к данным, хранящимся на дисках, является центральной функцией всех операционных систем.Компьютеры хранят данные на дисках с помощью файлов, которые структурированы определенным образом, чтобы обеспечить более быстрый доступ, более высокую надежность и более эффективно использовать доступное пространство на диске. Особый способ хранения файлов на диске называется файловой системой и позволяет файлам иметь имена и атрибуты. Это также позволяет хранить их в иерархии каталогов или папок, упорядоченных в дереве каталогов.

Ранние операционные системы обычно поддерживали один тип дисковода и только один вид файловой системы.Ранние файловые системы были ограничены по емкости, скорости и типам имен файлов и структур каталогов, которые они могли использовать. Эти ограничения часто отражают ограничения в операционных системах, для которых они были разработаны, что очень затрудняет поддержку операционной системой более одной файловой системы.

Хотя многие более простые операционные системы поддерживают ограниченный набор опций для доступа к системам хранения, такие операционные системы, как UNIX и Linux, поддерживают технологию, известную как виртуальная файловая система или VFS.Операционная система, такая как UNIX, поддерживает широкий спектр устройств хранения, независимо от их конструкции или файловых систем, что позволяет получить к ним доступ через общий интерфейс прикладного программирования (API). Это избавляет программы от каких-либо сведений об устройстве, к которому они обращаются. VFS позволяет операционной системе предоставлять программам доступ к неограниченному количеству устройств с бесконечным разнообразием установленных на них файловых систем с помощью специальных драйверов устройств и драйверов файловой системы.

Доступ к подключенному запоминающему устройству, например жесткому диску, осуществляется через драйвер устройства. Драйвер устройства понимает конкретный язык диска и может переводить этот язык на стандартный язык, используемый операционной системой для доступа ко всем дискам. В UNIX это язык блочных устройств.

Когда в ядре установлен соответствующий драйвер устройства, оно может получить доступ к содержимому диска в необработанном формате, который может содержать одну или несколько файловых систем.Драйвер файловой системы используется для преобразования команд, используемых для доступа к каждой конкретной файловой системе, в стандартный набор команд, которые операционная система может использовать для взаимодействия со всеми файловыми системами. Затем программы могут работать с этими файловыми системами на основе имен файлов и каталогов / папок, содержащихся в иерархической структуре. Они могут создавать, удалять, открывать и закрывать файлы, а также собирать различную информацию о них, включая права доступа, размер, свободное место, а также даты создания и изменения.

Различные различия между файловыми системами затрудняют поддержку всех файловых систем. Допустимые символы в именах файлов, чувствительность к регистру и наличие различных типов атрибутов файлов делают реализацию единого интерфейса для каждой файловой системы сложной задачей. Операционные системы, как правило, рекомендуют использовать (и поэтому поддерживают изначально) файловые системы, специально разработанные для них; например NTFS в Windows и ext3 и ReiserFS в Linux. Однако на практике обычно доступны диски сторонних производителей для поддержки наиболее широко используемых файловых систем в большинстве операционных систем общего назначения (например, NTFS доступна в Linux через NTFS-3g, а ext2 / 3 и ReiserFS доступны. в Windows через сторонний софт).

Поддержка файловых систем в современных операционных системах сильно различается, хотя есть несколько общих файловых систем, для которых почти все операционные системы включают поддержку и драйверы. Операционные системы различаются по поддержке файловой системы и форматов дисков, на которые они могут быть установлены. В Windows каждая файловая система обычно ограничена в применении определенным носителем; например, компакт-диски должны использовать ISO 9660 или UDF, а в Windows Vista NTFS является единственной файловой системой, на которую может быть установлена ​​операционная система.Linux можно установить на многие типы файловых систем. В отличие от других операционных систем, Linux и UNIX позволяют использовать любую файловую систему независимо от носителя, на котором она хранится, будь то жесткий диск, диск (CD, DVD…), флэш-накопитель USB или даже содержащийся в файл, расположенный в другой файловой системе.

Драйверы устройств

Драйвер устройства — это особый тип компьютерного программного обеспечения, разработанное для взаимодействия с аппаратными устройствами. Обычно это представляет собой интерфейс для связи с устройством через определенную компьютерную шину или подсистему связи, к которой подключено оборудование, предоставляя команды и / или получая данные от устройства, а с другой стороны, необходимые интерфейсы для операционной системы. системные и программные приложения.Это специализированная аппаратно-зависимая компьютерная программа, которая также зависит от операционной системы, которая позволяет другой программе, обычно операционной системе или программному пакету приложений, или компьютерной программе, работающей под управлением ядра операционной системы, прозрачно взаимодействовать с аппаратным устройством и обычно предоставляет необходимая обработка прерываний, необходимая для любых необходимых требований асинхронного зависящего от времени аппаратного интерфейса.

Ключевой целью разработки драйверов устройств является абстракция.Каждая модель оборудования (даже в пределах одного класса устройств) отличается. Производители также выпускают более новые модели, которые обеспечивают более надежную или лучшую производительность, и эти новые модели часто управляются иначе. Нельзя ожидать, что компьютеры и их операционные системы будут знать, как управлять каждым устройством, как сейчас, так и в будущем. Чтобы решить эту проблему, операционные системы, по сути, диктуют, как следует управлять каждым типом устройства. Функция драйвера устройства состоит в том, чтобы преобразовать эти вызовы функций, требуемых операционной системой, в вызовы конкретных устройств.Теоретически новое устройство, которым управляют по-новому, должно правильно работать, если доступен подходящий драйвер. Этот новый драйвер обеспечивает нормальную работу устройства с точки зрения операционной системы.

В версиях Windows до Vista и версиях Linux до 2.6 все драйверы выполнялись совместно, что означает, что если драйвер войдет в бесконечный цикл, это приведет к зависанию системы. Более поздние версии этих операционных систем включают вытеснение ядра, когда ядро ​​прерывает работу драйвера, чтобы дать ему задачи, а затем отделяется от процесса до тех пор, пока не получит ответ от драйвера устройства или не даст ему выполнить больше задач.

Сеть

В настоящее время большинство операционных систем поддерживают различные сетевые протоколы, оборудование и приложения для их использования. Это означает, что компьютеры, работающие под управлением разных операционных систем, могут участвовать в общей сети для совместного использования ресурсов, таких как компьютеры, файлы, принтеры и сканеры, используя проводные или беспроводные соединения. Сети могут позволить операционной системе компьютера получить доступ к ресурсам удаленного компьютера для поддержки тех же функций, что и при непосредственном подключении этих ресурсов к локальному компьютеру.Это включает в себя все, от простого обмена данными до использования сетевых файловых систем или даже совместного использования графического или звукового оборудования другого компьютера. Некоторые сетевые службы позволяют осуществлять прозрачный доступ к ресурсам компьютера, например SSH, который позволяет пользователям сети прямой доступ к интерфейсу командной строки компьютера.

Сеть клиент / сервер позволяет программе на компьютере, называемой клиентом, подключаться через сеть к другому компьютеру, называемому сервером. Серверы предлагают (или размещают) различные услуги другим компьютерам и пользователям сети.Эти услуги обычно предоставляются через порты или пронумерованные точки доступа за пределами сетевого адреса сервера. Каждый номер порта обычно связан максимум с одной запущенной программой, которая отвечает за обработку запросов к этому порту. Демон, будучи пользовательской программой, может, в свою очередь, получить доступ к локальным аппаратным ресурсам этого компьютера, передавая запросы ядру операционной системы.

Многие операционные системы также поддерживают один или несколько протоколов конкретных поставщиков или открытых сетевых протоколов, например, SNA в системах IBM, DECnet в системах от Digital Equipment Corporation и протоколы Microsoft (SMB) в Windows.Также могут поддерживаться определенные протоколы для конкретных задач, такие как NFS для доступа к файлам. Такие протоколы, как ESound или esd, можно легко расширить по сети для обеспечения звука из локальных приложений на звуковом оборудовании удаленной системы.

Безопасность

Безопасность компьютера зависит от правильной работы ряда технологий. Современная операционная система обеспечивает доступ к ряду ресурсов, которые доступны программному обеспечению, работающему в системе, и внешним устройствам, таким как сети, через ядро.

Операционная система должна иметь возможность различать запросы, которые должны быть разрешены для обработки, и другие, которые не должны обрабатываться. В то время как некоторые системы могут просто различать «привилегированные» и «непривилегированные», системы обычно имеют форму идентификатора запрашивающего , такую ​​как имя пользователя. Для установления личности может быть процесс аутентификации . Часто имя пользователя необходимо указывать в кавычках, и каждое имя пользователя может иметь пароль. Вместо этого могут использоваться другие методы аутентификации, такие как магнитные карты или биометрические данные.В некоторых случаях, особенно при подключении из сети, к ресурсам можно получить доступ вообще без аутентификации (например, чтение файлов через общий сетевой ресурс). Также под концепцией запрашивающего идентификатора является авторизация ; конкретные службы и ресурсы, доступные запрашивающей стороне после входа в систему, привязаны либо к учетной записи запрашивающей стороны, либо к различным настроенным группам пользователей, к которым принадлежит запрашивающая сторона.

В дополнение к разрешающей или запрещающей модели безопасности система с высоким уровнем безопасности также предлагает варианты аудита.Это позволит отслеживать запросы на доступ к ресурсам (например, «кто читал этот файл?»). Внутренняя безопасность или безопасность уже запущенной программы возможна только в том случае, если все потенциально опасные запросы должны выполняться через прерывания к ядру операционной системы. Если программы могут напрямую обращаться к оборудованию и ресурсам, они не могут быть защищены.

Внешняя безопасность включает в себя запрос извне компьютера, такой как вход в систему на подключенной консоли или какое-либо сетевое соединение.Внешние запросы часто передаются через драйверы устройств в ядро ​​операционной системы, где они могут быть переданы в приложения или выполнены напрямую. Безопасность операционных систем давно вызывает беспокойство из-за высокочувствительных данных, хранящихся на компьютерах, как коммерческого, так и военного характера. Министерство обороны США (DoD) разработало критерии оценки доверенных компьютерных систем (TCSEC), которые представляют собой стандарт, который устанавливает основные требования для оценки эффективности безопасности.Это стало жизненно важным для производителей операционных систем, поскольку TCSEC использовался для оценки, классификации и выбора доверенных операционных систем, рассматриваемых для обработки, хранения и извлечения конфиденциальной или секретной информации.

Сетевые службы

включают такие предложения, как совместное использование файлов, услуги печати, электронная почта, веб-сайты и протоколы передачи файлов (FTP), безопасность большинства из которых может быть нарушена. На переднем крае безопасности стоят аппаратные устройства, известные как межсетевые экраны или системы обнаружения / предотвращения вторжений.На уровне операционной системы доступен ряд программных брандмауэров, а также систем обнаружения / предотвращения вторжений. Большинство современных операционных систем включают программный брандмауэр, который включен по умолчанию. Программный брандмауэр можно настроить так, чтобы разрешить или запретить сетевой трафик к службе или приложению, работающим в операционной системе, или от них. Следовательно, можно установить и запустить небезопасную службу, такую ​​как Telnet или FTP, и ему не придется подвергаться угрозе нарушения безопасности, потому что брандмауэр будет запрещать весь трафик, пытающийся подключиться к службе через этот порт.

Альтернативная стратегия и единственная стратегия песочницы, доступная в системах, которые не соответствуют требованиям виртуализации Попека и Голдберга, — это когда операционная система не запускает пользовательские программы как собственный код, а вместо этого либо эмулирует процессор, либо предоставляет хост для Система на основе p-кода, такая как Java.

Внутренняя безопасность особенно актуальна для многопользовательских систем; он позволяет каждому пользователю системы иметь личные файлы, которые другие пользователи не могут изменять или читать.Внутренняя безопасность также имеет жизненно важное значение для того, чтобы аудит был полезен, поскольку программа потенциально может обойти операционную систему, в том числе обход аудита.

Пользовательский интерфейс

Снимок экрана командной строки Bourne Again Shell. Каждая команда набирается после «приглашения», а затем ее вывод появляется ниже, двигаясь вниз по экрану. Текущая командная строка находится внизу.

Каждый компьютер, которым будет управлять физическое лицо, требует пользовательского интерфейса.Пользовательский интерфейс обычно называют оболочкой и необходим для поддержки взаимодействия с человеком. Пользовательский интерфейс просматривает структуру каталогов и запрашивает службы из операционной системы, которые будут получать данные от устройств ввода, таких как клавиатура, мышь или устройство чтения кредитных карт, и запрашивает службы операционной системы для отображения подсказок, сообщений о состоянии и т. Д. На оборудовании вывода. устройства, такие как видеомонитор или принтер. Двумя наиболее распространенными формами пользовательского интерфейса исторически были интерфейс командной строки, где компьютерные команды вводятся построчно, и графический пользовательский интерфейс, где присутствует визуальная среда (чаще всего WIMP).

Графические пользовательские интерфейсы

Снимок экрана графического интерфейса пользователя KDE Plasma Desktop. Программы принимают форму изображений на экране, а файлы, папки (каталоги) и приложения принимают форму значков и символов. Мышь используется для навигации по компьютеру.

Большинство современных компьютерных систем поддерживают графические пользовательские интерфейсы (GUI) и часто включают их. В некоторых компьютерных системах, таких как оригинальная реализация Mac OS, графический интерфейс интегрирован в ядро.

Хотя технически графический пользовательский интерфейс не является службой операционной системы, включение поддержки одного из них в ядро ​​операционной системы может позволить графическому интерфейсу пользователя быть более отзывчивым за счет сокращения количества переключений контекста, необходимых для выполнения графическим интерфейсом функций вывода. Другие операционные системы являются модульными, отделяя графическую подсистему от ядра и операционной системы. В 1980-х годах в UNIX, VMS и многих других были операционные системы, построенные таким образом. Linux и Mac OS X также построены таким образом.Современные выпуски Microsoft Windows, такие как Windows Vista, реализуют графическую подсистему, которая в основном находится в пространстве пользователя; однако процедуры рисования графики в версиях между Windows NT 4.0 и Windows Server 2003 существуют в основном в пространстве ядра. В Windows 9x было очень мало различий между интерфейсом и ядром.

Многие компьютерные операционные системы позволяют пользователю устанавливать или создавать любой пользовательский интерфейс по своему желанию. Система X Window в сочетании с GNOME или KDE Plasma Desktop обычно используется в большинстве Unix и Unix-подобных (BSD, Linux, Solaris) систем.Для Microsoft Windows выпущен ряд замен оболочки Windows, которые предлагают альтернативы включенной оболочке Windows, но сама оболочка не может быть отделена от Windows.

Со временем существовало множество графических интерфейсов на основе Unix, большинство из которых были заимствованы из X11. Конкуренция между различными поставщиками Unix (HP, IBM, Sun) привела к значительной фрагментации, хотя попытка стандартизации в 1990-х годах до COSE и CDE потерпела неудачу по разным причинам и в конечном итоге затмила широкое распространение GNOME и K Desktop Environment. .До появления наборов инструментов на основе бесплатного программного обеспечения и окружения рабочего стола Motif был преобладающей комбинацией набор инструментов / рабочий стол (и был основой, на которой была разработана CDE).

Графические пользовательские интерфейсы со временем развиваются. Например, Windows меняла свой пользовательский интерфейс почти каждый раз, когда выпускалась новая основная версия Windows, а графический интерфейс Mac OS резко изменился с появлением Mac OS X в 1999 году.

Операционные системы реального времени

Операционная система реального времени (RTOS) — это операционная система, предназначенная для приложений с фиксированными сроками (вычисления в реальном времени).Такие приложения включают в себя некоторые небольшие встроенные системы, контроллеры автомобильных двигателей, промышленных роботов, космические аппараты, промышленное управление и некоторые крупномасштабные вычислительные системы.

Ранним примером крупномасштабной операционной системы реального времени была Transaction Processing Facility, разработанная American Airlines и IBM для Sabre Airline Reservations System.

Встроенные системы с фиксированными сроками исполнения используют операционную систему реального времени, такую ​​как VxWorks, PikeOS, eCos, QNX, MontaVista Linux и RTLinux.Windows CE — это операционная система реального времени, которая имеет аналогичные API-интерфейсы с настольной Windows, но не использует кодовую базу настольной Windows. ОС Symbian также имеет ядро ​​RTOS (EKA2), начиная с версии 8.0b.

В некоторых встроенных системах используются такие операционные системы, как Palm OS, BSD и Linux, хотя такие операционные системы не поддерживают вычисления в реальном времени.

Разработка операционной системы для души

Разработка операционной системы — одно из самых сложных занятий, которым может заниматься компьютерный энтузиаст.Операционная система для хобби может быть классифицирована как система, код которой не был напрямую получен из существующей операционной системы, и имеет небольшое количество пользователей и активных разработчиков.

В некоторых случаях хобби-разработка заключается в поддержке вычислительного устройства для домашнего приготовления, например, простого одноплатного компьютера с микропроцессором 6502. Или разработка может быть для архитектуры, уже широко используемой. Разработка операционной системы может исходить из совершенно новых концепций или может начинаться с моделирования существующей операционной системы.В любом случае, увлеченный разработчик является его / ее собственным разработчиком или может взаимодействовать с небольшой, а иногда и неструктурированной группой людей, имеющих схожие интересы.

Примеры операционной системы для хобби: ReactOS и Syllable.

Разнообразие операционных систем и портативность

Прикладное программное обеспечение обычно пишется для использования в определенной операционной системе, а иногда даже для определенного оборудования. При переносе приложения для работы в другой ОС функции, требуемые для этого приложения, могут быть реализованы в этой ОС по-разному (имена функций, значение аргументов и т. Д.) требуя, чтобы приложение было адаптировано, изменено или иным образом поддержано.

Unix была первой операционной системой, написанной не на языке ассемблера, что делало ее очень переносимой в системы, отличные от ее родной PDP-11.

Таких затрат на поддержку разнообразия операционных систем можно избежать, написав приложения вместо программных платформ, таких как Java или Qt. Эти абстракции уже понесли затраты на адаптацию к конкретным операционным системам и их системным библиотекам.

Другой подход заключается в том, чтобы производители операционных систем применяли стандарты.