Развитие операционной системы для ПК на современном этапе

Содержание

1. Программное обеспечение 4

2. Операционные системы. 5

3. ОС MS-DOS. 14

4. Развитие ОС для компьютеров. 16

5. Общий обзор сетевых ОС 23

6. Заключение 24

7. Техника безопасности. 25

8. Литература 27

1. Программное обеспечение

Все программы используемые при работе на ПК можно разбить на три основные категории:

1.    Системные программы.

2.    Прикладные программы.

3.    Инструментальные системы.

Системные программы – это те программы без которых работа ЭВМ невозможна. К ним относятся:

1. ОС – это программа которая запускается при включении компьютера, которая осуществляет включение любых команд пользователя, которая выдает сообщение пользователю о своей работе, которая управляет ресурсами компьютера и которая запускает другие программы на выполнение. На ПК типа IBM PC чаще всего используется ОС MS-DOS.

2. Программа-оболочка – это специальная программа которая облегчает работу пользователя при обращении его с ОС ЭВМ, чаще всего используется программа-оболочка это NC или VC.

3. Операционная-оболочка – это комбинации программ операционной системы и программы-оболочки, т.е. эта программа одновременно организовывает работу ЭВМ и осуществляет удобство работы пользователя.

4. Системные утилиты – это вспомогательные программы которые выполняют различные дополнительные функции к ним относятся:

а) программы упаковщики – это программы позволяющие за счет специальных методов сжатия создавать копию файлов на диске или объединять несколько файлов в один архивный;

б) антивирусные программы - это программы которые предназначены для обнаружения вирусов и обезвреживания их;

в) программы для диагностики компьютера – это программы которые проверяют конфигурацию компьютера и тестируют память;

г) программа для аптональной печати – эта программа, которая позволяет одновременно работать и принтеру и пользователю;

д) программы для активизации дисков.

Прикладные программы.

1.    Редакторы текстов или редакторы документов.

2.    Графический редактор – это программа которая позволяет создавать и редактировать картинки.

3.    Система управления базы данных (СУБД).

4.    Электронные таблицы или табличные процессоры – это программа которая позволяет работать с большими массивами информации занесенные в таблице.

5.    Бухгалтерские программы – это программы которые позволяют обрабатывать бухгалтерские документы.

Инструментальные системы – это набор программ, которые предназначены для создания новых языков программирования или новых средств разработки программ.

2. Операционные системы.

Операционная система - это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.)., запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера - это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программами состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Операционная система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (ВIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является «встроенной» в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле! COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например Туре, Dir или Сор) комавдный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).

Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д. Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся

Windows 95

Объектно-ориентированный подход

При создании Windows 95 фирма Microsoft в полной мере реализовала объектно-ориентированный подход. Поскольку именно он лег в основу новой операционной системы, вначале скажем несколько слов о том, что такое ориентация на объекты.

Понятие «объектно-ориентированный» возникло в программировании сравнительно недавно. Когда вычислительная мощность машин была невысока, о создании объектно-ориентированных систем не могло быть и речи. Основой всего был программный код. Программисты записывали последовательности команд для выполнения тех или иных действий над данными, которые оформлялись в модули и процедуры. Для работы с каждым объектом создавалась своя процедура.

Объекты, их свойства и методы

Постепенно с увеличением производительности вычислительных систем процедурный подход начал заменяться объектным. На первое место выдвинулся объект, а не код, который его обрабатывает. 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. Так, папки можно открыть, убрать в портфель, документы - просмотреть, поправить, переложить с одного места на другое, выбросить в корзину, факс или письмо - отправить адресату и т. д. Понятие объекта оказалось настолько широким, что до сих пор не получило строгого определения.

Объект, как и в реальном мире, обладает различными свойствами. Программист или пользователь может изменять не все свойства объектов, а только некоторые из них. Можно изменить имя объекта, но нельзя изменить объем свободного места на диске, который также является его свойством. Свойства первого типа в языках программирования носят название read/write (для чтения и записи), а свойства второго - read only (только для чтения).

Метод - это способ воздействия на объект. Методы позволяют создавать н удалять объекты, а также изменять их свойства. Например, для того чтобы нарисовать на экране точку, линию или плоскую фигуру, составляются разные последовательности кодов или программы. Пользователь, однако, применяет для отображения этих объектов один метод Draw, который содержит коды для отображения всех объектов, с которыми он работает. За такое удобство приходится платить тем, что объектно-ориентированные системы могут работать только на достаточно мощных вычислительных установках.

Процедурный подход в ранних ОС

До настоящего времени во всех операционных системах преобладал процедурный подход. Для того чтобы произвести в системе какое-либо действие, пользователь должен был вызвать соответствующую программу (процедуру) и передать ей определенные параметры, например, имя обрабатываемого файла. Программа выполняла над файлом указанные действия и заканчивала работу. При этом пользователь в первую очередь имел дело с задачей обработки документа, а затем уже с самим документом. В давние времена, когда ЭВМ не были персональными, пользователь описывал действие* которые должна была выполнить задача, на некоем странном языке, называемом языком управления заданиями (JCL – Job Control Language).

С появлением терминала язык управления заданиями упростился и постепенно превратился в командную строку, однако на первом месте все равно находилась процедура обработки документа, а сам документ играл вспомогательную роль.

Следующим этапом упрощения работы с машиной стал создание различного рода операционных оболочек (сначала текстовых), которые «спрятали» от пользователя командную строку DOS. Ввод последовательности символов, из которой состоит команда операционной системы, свелся к нажатию одной функциональной клавиши или щелчку мыши. Самой распространенной из таких «надстроек» над операционной системой стала оболочка Norton Commander.

Однако основным «инструментом» пользователя все еще оставалась клавиатура. Качественный переход произошел после того, как появились графические оболочки. Теперь пользователь в основном работает с устройством указания, таким как мышь, трекбол или планшет, а не с клавиатурой (разумеется, это не относится к работе внутри самих приложений, например, в текстовых редакторах). Ему не нужно помнить почти никаких команд операционной системы. Для того чтобы запустить приложение, достаточно щелкнуть мышью на его изображении или на «значке» (автор предпочитает называть его пиктограммой).

От процедурного подхода к объектно-ориентированному.

В начале 90-х гг. процедурный подход все еще преобладает, однако намечаются н некоторые признаки объектно-ориентированного. Например, уже в Windows3+ можно поставить в соответствие конкретному документу приложение для его обработки. Тогда же появился метод объектного связывания и встраивания (ОLЕ), позволяющий щелчком на изображении объекта неявно запустить приложение, которое его обрабатывает, а после окончания обработки вернуться в предыдущее приложение.

С ОLЕ тесно связан так называемый метод редактирования документов «на месте» (in р1асе). Если в документ встроен объект, который должен обрабатываться конкретным приложением, то при щелчке на этом объекте нужное приложение неявным образом запускается, причем в рабочем поле не изменяется ничего, кроме панелей инструментов. Например, если в тексте, который обрабатывается в редакторе Microsoft Word, есть таблица, созданная в редакторе Microsoft Ехсе1, то при щелчке на ней произойдет замена панелей инструментов Ехсе1. Пользователь может обрабатывать документ совсем другим приложением, даже не подозревая об этом.

Еще один механизм, который упростил работу н приблизил эру объектно-ориентированного подхода, называется «Drag&Drop», что в буквальном переводе означает «перетащить и оставить». Работая этим методом, вы щелкаете кнопкой мыши (как правило, левой) на изображении объекта, перемещаете его по экрану при нажатой кнопке и отпускаете кнопку, когда указатель окажется в нужном месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемещения н удаления стали объектно-ориентнрованными.

Что делал пользователь, когда ему нужно было удалить файлы в Операционной системе MS-DOS? Он запускал процедуру удаления файлов, передавая их имена в качестве параметров:

Del FILEI.TXT FILE2TXT

Это действие ничем не напоминает реальный мир, в котором вы просто выбрасываете ненужные Бумаги в мусорную корзину. На первом месте для Вас стоит объект (бумага), над которым выполняется процедуры (переноса в мусорную корзину), R операционных оболочках, которые работают под управлением Windows 3.1, такое действие уже реализовано как объектное- ориентированное - с помощью механизма «Drag&Drop». Например, в оболочке Norton Desktop можно схватить мышью файл и перенести его на изображение мусорной корзины. Этого достаточно для удаления файла. Так работа на персональном компьютере все больше напоминает манипуляции с объектами в реальном мире.

Выбор показателей и параметров для оценки ОС.

Windows 95- объектно-ориентированная ОС.

Windows 95 - полноценная перационная система.

 Использование стандарта Plug & Р1ау

32-разрядная ОС защищенного режима

Приоритетная многозадачность

Многопоточнооть.

Спулер печати

32 -разрядные устанавливаемые файловые системы

Средства удаленного доступа

Возможности работы с мультимедиа

Поддержка приложений МS-DOS

Поддержка длинных имен файлов

Интерфейс пользователя

Работа с памятью

Сравнительная оценка ОС ПВЭМ по выбранным показателям.

Windows 95 по сравнению с Windows 3+.

Принципиальная новизна операционной системы Windows 95 состоит именно в том, что концепция объектно-ориентированного подхода реализована в ней наиболее полно.

Windows 95 - объектно-ориентированная ОС

Объектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола. Windows 95 обходится без привычного в Windows 3+ ДИСПЕТЧЕРА ПРОГРАММ (PROGRAM MANAGER). Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе.

Это удобно для людей, которые первый раз увидели компьютер, но создает некоторые трудности «переходного периода» для тех, кто привык считать программу основой всего сущего в машине.

Итак, одно из главных отличий Windows 95 от Windows 3+ (и от подавляющего большинства других операционных систем) состоит в том, что основной упор в ней делается на документ, а программа, задача, приложение или программный код вообще рассматриваются только как инструмент для работы с документом.

Windows 95-полноценная операционная система.

Другая принципиальная особенность Windows 95 состоит в том, что она, в отличие от Windows 3-1-, является «настоящей» операционной системой (а не операционной оболочкой, выполняемой под управлением МS-DOS). Под словом «настоящая» мы подразумеваем то, что при включении машины сразу выполняется загрузка Windows 95. Для пользователя это оборачивается некоторыми неудобствами. Он должен привыкнуть к тому, что прежде чем выключить машину, нужно корректно завершить работу с Windows 95, поскольку новая операционная система создает буфера в оперативной памяти, и их содержимое должно быть сброшено на диск.

Использование стандарта Рlug & Р1ау.

Подход к аппаратному обеспечению также кардинальным образом изменился. Теперь система использует стандарт Рlug & Р1ау (переводится как «включай – и - работай», произносится чаще всего как «плаг-н-плэй»), что облегчает н максимально автоматизирует процесс добавления новых периферийных устройств. Стандарт Рlug & Р1ау - это совместная разработка фирм Intel н Microsoft. Основная его идея заключается в том, что каждое устройство, соответствующее этому стандарту, сообщает о себе определенную информацию, благодаря которой операционная система выполняет автоматическую конфигурацию периферийных устройств и разрешает аппаратные конфликты. Стандарту Рlug & Р1ау должен в первую очередь удовлетворять BIOS материнской платы и, разумеется, периферийные устройства. Таким образом, операционная система обеспечивает автоматическое подключение и конфигурирование устройств, соответствующих требованиям стандарта Рlug & Р1ау, поддерживает совместимость с устаревшими устройствами и создает динамическую среду для подключения и отключения мобильных компонентов.

32-разрядная ОС защищенного режима

МS-DOS была чисто 16-разрядной операционной системой н работала в реальном режиме процессора. В версиях Windows 3.1 часть кода была 16-разрядной, а часть - 32-разрядной. Windows 3.0 поддерживала реальный режим работы процессора, при разработке версии 3.1 было решено отказаться от его поддержки. Windows 95 является 32-разрядной операционной системой, которая работает только в защищенном режиме процессора. Ядро, включающее управление памятью н диспетчеризацию процессов, содержит только 32-разрядный код. Это уменьшает издержки н ускоряет работу. Только некоторые модули имеют 16-разрядный код для совместимости с режимом МS-DOS. Windows 95 32-разрядный код используется везде, где только возможно, что позволяет обеспечить повышенную надежность и отказоустойчивость системы. Помимо этого, для совместимости с устаревшими приложениями и драйверами используется н 16-разрядный код.

Приоритетная многозадачность.

В отличие от предыдущих версий, Windows 95 поддерживает приоритетную многозадачность (preemptive multitasking) н параллельные процессы (multithreading). В Windows 3+ существовала так называемая «вытесняющая многозадачность» (non-preemptive multitasking), при которой за распределение процессорного времени отвечало приложение. Система выполняла задачу до тех пор, пока приложение «добровольно» не отдавало процессор. В Windows 95 за распределение времени процессора отвечает ядро системы, что обеспечивает нормальную работу фоновых задач.

Многопоточность.

Windows 95 поддерживает многопоточность - технологию, которая позволяет соответствующим образом осуществлять многозадачное выполнение своих собственных процессов.

Спулер печати.

Спулер печати кардинально переработан по сравнению с Windows 3+, теперь параллельно с печатью можно делать что-либо еще (в старой оболочке можно было или печатать, или работать). Спулер печати также стал теперь 32-разрядным.