Операционные системы

Министерство Образования Российской Федерации МГГУ

(Мурманский Государственный Гуманитарный университет)

Мурманский Государственный Гуманитарный Университет

Реферат

по операционным системам

Обзор операционных систем

Выполнил студент 1 курса группы 1-БОРМ

Шибаев Семён Александрович

Проверил преподаватель Ляш О.И.

                                                 Мурманск  2012г.

Содержание

1.  Введение

2.  История зарождения операционных систем

3.  Семейство UNIX

Введение             

На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях, бесспорно, считается самой распространенной опера­ционной системой на ПК: в мире более 150 млн. IBM PC-совместимых компьютеров, и система Windows установлена на 100 млн. из них. Очевидно, что озна­комление с ПК необходимо начинать с ознакомления с Windows, ведь без нее работа на ПК немыслима для большинства пользователей. Знание системы Windows - необходимый кирпичик в стене познания ПК. Операционные системы, развиваясь вместе с ЭВМ, прошли длинный путь от простейших программ в машинных кодах длинной в несколько килобайт до монстров, написанных на языках высокого уровня, размер которых исчисляется десятками мегабайт. Такой значительный рост размера операционных систем обусловлен, главным образом, стремлением разработчиков ’украсить’ операционную систему, расширить ее возможности, добавить возможности, изначально несвойственные операционным системам, а также сделать интерфейс пользователя интуитивным. Все эти попытки дали свои результаты, и положительные, и отрицательные (усложнение настройки и программного интерфейса при упрощении пользовательского).

Графический интерфейс пользователя изначально был несвойственен неигровым программам, однако, будучи призванным, облегчить общение пользователя с компьютером и программой, хорошо прижился на IBM PC и стал неотъемлемой частью любой уважающей себя операционной системы.

Оболочка Microsoft Windows не была изначально операционной системой, да и сейчас не может считаться полноценной операционной системой, так как она, в некоторых оболочках, существует ’поверх’ операционной системы типа MS-DOS. Она возникла в виде стандартизатора графического интерфейса и прижилась исключительно потому, что пользователь хотел видеть программу, с которой ему часто приходится работать красивой, практичной, удобной и легкой в освоении и использовании.

Для ОС UNIX также был создан специальный графический интерфейс- X-Windows; промышленный гигант - фирма IBM выпустила вместе с операционной системой OS/2 свой вариант графического интерфейса пользователя (GUI - Graphics User Interface) - Presentation Manager. После запуска программа обычно создает одно окно, с которым она ассоциируется и работает. Пользователь, работая с окном и находящимися в нем объектами заставляет операционную систему (или программную оболочку) посылать программе сообщения, активизирующие необходимые пользователю возможности программы. В процессе работы программа также может создавать другие окна (выбора, диалога, обрабатываемого файла и др.) и получать от них сообщения, таким образом, стандартизируется часто используемые элементы диалога с пользователем.

Операционная система (оболочка), ориентированная на графический интерфейс пользователя, предоставляет не только функции, поддерживающие ввод-вывод, но и широкий спектр системных вызовов, позволяющих использовать различные графические примитивы: от самых простых (точки, линии, дуги) до самых сложных (области, окна, курсоры). Основным преимуществом использования графического интерфейса операционной системы является то, что с помощью него программа может создавать графические изображения, которые будут выглядеть одинаково на всех устройствах, поддерживаемых операционной системой (принцип What We See Is What We Get - что видим, то и получаем).

Большое внимание в графическом интерфейсе операционной системы обычно уделяется шрифтам. Исторически сложилось так, что первыми и долгое время единственными шрифтами для компьютеров оставались растровые (точечно-матричные) шрифты. Такие шрифты занимали малый объем памяти, однако, их невозможно было вращать, наклонять, уменьшать, без искажений, а увеличивать можно было только в целое число раз. С появлением графического интерфейса, операционные системы стали предоставлять системные вызовы для поддержки использования векторных шрифтов, которые не только легко масштабируются, меняют наклон и толщину, но и выглядят одинаково на всех устройствах, поддерживаемых операционной системой. Каждая операционная система поддерживает свой стандарт векторных шрифтов (TrueType для Microsoft Windows; Adobe Type Manager для OS/2; Ghost Script для LINUX).

После достаточно долгого перерыва Microsoft существенно меняет внешний вид своих ОС. Основные принципы работы интерфейса остались прежними, но всяких мелких, и не очень, изменений и улучшений просто огромное количество. Первое, что бросается в глаза, это изменившееся оформление системы. На смену строгим, ровным линиям без лишних "украшательств" пришли округлые линии, мягкие полутона и тени. Вообще то, Microsoft не изобретал "велосипед", многие тенденции, которые нашли своё воплощение в новом оформлении XP мы могли видеть и раньше, в том числе и на PC. Как и W2k, использовавший цветовую гамму впервые появившуюся в KDE 1.2, XP использует элементы цветовой гаммы и оформление некоторых элементов интерфейса (например, скролл-бары) сходные с используемыми в KDE 2.0. Если кому не нравятся новые веянья в "компьютерной моде", он легко может привести внешний вид системы в более привычный вид, такой как у W2k или W98.

История зарождения операционных систем

Итак, все началось в далеком 1965-м... Четыре года компания American Telegraph & Telephone Bell Labs  совместно с фирмой General Electric и группой исследовате­лей из Масачусетского технологического инсти­тута творила проект  Os Multics (также именуемый MAC - не путать с МасOs). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей боль­шое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресур­сам. Эта Ось основывалась на принципах мно­гоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно-страничную организацию, где с каж­дым сегментом связывался уровень доступа. Для того чтобы какая-либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, распола­гающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы был не ниже уровня доступа соответствующего сег­мента. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. То есть, даже если файлы находятся на разных физических устройствах, логически они как бы присутствуют на одном диске. В директории же указан не сам файл, а лишь линк на его физичес­кое местонахождение. Если вдруг файла там не оказывается, умная система просит вставить соответствующий девайс. Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуаль­ной памяти, что позволяло делать имэйджи фай­лов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относи­тельно дружественный интерфейс провалились. Было вложено много денег, а результат был нес­колько иной, нежели хотелось ребятам из Bell Labs. Проект был закрыт. Кстати, участниками проекта значились Кен Томпсон и Денис Ритчи.

Семейство UNIX

Считается, что в появлении  Юникса в частности виновата... компьютерная игра. Дело в том, что Кен Томпсон непонятно чего ради создал игрушку «Space Travel». Он написал ее в 1969 году на компьютере Honeywell 635, который использовался для раз­работки Multics. Но фишка в том, что ни вышеупо­мянутый Honeywell, ни имевшийся в лаборатории General Electric 645 не подходили для игрушки. И Кену пришлось найти другую ЭВМ’ку - 18-разряд­ный компьютер РDР-7. Кен с ребята­ми разрабатывал новую файловую систему, дабы облегчить себе жизнь и работу. Ну и решил опробовать свое изобретение на новенькой машине. Опробовал. Весь отдел патентов Bell Labs дружно радо­вался. Томпсону этого показалось мало и он начал ее усовершенствовать, включив такие функции как inodes, подсистему управления процесса­ми и памятью, обеспечивающую использование системы двумя пользователями в режиме Timesharing(разделения времени) и простой ко­мандный интерпретатор. Кен даже разработал несколько утилит под систему. Собственно, сот­рудники Кена еще помнили, как они мучались над осью Multics, поэтому в честь старых заслуг один из них - Брайан Керниган - решил назвать ее по­хожим именем - UNICS  . Через некоторое время назва­ние сократили до UNIX (читается так же, просто писать лишнюю букву Настоящим Программистам во все времена было лень).  ОС была написана на ас­семблере.

Вот мы и подбираемся к тому, что известно в ми­ре как «Первая редакция UNIX». В ноябре 1971 года был опубликован первый выпуск полноцен­ной доки по Юниксу. В соответствии с этим и ОС была названа «Первой редакцией UNIX». Вторая редакция вышла довольно быстро - меньше, чем через год. Третья редакция ничем особенным не отличалась. Разве что зас­тавила Дениса Ритчи «засесть за словари », вследствие чего тот написал собственный язык, известный сейчас как С. И именно на нём была написана 4-я редакция UNIX в 1973 году. В июле 1974 года вышла 5-я версия UNIX. Шестая редакция UNIX (аkа UNIX V6), выпущен­ная в 1975 году, стала первым коммерчески рас­пространяемым Юниксом. Большая ее часть бы­ла написана на С.

Позже была полностью переписана подсистема управления оперативной и виртуальной памятью, заодно из­менили интерфейс драйверов внешних устройств. Все это позволило сделать систему легко пере­носимой на другие архитектуры и было названо «Седьмая редакция» (aka UNIX version 7).. Параллельно с улучшением Юникса шла разра­ботка системы, известной нам как (Fгее)BSD. Когда в 1976 году в Университет Берклиопала «шестерка», там возникли местные юникс-гуру. Одним из них был Билл Джой.

Собрав своих друзей-программистов, Билли на­чал разработку собственной системы на ядре UNIX .Запихнув помимо основных функций кучу своих (включая компилятор Паскаля), он назвал всю эту сборную солянку Distribution(BSD 1.0). Вторая версия BSD почти ни чем не отличалась от первой. Третья версия BSD основывалась на переносе UNIX version 7 на компьютеры семейства VAX, что дало систему 32/V, легшую в основу BSD 3.x. Ну, и самое глав­ное - при этом был разработан стек протоколов ТСР/1Р; разработка финансировалась Министерством безопасности США.

Первая коммерческая система называлась UNIX SYSTEM III и вышла она в 1982 году. В этой операционке сочетались лучшие качества UNIX Version7.

Далее Юниксы развивались примерно так:

Во-первых, появились компании, занимавшиеся коммерческим переносом UNIX на другие плат­формы. К этому приложила руку и небезызвес­тная Microsoft Corporation, совместно с Santa Cruz Operation произведшая на свет UNIX-вариацию под названием XENIX.

Во-вторых, Bell Labs создала группу по развитию Юникса и объявила о том, что все последующие коммерческие версии UNIX (начиная с System V) будут совместимы с предыдущими.

К 1984-му году был выпущен второй ре­лиз UNIX System V, в котором появились: воз­можности блокировок файлов и записей, копи­рования совместно используемых страниц опе­ративной памяти при попытке записи (copy-on-write), страничного замещения оперативной па­мяти  и т. д. К этому времени ОС UNIX была установлена на более чем 100 тыс. компьютеров.

В 1987-м году выпущен третий релиз UNIX System V. Было зарегистрировано четыре с поло­виной миллиона пользователей этой эпической операционной системы... Кстати, что касается Linux’а, то он возник лишь в 1990 году, а первая официальная версия ОС вышла лишь в октябре 1991 . Как и BSD, Линукс распространял­ся с исходниками, чтобы любой пользователь мог настроить ее себе так, как ему хочется. Нас­траивалось практически ВСЕ, чего не может себе позволить, например, Windows 9x.

2