Операционные системы

В реестре Windows хранится информация о типе каждого зарегистрированного в системе файла, определяемого по его расширению, благодаря этой функции пользователь Windows может открыть какой-либо документ работающей с ней программой одним щелчком мыши. Данный механизм неудобен прежде всего тем, что целый ряд файлов, например, графические изображения, можно просматривать с помощью различных редакторов, Windows же по умолчанию будет вызывать только один из них. BeOS не только сохраняет информацию о типе каждого файла, но и "запоминает" целый ряд его атрибутов, что позволяет выбрать приложения для его открытия, сделать все файлы данного типа скрытыми или определить для них значение "только чтение". В диалоговом окне "параметры устройств", аналогичном "панели управления" Windows, пользователь может гибко изменять настройки для всего оборудования компьютера, причем система изменения этих настроек выполнена в виде очень удобных и интуитивно понятных графических элементов вроде традиционных "ползунков" или отмечаемых щелчком мыши опций.

Поддержка многозадачности в BeOS является не пустым звуком: в отличие от Windows, пользователь этой системы может одновременно форматировать дискету, очищать "корзину" и набирать текст в текстовом редакторе, BeOS справляется со всеми этими задачами одновременно без каких-либо сбоев и "повисаний". Следует упомянуть и о "фирменной особенности" BeOS - внешнем виде окон запускаемых программ. Заголовки этих окон помещаются в небольшом поле, "прижатом" к их левой границе и имеют два элемента управления, позволяющих развернуть окно в полный экран или сократить его до установленного пользователем размера. Выгрузка приложений осуществляется через системное меню, что исключает возможность ошибки пользователя: теперь он уже не сможет случайно "ткнуть" мышью в кнопку "закрыть программу". Все окна в BeOS произвольно масштабируемы и имеют достаточно красивое псевдотрехмерное оформление, включающее рамки и полосы прокрутки. Текущая версия BeOS носит порядковый номер 5, в настоящее время она успешно продается как в США, так и в Западной Европе. Оценивая надежность, быстродействие и функциональность BeOS, можно смело сказать, что разработчикам удалось создать качественную и конкурентоспособную ОС, рассчитанную на использование владельцами настольных персональных компьютеров различных моделей.

5. Семейство UNIX

 Операционная  система UNIX

Операционная система UNIX – это набор программ, который управляет компьютером, осуществляет связь между пользователем и компьютером и обеспечивает инструментальными средствами, чтобы помочь выполнить работу. Разработанная, чтобы обеспечить легкость, эффективность и гибкость программного обеспечения, система UNIX имеет несколько полезных функций:

основная цель системы - выполнять широкий спектр заданий и программ;

интерактивное окружение, которое позволяет связываться напрямую с компьютером и получать немедленно ответы на запросы и сообщения;

многопользовательское окружение, которое позволяет разделять ресурсы компьютера с другими пользователями без уменьшения производительности. Этот метод называется разделением времени. Система UNIX взаимодействует с пользователями поочередно, но так быстро, что, кажется, взаимодействие происходит со всеми пользователями одновременно;

многозадачное окружение, позволяющее пользователю выполнять более одного задания в одно и тоже время.

В настоящее время существует множество ОС, построенных на ядре UNIX, такие как SCO Unix (Santa Cruz Operation), Novell UnixWare, Interactive Unix, Linux, семейство BSD (BSDI, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD), Solaris, AIX, IRIX, Digital Unix, HP-UX. Этот список не претендует на полноту, ибо кроме перечисленных есть еще множество менее распространенных Unix'ов и Unix-подобных систем.

Unix состоит  из ядра с включенными в  него драйверами и из утилит (внешних по отношению к ядру  программ). Если надо изменить  конфигурацию (добавить устройство, изменить порт или прерывание), то ядро пересобирают (перелинковывают) из обьектных модулей.

В противоположность Unix'у Windows и OS/2 при загрузке фактически на ходу прилинковывают драйверы. При этом компактность собранного ядра и повторное использование общего кода на порядок ниже, чем у Unix. Кроме того, при неизменной конфигурации системы ядро Unix без переделки (потребуется изменить только стартовую часть BIOS) может быть записан в ПЗУ и выполняться не загружаясь в ОЗУ. Компактность кода особенно важна, т.к. ядро и драйверы никогда не покидают физическую оперативную память, не “свопятся” на диск.

Unix - самая  многоплатформенная OS. Переносимость  программ с одной версии Unix на  другую ограничена. Неаккуратно  написанная программа, не учитывающая  различий в реализациях Unix, может  потребовать серьезной переделки. Но все равно это на много  порядков легче, чем например  перенести с OS/2 на NT.

Unix может  использоваться как в качестве  сервера, так и рабочей станции. В номинации серверов с ним  конкурируют MS WindowsNT, Novell Netware, IBM OS/2 Warp Connect, DEC VMS и операционные системы мэйнфреймов. Каждая система имеет свою  область применения, в которой  она лучше других.

WindowsNT – для  администраторов, которые предпочитают  привычный интерфейс экономному  расходованию ресурсов и высокой  производительности.

Netware – для  сетей, где нужна высокая производительность  файлового и принтерного сервиса  и не столь важны остальные  сервисы. Главный недостаток - на  сервере Netware трудно запускать приложения.

OS/2 хороша  там, где нужен "легкий" сервер  приложений. Ресурсов требует меньше  чем NT, в управлении гибче (хотя  в настройке может и сложнее), а многозадачность очень хорошая. Авторизация и разграничение  прав доступа не реализованы  на уровне ОС, что с лихвой  окупается реализацией на уровне  приложений-серверов. (Впрочем, зачастую остальные OS делают то же самое). Многие станции FIDOnet и BBS сделаны на базе OS/2.

VMS - мощный, ничем не уступающий Unix'ам (а во  многом и превосходящий его) сервер  приложений, но только для платформ VAX и Alpha фирмы DEC.

Мэйнфреймы - для обслуживания очень большого количества пользователей (порядка нескольких тысяч). Но работа этих пользователей как правило организована в виде не клиент-серверного взаимодействия, а в виде хост-терминального. Терминал же в этой паре скорее не клиент, а сервер. К преимуществам мэйнфреймов надо отнести более высокую защищенность и устойчивость к сбоям.

Система Unix хороша для квалифицированного (или желающего стать таковым) администратора, т.к. требует знания принципов функционирования происходящих в нем процессов. Реальная многозадачность и жесткое разделение памяти обеспечивают высокую надежность функционирования системы, хотя в производительности файл- и принт-сервисов Unix'ы уступают Netware.

Недостаточная гибкость предоставления прав доступа пользователей к файлам по сравнению с WindowsNT затрудняет организацию на уровне файловой системы группового доступа к данным (точнее, к файлам), что компенсируется простотой реализации, а значит меньшими требованиями к аппаратуре. Впрочем, такие приложения, как SQL-сервер решают проблему группового доступа к данным своими силами.

Практически все протоколы (правила обмена информацией в сети), на которых основан Internet, были разработаны под Unix, в частности стек протоколов TCP/IP придуман в университете Berkeley.

Защищенность Unix при правильном администрировании ни в чем не уступает ни Novell, ни WindowsNT.

Важным свойством Unix, которое приближает его к мэйнфреймам, является его многотерминальность, много пользователей могут одновременно запускать программы на одной Unix-машине. Если не требуется использовать графику, можно обойтись дешевыми текстовыми терминалами, подключенными по медленным линиям. В этом с ним конкурирует только VMS. Можно использовать и графические X-терминалы, когда на одном экране присутствуют окна процессов, выполняющихся на разных машинах.

В номинации рабочих станций с Unix конкурируют MS Windows*, IBM OS/2, Macintosh и Acorn RISC-OS.

Windows – для  тех, кто ценит совместимость  больше эффективности; для тех, кто  готов купить большое количество  памяти, дискового пространства  и мегагерц; для тех, кто любит  не вникая в суть, щелкать мышкой  по кнопочкам в окошке. Правда, рано или поздно все равно  придется изучить принципы работы  системы и протоколов, но тогда  уже будет поздно - выбор сделан. Немаловажным преимуществом Windows надо  признать также возможность украсть  кучу программного обеспечения.

Macintosh – для  графических, издательских и музыкальных  работ, а также для тех, кто  любит понятный, красивый интерфейс  и не хочет разбираться в  подробностях функционирования  системы.

RISC-OS, прошитая  в ПЗУ, позволяет не тратить  время на инсталляцию операционной  системы и восстановление ее  после сбоев. Кроме того, практически  все программы под ней очень  экономно расходуют ресурсы, благодаря  чему не нуждаются в свопинге  и работают очень быстро.

Unix функционирует  как на PC, так и на мощных  рабочих станциях с RISC-процессорами, под Unix написаны действительно мощные  САПР и геоинформационные системы. Своей масштабируемостью Unix из-за  его многоплатформенности на  порядок превосходит любую другую  операционную систему.

6. Операционная система LINUX

6.1.Общая характеристика ОС LINUX

В последнее время российские пользователи ПК все чаще и чаще стали говорить о Linux, как об операционной системе, способной в ближайшем будущем если не вытеснить с рынка Microsoft Windows, то полноценно заменить ее на большинстве домашних персональных компьютеров. Вместе с тем ознакомительной информации о Linux на русском языке крайне мало: большая часть имеющейся в продаже литературы на эту тематику стоит весьма дорого, да и рассчитана она в первую очередь на специалистов и опытных пользователей, отпугивая рядового потребителя обилием технической терминологии. Документация же, представленная в Интернете, отличается заметной разрозненностью и далеко не исчерпывающей полнотой. Именно поэтому в сознании отечественных владельцев ПК Linux представляется чем-то элитным и недоступным, неким таинством, приобщиться к которому суждено лишь немногим избранным.. Страх столкнуться с чем-то неизвестным, непонятным, сложным в эксплуатации и настройке останавливает наших соотечественников в инициативе установить и использовать на своем компьютере эту систему. Вместе с тем никакой "высшей математики" здесь нет. Linux - очень простая, надежная и дружественная операционная система.

Совершенствование и эволюция Linux продолжаются по сей день: новые версии ядра, новые оконные менеджеры и новое программное обеспечение для Linux появляются каждый месяц.

Логическая структура Linux в значительной степени отличается от строения MS DOS или известной платформы Microsoft Windows, она наиболее близка к архитектуре другого класса операционных систем, а именно - систем семейства UNIX. Безусловно, большинство российских пользователей, прошедших через стадию Windows 3.11 и миновавших, наконец, Windows 95, привыкли к логике операционных систем в исполнении Microsoft настолько, что нечто новое, непривычное, выходящее из разряда условных рефлексов и утвердившихся в сознании постулатов о том "как работает машина", их просто пугает. Вместе с тем, Linux устроен ничуть не сложнее любой знакомой платформы. Он всего-навсего работает немного по-другому.

Если рассматривать внутреннюю структуру Linux в сравнении с анатомией MS Windows, различия становятся очевидны даже на первый взгляд. По умолчанию Windows устанавливается в один логический раздел диска с файловой таблицей FAT16, здесь хранится и ядро системы, отвечающее за процедуры ввода-вывода данных, и так называемая "оболочка" или shell (файл explorer.exe), определяющая интерпретацию команд и действий пользователя, и, собственно, файлы и библиотеки, формирующие оконный интерфейс Windows. Причем эти три составляющих системы настолько тесно интегрированы друг с другом, что при замене одной из них на аналогичный файл из другой версии Windows, вся система в целом работать не будет. Функции указанных элементов также в значительной степени смешаны между собой: например, некоторые процедуры по формированию интерфейса в Windows выполняет shell. Здесь же хранятся дополнительные системные утилиты, такие как дефрагментатор диска, сервер удаленного доступа, драйвера, а также множество служебных библиотек. В том же самом разделе размещаются пользовательские файлы, и в этой же области система осуществляет свопинг - кэширование не умещающихся в оперативной памяти данных на диск. Иными словами, все компоненты платформы хранятся в одном разделе, что, естественно, не прибавляет ей надежности: достаточно любого незначительного повреждения таблицы данных, чтобы привести Windows в неработоспособное состояние или испортить хранящуюся на диске полезную информацию. Вполне очевидно также и то, что изменить с помощью стандартных средств Windows внешний вид установленных по умолчанию окон не представляется возможным. Это вполне осуществимо методом замены имеющегося shell на другую оболочку, например, LiteStep, либо с помощью специальных утилит вроде WindowsBlinds, которые, загружаясь в фоновом режиме, занимают оперативную память и замедляют работу компьютера.

Из характерных особенностей Linux необходимо перечислить следующие: поддержка национальных клавиатур, в том числе и русской, поддержка множества файловых систем, среди которых, помимо собственной - EXT2FS, имеются FAT16, MINIX-1 и XENIX. Реализация программной поддержки FAT16 позволяет непосредственно обращаться к гибким дискам MS DOS, а также файловым разделам DOS и Windows на винчестере. Имеется возможность работать с сетевыми протоколами TCP/IP, PLIP, PPP и многими другими, в рамках сетевых функций платформы реализован весь спектр клиентов и услуг Интернет: FTP, telnеt, NNTP, SMTP и POP3. Программы загружаются в память постранично, на диск кэшируются только те сегменты данных, которые не используются системой в данный момент, что значительно ускоряет работу приложений. Возможно совместное обращение к страницам памяти разными программами в один и тот же момент времени, это позволяет избежать повторной загрузки идентичных фрагментов информации в RAM и заметно экономит ресурсы компьютера. Как и Microsoft Windows, в Linux применяется система динамических библиотек, иными словами, несколько приложений могут использовать в своей работе библиотеку, представленную на диске одним физическим файлом.