Что понимается под семейством операционных систем приведите примеры семейств операционных систем
Семейства операционных систем: DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS.
Сегодня мы поговорим на такие темы, как: Семейства операционных систем: DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS.
ОС семейства DOS.
Первый представитель этого семейства – система MS-DOS (Microsoft Disk Operating System – дисковая операционная система фирмы Microsoft) была выпущена в 1981 году в связи с появлением компьютеров IBM PC.
ОС семейства DOS обладают следующими характерными особенностями:
Пример
ОС MS-DOS 6.22., MS DOS 8.0 интегрированная в Windows ME, DOS PC 2000.
Начиная с версии 4.0, MS-DOS включал DOS Shell – программу диспетчера файлов с квазиграфическим текстовым пользовательским интерфейсом (TUI), который показал меню, windows разбиения, цветные темы, поддержку мыши и ярлыки программы, используя графику символьного режима.
ОС семейства OS/2
ОС OS/2 (Operating System / 2) была разработана фирмой IBM в 1987 году в связи с созданием нового семейства ПК PS/2.
ОС семейства OS/2 обладают следующими характерными особенностями:
Пример
Использования OS/2: OS/2 WSeB 4.5x в качестве файлового сервера.
ОС семейства UNIX
ОС UNIX была разработана Кеном Томпсоном – сотрудником фирмы Bell Laboratories концерна AT&T в 1969 году для различных компьютеров: от суперкомпьютера до миникомпьютеров. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Юридически лишь некоторые из них имеют полное право называться «UNIX»; остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, объединяются термином «UNIX-подобные». В ходе разработки Unix-систем был создан язык СИ.
ОС семейства UNIX обладает следующими характерными особенностями:
Linux (полное название GNU/Linux) – это UNIX-подобная ОС. Linux свободно распространяемая ОС, первоначально разработанная Линусом Торвальдсом. Первая официальная версия объявлена 5 октября 1991 года.
Версии: Debian GNU/Linux – не имеющий национальной принадлежности международный дистрибутив (а также его ответвления, включая сверх-популярные Ubuntu, Kubuntu, Xubuntu), американский Red Hat и его наследник Fedora, французско-бразильский Mandriva, бывшие Mandrake и Conectiva.
ОС семейства WINDOWS
История Windows началась в 1985 году, когда появилась первая версия системы (оболочки). Через несколько лет вышла вторая версия, но особой популярности система Windows не завоевала.
В 1990 году вышла Windows 3.0, которая стала применяться на многих ПК (графический интерфейс, многозадачный режим, появление множества программ, работающих под управлением Windows).
Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, на поддержку средств мультимедиа и работу в компьютерных сетях.
Всех представителей ОС Windows можно разделить на две линейки:
Только в семействе Windows NT представлены операционные системы для серверов.
ОС семейства Windows обладают следующими характерными особенностями:
Представители семейства Windows:
Windows 3.х (3.0/3.1/3.11). Операционные оболочки, выполняемые под управлением MS-DOS.
Windows 95 (первая ОС). Изменился интерфейс, выросла скорость работы программ, возможность автоматической настройки дополнительного оборудования, возможность работы с Интернет.
Windows 95 OSR2. Исправлены многие ошибки Windows 95, добавлена поддержка нескольких новых устройств, возможность использовать файловую систему FAT32.
Windows 98. Сохранился внешний интерфейс, переработана внутренняя структура, много внимания уделено работе с Интернет, возможность работы с несколькими мониторами.
Windows 98 SE. В состав включена 5-ая версия Internet Explorer, обновленная система соединения с Интернет, многочисленные исправления ошибок и новая библиотека драйверов.
Windows NT (1992г. — NT 3.0, 1994г. — NT 3.5, 1996г. — NT 4.0), разрабатывались с целью повышения надежности и мощности сетевой работы.
Выпускается в двух модификациях:
Windows 2000 (NT 5.0). Разработана на основе Windows NT и унаследовала от нее высокую надежность и защищенность информации от постороннего вмешательства.
Windows Me. Наследница Windows 98, приобрела новые возможности: улучшенная работа с мультимедиа, возможность записи не только аудио, но и видеоинформации, мощные средства восстановления информации после сбоев.
Windows XP. Появление 64-разрядной версии, первая ОС с полностью настраиваемым интерфейсом, поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС и др.
Windows CE. Предназначена исключительно для установки на «карманные» компьютеры.
Windows Server 2003. Содержит все функции, необходимые для серверной ОС Windows, направление на безопасность, надежность, доступность и масштабируемость. Версии: Standart Edition, Enterprise Edition, Datacenter Edition, Web Edition.
Windows Vista. План выпуска версий Windows Vista оптимизирован для ключевых категорий пользователей – отдельных пользователей, малых предприятий, средних и крупных организаций, а также для соответствующих этим категориям схем использования ПО. Основной задачей семейства Windows Vista является наиболее точное соответствие набора предлагаемых программных продуктов потребностям потребителей.
Windows Server 2008 (кодовое имя «Longhorn Server») – новая версия серверной операционной системы от Microsoft. Эта версия должна стать заменой Windows Server 2003 как представитель операционных систем поколения Vista.
Windows 7 (ранее известная под кодовыми названиями Blackcomb и Vienna) – версия компьютерной операционной системы семейства Windows, следующая за Windows Vista.
Основные семейства операционных систем
Существует несколько видов операционных систем. Наиболее распространёнными операционными системами для персональных компьютеров и серверов являются ОС семейства Microsoft Windows, Mac OS и Mac OS X, системы класса UNIX, и Unix-подобные (особенно GNU/Linux).
Понятие каталога и организация файлов на диске
Для грамотного использования ОС необходимо знать следующее:
· понятие дискового файла и правила задания имен файлов
· понятие файловой структуры диска
· основы взаимодействия с ОС (интерфейс пользователя)
Имена устройств и файлов
При работе с ОС типа Windows пользователю многократно приходится обращаться к внешней дисковой памяти. Для этого он должен уметь указывать необходимое ему устройство. Каждому дисковому накопителю присваивается свое имя следующим образом:
Во многих случаях жесткий диск удобно разбить на самостоятельные части (разделы), присвоив каждой части свое имя C:, D:, E:, F: и т.д. по алфавиту. При использовании сетевых дисков на сервере им также присваиваются имена, которыми могут быть любые неиспользованные буквы английского алфавита. При работе с компакт-диском используется имя, обозначаемое следующей по алфавиту буквой за именами разделов жесткого диска. Например:
Файловая структура диска
Современные магнитные диски могут хранить десятки тысяч разнообразных файлов. Чтобы не запутаться в этом море файлов, их классифицируют, объединяют по группам. Все файлы, хранимые на магнитных дисках любых типов, операционные системы позволяют разбивать на отдельные группы. Внутри группы файлы объединяются по какому-либо признаку (например, все файлы некоторого пользователя). Такая группа файлов называется каталогом (directory).
Семейства ОС
Зашита информации средствами ОС
Классификация ОС
1. По числу одновременно выполняемых задач
2. по числу одновр работ пользователей
Разрядность – это количество разрядов(бит) в адресе оперативной памяти, к которому она может напрямую обратиться.
4.по возможности совместного использования
5. по аппаратной платформе:
6. по типу пользовательского интерфейса:
Можно выполнять 2 класса задач, возлагаемых на ОС в плане защиты информации: обеспечение отказоустойчивости (защита от сбоев и отказов аппаратуры и ошибок ПО) и защита от несанкционированного доступа.
Поддержка отказоустойчивости реализуется ОС, как правило, на основе резервирования. Чаще всего в функции ОС входит поддержание нескольких копий данных на разных дисках или разных дисковых накопителях.
В состав обычно входят утилиты, позволяющие выполнять регулярные операции резервного копирования для обеспечения быстрого восстановления важных данных.
Типовая структура подсистемы безопасности ОС для защиты от несанкционированного доступа включает процедуру:
1. Идентификация – присвоение иденфикатора и/или сравнение предъявляемого иденфикатора с зарегистрированным перечнем
2. Аутентификация – проверка и подтверждение подлинности субъекту доступа предъявляемого им иденфикатором (пароли, смарт-карты биометрические характеристики)
Шифрование файлов – процесс преобразования файлов в формат, недоступный для чтения другими пользователями. После того как файл был зашифрован, он автоматически остается зашифрованным в любом месте хранения на диске.
2вопрос
Первый представитель этого семейства – система MS-DOS (Microsoft Disk Operating System – дисковая операционная система фирмы Microsoft) была выпущена в 1981 году в связи с появлением компьютеров IBM PC.
Характерные особенности:
Ø Однопользовательская
Ø Однозадачная
Ø Имеет командный интерфейс
Ø 16-разрядная
Ø По типу управления ресурсами – несетевая
Ø Имеет модульную структуру, упрощающую перенос системы на другие типы ЭВМ.
Ø Небольшой объем доступной оперативной памяти (до 1 Мбайт).
Ø Существенный недостаток ОС семейства DOS – отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС.
ОС OS/2 (Operating System / 2) была разработана фирмой IBM в 1987 году в связи с созданием нового семейства ПК PS/2.
Характерные особенности:
Ø Однопользовательская ОС
Ø Многозадачная ОС второго поколения: позволяет организовать параллельную работу нескольких прикладных программ, обеспечивая при этом защиту одной программы от другой и ОС от работающих под ее управлением программ.
Ø Имеет графический интерфейс
Ø 32-разрядная
Ø Родная файловая система – HPFS
Ø Недостаток OS/2 – малое число приложений для нее, что делает эту систему менее популярной, чем, например, Windows
ОС UNIX была разработана Кеном Томпсоном – сотрудником фирмы Bell Laboratories концерна AT&T в 1969году для различных компьютеров: от суперкомпьютера до миникомпьютеров. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Юридически лишь некоторые из них имеют полное право называться «UNIX»; остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, объединяются термином «UNIX-подобные». В ходе разработки Unix-систем был создан язык СИ.
Характерные особенности:
Ø Многопользовательская ОС
Ø Многозадачная ОС
Ø Сетевая ОС
Ø Командная ОС, графическая оболочка: X Window
Ø 32-разрядная, 64-разрядная
Ø Мобильная
Ø Имеет несколько видов оболочек (Shell)
Ø Файловая система: NFS (сетевая файловая система)
Ø Использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой
Ø Широкое применение утилит, запускаемых в командной строке
Ø Взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства – терминала
Ø Использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу
История Windows началась в 1985 году, когда появилась первая версия системы (оболочки). Через несколько лет вышла вторая версия, но особой популярности система Windows не завоевала.
В 1990 году вышла Windows 3.0, которая стала применяться на многих ПК (графический интерфейс, многозадачный режим, появление множества программ, работающих под управлением Windows).
Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, на поддержку средств мультимедиа и работу в компьютерных сетях.
Всех представителей ОС Windows можно разделить на две линейки:
Ø Windows 9.х (95/98/Me).
Ø Windows NT (NT4/2000/XP/2003 Server/Vista/2008 Server/7).
Только в семействе Windows NT представлены операционные системы для серверов.
Характерные особенности:
Ø Многопользовательские ОС
Ø Многозадачные ОС
Ø Сетевые и несетевые ОС
Ø Графические ОС
Ø 32-разрядная, 64-разрядная
Ø Подключение новых устройств по технологии Plug and Play
Ø Файловая система: FAT32, NTFS
Представители:
Ø Windows 3.х (3.0/3.1/3.11).Операционные оболочки, выполняемые под управлением MS-DOS.
Ø Windows 95 (первая ОС).Изменился интерфейс, выросла скорость работы программ, возможность автоматической настройки дополнительного оборудования, возможность работы с Интернет.
Ø Windows 95 OSR2.Исправлены многие ошибки Windows 95, добавлена поддержка нескольких новых устройств, возможность использовать файловую систему FAT32.
Ø Windows 98.Сохранился внешний интерфейс, переработана внутренняя структура, много внимания уделено работе с Интернет, возможность работы с несколькими мониторами. Windows 98 SE.В состав включена 5-ая версия Internet Explorer, обновленная система соединения с Интернет, многочисленные исправления ошибок и новая библиотека драйверов.
Linux создатель Линус Трвальд. Лидер на рынке супер компов, серверов и мобильных ОС.
MAC OS надежная и удобная. Но не так популярна, как Windows. Лидер в области графического дизайна.
NETWARE OS. Лидирует по числу поддерживаемых аппаратных и программных средств, которые расширяют и дополняют ее функциональные возможности.
Основные семейства операционных систем
2.1. История семейства операционных систем UNIX/Linux
Изучение истории развития результатов творчества всегда интересно. Показательным в этом отношении является пример такого сложного и динамичного технологического объекта, как операционные системы. Подобные программные комплексы создаются годами и включают миллионы строк исходного кода. Они постоянно изменяются, а для успешной конкуренции их разработчикам приходится пополнять свои продукты новыми возможностями. Еще один важный момент из жизни операционных систем заключается в том, что аппаратура, для которой создаются эти программы, постоянно модернизируется и «обрастает» новыми функциями.
Многие из представленных на странице «Хронология операционных систем» программных продуктов относятся к двум классам: проприетарные и свободные. Первые получили название от английского proprietary – «собственнические», т.е. относятся к программному обеспечению, которое имеет собственника. Такое программное обеспечение находится не в «общественном использовании», а в монопольном.
В этой части монографии анализируются пути развития двух представителей операционных систем: семейства UNIX /Linux и продуктов фирмы Microsoft. Первое из них имеет как проприетарные, так и свободно распространяемые версии. Вторые же являются антагонистом свободных программ.
Семейство операционных систем UNIX уникально по нескольким причинам [2, 14]:
В эти годы Томпсон работал над транслятором для FORTRAN’а. Но у него получился новый язык программирования B. Последний был интерпретатором, и, как следствие этого, не очень эффективным. Переработав его, Деннис Ритчи создал язык C, транслирующий исходный текст в машинный код, что повысило эффективность разрабатываемых программ [14]. Этот язык программирования занимает промежуточное положение между языком, близким к машинным командам и позволяющим разрабатывать «быстрые» программы, и языком программирования высокого уровня (более удобным в использовании).
Приведем информацию из книги [28], описывающую, как появился язык программирования С. «Что это значит на самом деле, что скрывается за этими немного трафаретными словами: язык С разработан американским ученым Деннисом Ритчи? В действительности это означает, что в 1970 г. Денном Ритчи был изобретен и реализован новый язык С. Ему суждено было большое будущее. Как это произошло? Язык C использует многие важные концепции и конструкции двух предшествовавших ему языков BCPL и B, а также добавляет типы данных и другие свойства».
Возможно, UNIX так и не развилась бы, если бы ей не нашлось реального применения. Но в 1971 году в патентном отделе Bell была установлена именно она. Система стала решать реальные задачи для пользователей, а не ее разработчиков. Она была переписана на более мощный компьютер PDP 11. Со временем UNIX стала распространяться и в другие отделы Bell Labs [14]. Появление первых версий системы сопровождалось выпуском документации с соответствующим номером. Они получили название «редакции» ( Edition ).
Начиная с 1971 года таких редакций было выпущено 10, а последняя датируется 1989 годом. Семь первых из них были разработаны в Веll Labs. В книге [9] отмечены некоторые важные черты таких версий. В таблице после названия утилит в круглых скобках приводится номер, позволяющий точнее и быстрее найти информацию о ней (номер раздела стандартной для UNIX системы помощи man ).
№ редакции | Год выпуска | Краткая характеристика |
---|---|---|
1 | 1971 | Первая версия UNIX, написанная на ассемблере для РDР-11. Включала компилятор В и много известных команд и утилит, в том числе cat(1), chdir(1), chmod(1), cp(1), ed(1), find(1), mail(1), mkdir(1), mkfs(1М), mount(1М), mv(1), rm(1), rmdir(1), w(1), who(1). В основном использовалась как инструментальное средство обработки текстов для патентного отдела |
3 | 1973 | В системе появилась команда сс(1), запускавшая компилятор С. Число установленных систем достигло 16 |
4 | 1973 | Первая система, в которой ядро написано на языке высокого уровня С |
6 | 1975 | Первая версия системы, доступная за пределами Веll Labs. Система полностью переписана на языке С. С этого времени начинается появление новых версий, разработанных за пределами Веll Labs, и рост популярности UNIX. В частности, эта версия системы была установлена Томпсоном в Калифорнийском университете в Беркли, и на ее основе вскоре была выпущена первая версия BSD (Berkеleу Software Distribution) UNIX |
7 | 1979 | Эта версия включала командный интерпретатор Воurne Shell и компилятор С от Кернигана и Ритчи. Ядро было переписано для упрощения переносимости системы на другие платформы. Лицензия на эту версию была куплена фирмой Мicrosoft, которая разработала на ее базе операционную систему Xenix |
Распространяемая в виде исходных текстов UNIX стала быстро завоевывать популярность. Многие компьютерные фирмы начали разрабатывать свои версии этой операционной системы. Например, в 1977 году было уже более 500 работающих экземпляров UNIX [14].
Приведем по книге [15] абзац, относящийся к Linux. » Операционная система Linux – работа не одного человека. Линус Торвальдс – первоначальный архитектор – ее отец, если хотите. Возможно, самое большое проявление гения Линуса Торвальдса лежит в умении организовать совместную работу. Без оплаты труда, только ради удовольствия, он смог привлечь людей во всем мире к работе над не вполне обычным программным продуктом».
Семейства Операционных систем
Файловая система
Понятие и классификация операционных систем
Работа ПЭВМ осуществляется по программе. Основным комплексом программ, без которых не может работать компьютер, является операционная система (ОС).
В настоящее время в мире используется большое количество операционных систем, которые можно классифицировать на группы по следующим признакам:
1. Количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские, многопользовательские.
2. Числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: однозадачные, многозадачные.
3. Количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные.
4. Разрядности кода: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные.
5. Типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические).
6. Типу доступа пользователя к ЭВМ: с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени.
7. Типу использования ресурсов: сетевые, локальные.
В соответствии с первым признаком классификации многопользовательские операционные системы, в отличии от однопользовательских, поддерживают одновременную работу на ЭВМ нескольких пользователей за различными терминалами.
Второй признак предполагает деление ОС на многозадачные и однозадачные. Понятие многозадачности означает поддержку параллельного выполнения нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени.
Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени.
В соответствии с третьим признаком многопроцессорные ОС, в отличии от однопроцессорных, поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи.
Четвертый признак подразделяет операционные системы на 8-, 16-, 32- и 64-разрядные. При этом подразумевается, что разрядность операционной системы не может превышать разрядности процессора.
В соответствии с пятым признаком ОС по типу пользовательского интерфейса делятся на объектно-ориентированные (как правило с графическим интерфейсом) и командные (с текстовым интерфейсом).
Согласно шестому признаку ОС подразделяются на системы:
— пакетной обработки, в которых из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности;
— разделения времени (TSR), обеспечивающих одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания; реального времени, обеспечивающих определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя по управлению какими-либо внешними по отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами.
В соответствии с седьмым признаком классификации ОС подразделяются на сетевые и локальные. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов. В большинстве случаев сетевые ОС устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров-серверов, выделяемых исключительно для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС будут считаться локальными и могут использоваться на любом персональном компьютере, а также на отдельном компьютере, подключенном к сети в качестве рабочей станции или клиента.
Рассмотрим в соответствии с данной классификацией наиболее популярные семейства ОС для ПЭВМ.
1) Операционные системы семейства DOS
— интерфейс с ЭВМ осуществляется с помощью команд, вводимых пользователем;
— модульность структуры, упрощает перенос системы на другие типы ЭВМ;
— небольшой объем доступной оперативной памяти (640Кбайт).
Существенным недостатком операционных систем семейства DOS является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС. В настоящее время широкое распространение получила ОС MS DOS 6.22.
2) Операционные системы семейства OS/2
Операционная система OS/2 (Operating System/2) была разработана фирмой IBM в 1987 году в связи с созданием нового семейства ПЭВМ.
Операционная система OS/2 обладает удобным графическим пользовательским интерфейсом и совместима с файловой системой DOS, что дает возможность использовать данные как в DOS, так и в OS/2 без каких либо преобразований.
Имеется несколько модификаций OS/2:
3) Операционные системы семейства UNIX
4) Операционные системы семейства Windows
Операционные системы семейства Windows разработаны фирмой Microsoft. Они являются многозадачными операционными системами, предоставляющими удобный графический интерфейс. Основными представителями данного семейства являются ОС Windows 95, ОС Windows 98 и ОС Windows NT. Windows 95 разработана на базе ОС MS DOS и операционных оболочек Windows 3.x.
Windows 95 является частично 32-разрядной, частично 16-разрядной операционной системой.
Windows NT Workstation целесообразно использовать, когда необходима надежная защита конфиденциальных данных или программ, а также при выполнении инженерных, научных, статистических и других работ, когда важна высокая производительность при анализе больших объемов данных.
5) Семейство операционных систем реального времени
Термин реальное время в самом широком смысле можно применять к деятельности или системе по обработке информации в тех случаях, когда требуется, чтобы система имела гарантированное время реакции, то есть задержка ответа не превышала определенного времени.
Среди наиболее известных ОС РВ для IBM PC используются: RTMX, АМХ, OS-9000, FLEX OS, QNIX и др.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет