Классификация операционных систем по назначению

Операционные системы являются неотъемлимой частью информационно-вычислительных комплексов, выполняющие определённые функции и по этому признаку разделены на некоторые классы.

Системы реального времени

Основной особенностью таких систем является строго регламентированное время отклика на внешние события. Другим важным параметром является одновременная обработка – даже если одновременно происходит несколько событий, реакция системы на них не должна запаздывать.

Операционные системы реального времени принято делить на два класса: жесткого и мягкого реального времени. Можно выделить признаки систем жёсткого реального времени:

· недопустимость никаких задержек ни при каких условиях;

· бесполезность результатов при опоздании;

· катастрофа при задержке реакции;

· цена опоздания бесконечно велика.

Хороший пример системы жесткого реального времени – бортовая система управления самолетом. Среди систем с жеским реальным временем можно выделить распространённую коммерческую операционную систему QNX, которая основывается на UNIX и имеет схожий интерфейс.

Система мягкого реального времени характеризуется следующими признаками:

· за опоздание результатов приходится платить;

· снижение производительности системы, вызванное запаздыванием реакций, приемлемое.

Операционные системы мягкого времени могут использоваться в мобильных и коммуникационных системах – там, где цена опаздания не так велика.

Встраиваемые системы

Такие системы работают на специфическом аппаратном обеспечении (автомобили, микроволновые печи, роботы) и также обладают некоторыми требованиями к времени отклика системы. В таких операционных системах применяются специфичные алгоритмы, минимизирующие потребляемые ресурсы.

Операционные системы для супер-компьютеров

Для решения очень сложных и объёмных вычислительных задач создается специализированные компьютеры, содержащие сотни и тысячи процессоров. Для управления такими системами применяются специальные операционные системы, в которых особенно важны вопросы производительности и скорости обмена между элементами системы..

Операционные системы для серверов

С момента расцвета сети Интернет нишу серверов (специализированных систем, предоставляющих по сети какой-то сервис клиентским системам) занимают универсальные многопользовательские многозадачные операционные системы. Для таких систем имеют большое значение имеют стабильность работы, безопасность и производительность, меньшее – интерфейс пользователя.

Примерами таких систем могут служить: банковские системы, веб-серверы и серверы баз данных, файловые серверы масштаба предприятия, многопользовательские терминальные серверы и т.п.

Операционные системы для домашних и офисных компьютеров

Современные персональные компьютеры обладают высокой производительностью и мультимедийными возможностями. Для операционных систем этого класса важны удобный пользовательский интерфейс и поддержка широкого набора устройств для персональных компьютеров.

Исследовательские операционные системы

Многие алгоритмы и подходы в построении операционных систем не пошли дальше исследовательских лабораторий. Например, операционные системы, основанные на микроядре, в чистом виде не используются до сих пор из-за огромных затрат на пересылку сообщений. Одной из самых известных микроядерных операционных систем является Mach, на которой основывается целый ряд операционных систем, в том числе GNU Hurd, реализующая интерфейс UNIX. http://uneex.ru/

Глава 2.Сравнительный анализ операционной системы Windows и Unix

2.1.История Microsoft Windows

История компании Microsoft начинается в 1975 году, когда два друга Билл Гейтс и Полл Аллен разработали интерпретатор языка Basic для вышедшего накануне компьютера Altair.

Microsoft в 1981 году купила и доработала операционную систему DOS, для компании IBM. В 1985 году компания выпускает свой самый известный продукт - Microsoft Windows версии 1.0. По сути она являлась назвать графической оболочкой для PC-DOS. В том же году Microsoft началась создание принципиально новой операционной системы OS/2 для компьютеров IBM. В 1987 году Microsoft реализует свою операционную систему OS/2,а в 1989 году они представляют рынку самый успешный офисный продукт Microsoft Office. Отличительным годом стал 1990 год, когда компания запустила операционную систему Windows 3.0. За первые две недели было продано более 100 тысяч копий этой операционной системы. Microsoft перевела значительную часть разработчиков с проекта OS/2 на Windows 3.0. Через год Билл Гейтс сообщил своим сотрудникам, что компания завершает разработку OS/2 и все усилия направляет на разработку Windows. Через три года Windows стала самой распространенной операционной системой в мире.

В последующие годы были разработаны версии операционной системы Windows 1995 год в был встроен обозреватель интернета Internet Explorer. Данная версия имела свои преимущества: многозадачность, возможность выполнения 32-разрядных программ и, отличный интерфейс пользователя. На рабочем столе размещались пиктограммы, с помощью которых можно добраться до всех папок компьютера, корзины (виртуальной папки для удаленных файлов), сетевого окружения, сети интернет; также на рабочем столе можно создавать свои ярлыки для быстрого доступа к программам и документам; к краю (обычно нижнему) прижата панель задач со стильной кнопкой Пуск (Start), с помощью которой можно вызвать главное меню ОС; панель задач служит для отображения работающих программ; создан новый элемент - SysTray - специальная область, размещенная возле системных часов, где различные постоянно-работающие программки могут помещать свои пиктограммы и "уходить" с дефицитной площади панели задач. http://rahem.pisem.net/tutor/oses.htm

В 1998 году Microsoft запускает Windows 98. В том же году Билл Гейтс уходит с поста президента Microsoft, оставаясь те не менее на посту председателя совета директоров.

Расширение линейки операционных систем происходит в 2000 году. Компания выпускает Windows Millenium и Windows 2000. Windows Millenium имела постоянные сбои, и проблемы с установкой став худшим продуктов компании. Следующей операционной системой вышедшей в свет сталапередовая многозадачная, многопоточная, многопроцессорная Windows NT. Внешне она почти ничем не отличалась от Windows 95-98, кроме двух элементов: многие DOS-программы и программы, написанные для Windows 1-2-3 отказываются работать под Windows NT и она работает существенно быстрее чем Windows 95-98-Me. http://rahem.pisem.net/tutor/oses.htm

В 2001 году воплощается в жизнь Windows XP и Office XP. Они становятся одними из самых популярных программных продуктов компании Microsoft. Windows XPявляла собой новый и более удобный способ управления компьютером, помещала картинки, названные пиктограммами, на экран компьютера. Можно просто указать на картинку с изображением шариковой ручки, и тут же на экране появится текстовый редактор. http://rahem.pisem.net/tutor/oses.htm

Microsoft в 2007 году представляет рынку Windows Vista, которую пользователи начинают сразу критиковать за высокую требовательность к ресурсам компьютера. Многие потребители продолжают использовать Windows XP как хорошо зарекомендовавшую себя и стабильную операционную систему.

В 2009 году компания выпускает Windows 7 - приспособленную под персональные компьютеры, ноутбуки, и нетбуки. Программа отличается достаточно низкими требованиями к ресурсам компьютера, поэтому подходит для большинства компьютеров. ://historybrands.jimdo.com.

2.2. Описание ОС Windows

Windows – семейство проприетарных (коммерческим) операционных систем корпорации Майкрософт (Microsoft), базирующихся на основе графического интерфейса пользователя.

Свою «родословную» Windows начинают от операционной системы DOS и первоначально представляли собой надстраиваемые над ней оболочки (Windows запускался из под DOS), увеличивающие возможности DOS и облегчающие неподготовленному пользователю работу с компьютером. Уже более поздние версии (начиная с Windows NT) представляли собой полноценные операционные системы. http://inf1.info

Работает на платформах Intel, AMD, а также на процессорах VIA и других.Однако последние 10 лет Windows - самая популярная операционная система для настольных компьютеров на процессорах семейства x86.

Это 32-разрядные операционные системы, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений, поддерживающие удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме. А также совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. 32-разрядные Windows-приложения выполняются в собственном адресном пространстве, доступ в которое для других программ закрыт. Это защищает приложения от ошибок друг друга. При сбое в работе одного приложения другое продолжает нормально функционировать. Сбойное же приложение можно завершить.

В Windows реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.

Многозадачность предоставляет возможность параллельной работы с несколькими приложениями.

Многопоточность позволяет определенным образом разработанным приложениям одновременно выполнять несколько своих собственных процессов.

Отличительной чертой Windows является объектно-ориентированный подход к построению системы. На уровне пользователя объектный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной сводится к действиям с привычными объектами. Обьектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола – первичного объекта Windows. После загрузки Windows он выводится на экран.

Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы приложений и отдельных документов, но и папок. Папки - еще одно название каталогов.

Существенным нововведением в Windows стала панель задач. Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями. Внешне панель задач представляет собой полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка “Пуск”. В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.

Windows обеспечивает работу с аудио и видеофайлами различных форматов. Значительным достижением стали встроенные в систему программы для компьютерных коммуникаций. Коммуникационные средства рассчитаны на обычных пользователей и не требуют специальных знаний. Эти средства включают в себя возможности работы в локальных сетях и глобальных сетях, настройку модемов, подключение к электронной почте и многое другое.

При работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть контекстное меню, содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.

При завершении работы нельзя просто выключить компьютер, не завершив работу системы по всем правилам - это может привести к потере некоторых несохраненных данных. Для правильного завершения работы необходимо сохранить данные во всех приложениях, с которыми работал пользователь, открыть меню кнопки “Пуск” и выбрать команду “Завершение работы”.http://inf.e-alekseev.ru/text/OS_win.html

2.3.История создания Unix

2.4. Описание Unix

Первой целью при разработке этой системы было стремление сохранить простоту и обойтись минимальным количеством функций.

Второй целью была общность. Одни и те же методы и механизмы должны были использоваться во многих случаях. Поэтому общность в UNIX-системах проявляется во многих аспектах, и в частности:

· обращения к файлам, устройствам ввода/вывода и буферам межпроцессных сообщений выполняются с помощью одних и тех же примитивов;

· одни и те же механизмы именования, присвоения альтернативных имен и защиты от несанкционированного доступа применяются к файлам с данными и директориями и устройствам;

· одни и те же механизмы работают в отношении программно и аппаратно инициируемых прерываний.

Операционная система Unix была разработана в 1969 г. Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи в Bell Laboratories, принадлежащей компании AT&T. Первоначально Unix была однопользовательской ОС, работающей на мини-ЭВМ PDP-7 и написанной на ассемблере. По прошествии короткого времени, когда Томпсон и Ритчи смогли убедить управляющих в необходимости приобретения более мощных PDP-11, Unix была переписана на специально придуманном для этой цели языке программирования С. Кроме того, эффективность новых на тот момент мини-ЭВМ обеспечила возможность создания и системы обработки текстов. В первую очередь рассмотрим то, что касается непосредственно написания ОС. http://www.netlib.narod.ru

В 1970 г. Деннис Ритчи вместе с Кеном Томпсоном переписали код системы с машинно-зависимого языка ассемблера (на котором тогда разрабатывались все операционные системы) на язык высокого уровня — Си. Это позволило им написать всего одну версию операционной системы Unix, которую потом можно было компилировать Си-компиляторами на различных машинах. Операционная система Unix стала, по сути дела, мобильной, т. е. Операционные системы коллективного пользованиясобной работать на различных типах машин практически без перепрограммирования. Кроме того, она позволяет иметь несколько видов Shell, т. е. интерфейсов взаимодействия между ядром и пользователем или интерпретаторов

Название придумал Брайан Керниган. Он предложил назвать эту двухпользовательскую систему UNICS (Uniplexed Information and Computing System). Название понравилось, поскольку, помимо прочего, оно напоминало об участии сотрудников Bell Labs в проекте Multics. В скором времени UNICS превратилось в UNIX. http://www.programmersclub.ru

В 1971 г. торговая марка UNIX была запатентована Bell Labs для серии машин DEC PDP -11/20, наиболее распостраненных в университетах. За несколько лет UNIX претерпела в Bell несколько изданий, из которых наиболее популярны были шестое (1976 г.) и седьмое (1979 г.). http://www.linuxcenter.ru.

В ноябре опубликован первый выпуск документации по ОС UNIX (”Первая редакция”).Вторая редакция появилась в 1972 году. Наиболее существенным качеством “Второй редакции” было то, что система была переписана на языке Би (”B”),разработанным Кеном Томпсоном под влиянием существовавшего языка BCPL. Появление системы, на языке ассемблера, было заметным продвижением. Однако сам язык Би был бестиповым, в нем поддерживался только один тип данных, соответствующий машинному слову. Другие типы данных эмулировались библиотекой функций. Деннис Ритчи, который всегда увлекался языками программирования, решил устранить ограничения языка Би, добавив в язык систему типов. Так возник язык Си (”C”). В 1973 году Томпсон и Ритчи переписали систему на языке Си. К этому времени существовало около 25 установок ОС UNIX, и это была “Четвертая редакция”.

В июле 1974 года появилась “Пятая редакция” ОС UNIX. В 1975 году компания Bell Labs выпустила “Шестую редакцию” ОС UNIX, известную как V6 или Исследовательский UNIX. Эта версия стала первой коммерчески доступной вне Bell Labs. К этому времени большая часть системы была написана на языке Си. Небольшие размеры языка и наличие сравнительно легко переносимого компилятора придавали ОС UNIX V6 новое качество реально переносимой операционной системы. В настоящее время различные варианты UNIX разрабатывают Sun Microsystems (SunOS, Solans), Hewlett-Packard (HP-UX), IBM (AIX), SCO (SCO UNIX); также существуют клоны UNIX, рассчитанные на работу на базе платформы Intel (BSD, Linux). http://www.programmersclub.ru

На первый взгляд UNIX выглядит неоправданно сложной операционной системой. Но под кажущейся сложностью скрывается очень простая и элегантная операционная система. Отдельные детали могут быть сложными, но общие принципы – просты. http://www.programmersclub.ru/unix1/

2.5. Влияние UNIX на эволюцию операционных систем

Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС.

Как и Multics, UNIX была написана на языке высокого уровня, а не на ассемблере (доминировавшем в то время). Она содержала значительно упрощённую, по сравнению с предшествующими ей операционными системами, файловую модель. Файловая система включала службы и устройства и предоставляла внешне единообразный интерфейс к ним, но дополнительные механизмы работы с устройствами не вписывались в простую модель «поток байтов».

UNIX популяризовала предложенную в Multics идею иерархической файловой системы с произвольной глубиной вложенности. Интерпретатор команд стал просто одной из пользовательских программ, а в качестве дополнительных команд выступают отдельные программы, является ещё одной инновацией Multics, популяризированной UNIX. Язык командной оболочки используется пользователем, как для интерактивной работы, так и для написания скриптов. Поскольку оболочка и команды операционной системы являются обычными программами, пользователь может выбирать их в соответствии со своими предпочтениями, или даже написать собственную оболочку. Новые команды добавляются к системе без перекомпиляции ядра. Новый, предложенный в командной строке UNIX, способ создания цепочек программ, способствовал использованию параллельной обработки данных.

Особенностями UNIX были полная ориентация на текстовый ввод-вывод и предположение, что размер машинного слова кратен восьми битам. Первоначально наибольшей и наименьшей единицей ввода-вывода служил текстовый байт, отличавший ввод-вывод UNIX от других операционных систем, ориентированного на работу с записями. Ориентация на текстовый восьмибитный байт сделала UNIX более масштабируемой и переносимой, в отличии от других операционных систем.

UNIX способствовала широкому распространению регулярных выражений, которые были впервые реализованы в текстовом редакторе ed для UNIX. Возможности, предоставляемые UNIX-программам, стали основой стандартных интерфейсов операционных систем (POSIX).

Широко используемый в системном программировании язык Си, созданный изначально для разработки UNIX, превзошёл UNIX по популярности. Язык Си был первым «веротерпимым» языком, который не пытался навязать программисту тот или иной стиль программирования. Си был первым высокоуровневым языком, предоставляющим доступ ко всем возможностям процессора. С другой стороны, свобода языка Си приводила к ошибкам переполнения буфера в таких функциях стандартной библиотеки Си, как gets и scanf.

UNIX предоставлял возможность использования протоколов TCP/IP на сравнительно недорогих компьютерах, что привело к быстрому росту Интернета. Это, в свою очередь, способствовало быстрому обнаружению нескольких крупных уязвимостей в системе безопасности, архитектуре и системных утилитах UNIX. http://ru.wikipedia.org/wiki/UNIX

2.6. Сравнение Windows и UNIX

Сравнение Microsoft Windows иUNIX (двух семейств операционных систем) — считается очень популярной темой среди пользователей компьютеров.

Если сравнивать Windows и UNIX с точки зрения развития, то Windows строилась как коммерческий продукт, создаваемый в условиях жесткого цейтнота и рыночного блефа, UNIX же росла в спокойной обстановке, в тиши университетских и исследовательских центров. Коммерциализация проекта оказала далеко не столь благоприятное воздействие на UNIX, тогда как Microsoft не теряла времени и весь потенциал своих специалистов направила на повышение качества реализации Windows. Как бы то ни было, развитие обеих ОС пошло по разным дорожкам. http://masterok.livejournal.com

Обе операционные системы предназначены как для персональных систем, так и для web-серверов, вычислительных кластеров.

Windows – семейство проприетарных операционных систем корпорации Майкрософт, базирующихся на основе графического интерфейса пользователя.http://hotuser.ru/usermanual/2471-vidy-operaczionnyx-sistem

Операционная система Windows - это современная многозадачная многопользовательская 32 - разрядная ОС с графическим интерфейсом пользователя. Ей удалось завоевать первенство на настольных и персональных системах (около 90 %) тогда как Unix популярна на веб-серверах, вычислительных кластерах и в суперкомпьютерах (50—90 %). Графический интерфейс пользователя в Windows основан на идее оконного интерфейса, принятого так же и в ряде других современных ОС. Каждая программа имеет собственное окно, в котором и происходит обмен сообщений с пользователем. Для наглядности в Windows широко применяются иконки (пиктограммы), изображающие отдельные программы.

Преимуществом Windows удобный, наглядный графический интерфейс пользователя, многозадачная работа, т.е. выполнение одновременно нескольких программ. Широко известна, существует много приложений написанных именно под эту ОС. Унификация использования аппаратных ресурсов компьютера

Из недостатков отмечают ненадежность системы, к тому же она платная, большое количество вирусов, написанных под эту ОС.

UNIX — семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем. Это бесплатная современная операционная система, создаваемая независимыми разработчиками по всему миру.

Является одной наиболее популярных ОС из свободного программного обеспечения. Это сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

Операционная система UNIX проектировалась как инструментальная система для разработки программного обеспечения. Своей уникальностью система обязана во многом тому обстоятельству, что она была, по сути, создана всего двумя разработчиками, причем создававшие ее люди делали систему для себя, и первое время ее использовали на мини-ЭВМ с очень скромными вычислительными ресурсами. По этой причине UNIX, прежде всего, обладает простым, но очень мощным командным языком и независимой от устройств файловой системой. Поскольку при создании этой ОС использовался язык высокого уровня, на котором пишутся не только системные, но и прикладные программы (речь идет о языке С), то система и приложения, выполняющиеся в ней, получились легко переносимыми.

Преимущества является бесплатной операционной ситемой, нет необходимости покупать как сам пакет, так и лицензию на него, доступный, легко осваиваемый, удобный в использовании, содержит в своем составе весь необходимый для работы набор прикладных программ, безопасный (почти не существует вирусов).

Недостатки в ряде случаев в среде Unix невозможно найти полноценные аналоги прикладных программ для Windows, необходимость изучения новой для большинства пользователей среды.

http://hotuser.ru/usermanual/2471-vidy-operaczionnyx-sistem

Отличие первое существенное различие между Unix и Windows — наличие или отсутствие доступа к исходному программному коду. Unix разрабатывается в соответствии с открытым лицензионным соглашением GNU (GPL), поэтому все пользователи имеют право и возможность просматривать и изменять исходный программный код вплоть до самого ядра, которое служит основой операционной системы. Увидеть исходный код ОС Microsoft никогда не удастся.

Отличие второе проблема Unix, постепенно уходящая в прошлое, — это проблема аппаратной совместимости. Несколько лет назад для успешной установки на настольном компьютере все компоненты системы приходилось подбирать вручную, иначе не было никакой гарантии, что ОС заработает. Зато с Windows совместимо практически любое оборудование.

Отличие третье в Unix почти во всех дистрибутивах существует центр поиска, установки и удаления приложений. При такой системе достаточно запустить служебную программу, найти в библиотеке нужное приложение и установить его — при этом не надо ничего искать в Интернете или покупать в магазине. В Windows ничего подобного нет. Чтобы установить приложение, надо знать, где его искать, загрузить установочный файл (или вставить в привод CD-диск) и двойным щелчком запустить файл setup.exe или install.exe. На протяжении многих лет считалось, что в Windows устанавливать приложения намного проще, однако теперь все изменилось. Устанавливать программы в Unix просто и легко.

Отличие четвертое поскольку Unix всегда был многопользовательской платформой, необходимость вручную монтировать съемные носители предотвращала возможность стирания файлов одного пользователя другим. Сегодня конфигурация этих подсистем позволяет пользоваться съемными носителями точно так же, как в Windows.
2.7.Вывод

Unix не лучше и не хуже Windows или любой какой-либо ещё операционной системы потому, что он другой. Вообще это вопрос некорректный, что лучше Windows или Unix это также как сравнить две иномарки, одним нравится одна, другим другая. Ничего не лучше – они совершенно разные, вспомним пословицу: "на вкус и цвет товарищей нет".

Операционная система – это инструмент в который позволяет управлять компьютером, который предназначен выполнять свои задачи. Есть инструменты узкоспециализированные и универсальные. Все хотят установить операционную систему наиболее удобную, надёжную и быструю. Windows – более дорогая и узкоспециализированная, а Unix – универсальный и полностью адаптируемый под разные задачи. По началу

Unix использовали только программисты и продвинутые пользователи, а Windows могли использовать любые пользователи хоть продвинутые или рядовые. Но теперь все изменилось и в наше время Unix используют и обычные пользователи. Просто многие привыкли к миру Windows и им сложно либо не хочется перестраиваться на что-то другое. СторонникиUnix

утверждают стоит ли платить одной компании за товар, когда другая компания предлагает аналогичных бесплатно.

Однако Unix уже догоняет Windows в области автоматизации некоторых рутинных задач, и в области дружелюбного интерфейса, и может быть в будущем большая часть пользователей перейдет на него.

http://pro-spo.ru/linux-windows/2036---linux--windows

Дата добавления: 2015-09-03