Реферат: Развитие операционной системы для ПК на современном этапе
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.
32 разрядные устанавливаемые файловые системы
Эта часть операционной системы стала гораздо более производительной, чем аналогичные компоненты Windowsа 3+. Для жестких дисков используются виртуальные таблицы распределения файлов (VFAT), а для компакт-дисков - новая файловая система CDFS (СD – ROM File System). При этом имена файлов могут содержать до 255 знаков, включая пробелы и специальные символы (совместимость со старой файловой системой сохранена, хотя и несколько искусственным путем. Теперь в большинстве случаев не требуется модуль МSСDEX ЕХЕ, выполнявший преобразование файловой системы стандарта ISO-9660 (компакт-диска) к файловой системе МS-DOS.
Устанавливаемая файловая система, которая отображает файловую структуру удаленной машины на сетевой диск рабочей станции, называется сетевым редиректором. Сетевые редиректоры для протоколов IРХ/SРХ и NetBEU также используют 32-разрядный код. Протокол NetBEU применяется при работе Windows 3.1, а IРХ/SPX-для связи с машинами, на которых установлена WINDOWS NT.
Средства удаленного доступа
Windows 95, в отличие от большинства операционных систем для персональных компьютеров, с самого начала создавалась для работы в сети, благодаря чему возможность совместного использования файлов и устройств полностью интегрирована в интерфейс пользователя Windows 95.
В Windows 95 вы можете получить доступ к сети без установки сетевого адаптера! Его заменят модем и специальный протокол РРР («от-точки-к-точке», или «point-topoint protocol»). В этом случае скорость работы ограничена скоростью вашего модема- Система предоставляет развитые программные средства для доступа к сетям Internet, Microsoft Network, America Online и другим аналогичным службам.
Возможности работы с мультимедиа.
Современную операционную систему сложно представить себе без средств мультимедиа. Для работы с аудио- и видеофайлами различных форматов в составе Windows 95 имеется набор кодеков - эффективных программных средств сжатия и распаковки этих файлов н преобразования их форматов для вывода на различные устройства мультимедиа (слово «кодер» является сокращением слов «кодер-декодер», так же, как «модем» - сокращение от слов «модулятор-демодулятор»). При воспроизведении файла система запускает тот кодер, с помощью которого файл был создан. Драйверы звуковых карт используют 32-разрядный код, но в тех случаях, когда система не может распознать карту, применяется 16-разрядный драйвер реального режима, который поставляется вместе с картой. При работе 32-разрдщного драйвера защищенного режима драйвер реального режима автоматически отключается.
При установке компакт-диска в устройство считывания система пытается распознать его формат и запустить соответствующее приложение для его воспроизведения. Если установлен диск формата ISO-9660 (программный), то Windows 95 ищет файл с именем АUTO-RUN.INF и выполняет его. Это механизм получил название Spin & Grin.
Значительно переработан код, который отвечает за обработку изображений, поэтому качество воспроизведения файлов АVI сильно возросло по сравнению с Windows З+, а скорость их воспроизведения теперь почти не зависит от выбранного масштаба изображения. Встроенные возможности работы со звуком, видео и компакт-дисками дадут новый толчок развитию приложений мультимедиа. Windows 95 - это первая версия Windows, которая бросает вызов МS-DOS в сфере поддержки игрового программного обеспечения.
Поддержка приложений МS.DOS.
Windows 95 занимает меньше места в основной памяти, так что теперь вы можете запускать многие из тех программ МS-DOS, которые не работали под управлением Windows 3.+. Программы, которые и сейчас не будут помещаться в память, можно запускать в режиме эмуляции МS-DOS. Переключаясь в этот режим, Windows 95 завершает все работающие приложения, а потом удаляет из памяти н саму себя, оставляя лишь маленький загрузочный модуль. Закончив работать с программой МS-DOS, вы можете вернуться в Windows нажатием одной клавиши.
Поддержка длинных имен файлов.
Вы сможете забыть об ограничениях на длину имени файла в системах Windows 3+ и МS DOS. В Windows 95 имена файлов могут иметь длину до 255 символов. Интерфейс пользователя благодаря новому интерфейсу в Windows 95, по сравнению с Windows 3.+ гораздо проще запускать программы, открывать н сохранять документы, работать с дисками и сетевыми серверами.
Работа с памятью
Windows 95 автоматически освобождает всю память, отведенную приложению, после того, как оно заканчивает работу. В Windows 3+ некорректно написанные приложения нередко освобождали не всю запрошенную ими память. Время от времени памяти оказывалось настолько мало, что единственным выходом оставался перезапуск системы (а иногда и перезагрузка машины). Такая неприятность носит название «утечка памяти» («memory leak») и случается с программными произведениями даже известнейших фирм. При завершении приложения в Windows 95 вся память, занимаемая им, освобождается автоматически, и таких проблем не возникает.
Перспективы развития ОС ПВЭМ
Windows NT.
На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно .Производительность систем возрастает .а следовательно возрастают возможности обработки больших объемов данных. Операционные системы класса МS DOS уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров .Поэтому в последнее время происходит переход на более мощные н наиболее совершенные операционные системы класса UNIX, примером которых и является Windows NT выпущенная корпорацией Microsoft.
Задачи, поставленные при создании WindowsNT
Система Windows NT не является дальнейшим развитием ранее существовавших продуктов. Ее архитектура создавалась с нуля с учетом предъявляемых к современной операционной системе требований. Особенности новой системы .разработанной на основе этих требований .перечислены ниже.
Стремясь обеспечить совместимость (compatible) новой операционной системы разработчики Windows NT сохранили привычный интерфейс Windows н реализовали поддержку существующих файловых систем (таких ,как FАТ) н различных приложений (написанных для МS - DOS ,OS/2 1.х ,Windows 3.x и РОSIX). Разработчики также включили в состав Windows NT средства работы с различными сетевыми средствами.
Достигнута переносимость (роrtability) системы которая может теперь работать как на СISC, так и на RISC - процессорах .К СISC относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше; RISC представлены системами с процессорами МIРS R4000,Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше.
Масштабируемость (scalability) означает, что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров, а способна полностью использовать возможности, предоставляемые симметричными мультипроцессорными системами. В настоящее время Windows NT может функционировать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32. Кроме того, в случае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения предъявляемых к компьютерной среде требований, Windows NT позволяет легко добавлять более мощные н производительные серверы н рабочий станции к корпоративной сети .Дополнительные преимущества дает использование единой среды разработки н для серверов ,и для рабочих станций.
Windows NT имеет однородную систему безопасности (security) удовлетворяющую спецификациям правительства США и соответствующую стандарту безопасности В2. В корпоративной среде критическим приложениям обеспечивается полностью изолированное окружение.
Распределенная обработка (distributed processing) означает ,что Windows NT имеет встроенные в систему сетевые возможности. Windows NT также позволяет обеспечить связь с различными типами хост - компьютеров благодаря поддержке разнообразных транспортных протоколов и использованию средств "клиент-сервер" высокого уровня, включая именованные каналы вызова удаленных процедур (RPC –remote procedure call) и Windows - сокеты.
Надежность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечивают архитектурными особенностями которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Windows NT использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.
Возможности локализации ( allocation) представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках ,что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации).
Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяемость (insibility) Windows NT, что позволяет гибко осуществлять добавление новых модулей на различные уровни операционной системы.
3. ОС MS-DOS.Dos – это набор программ которая скрывает от пользователя ложные действия по выполнению элементарных операций и которые осуществляют обмен информации между пользователем и памятью машины, которые управляют работой ЭВМ. В целом эти программы заполняют или освобождают оперативную память компьютера, выполняемую программами.
ОС DOS состоит из следующих частей:
1. Базовая система ввода вывода (BIOS) она находится в постоянной памяти компьютера (ПЗУ). Главная ее функция является вызов загрузчика ОС.
2. Загрузчик ОС – это кодовая программа, которая находится в оперативной памяти машины. Основной функцией ее является вызов в оперативную память других программ ОС необходимых для работы.
3. Командный процессор DOS – это набор команд который может выполнить данная ОС.
Версии DOS .
Первая версия операционной системы для компьютера IBM РС - MS DOS 1.0 была создана фирмой Microsoft в 1981 г. В дальнейшем по мере совершенствования компьютеров IВМ РС выпускались и новые версии DOS, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительные удобства пользователю.
В 1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) операционной системы MS DOS, которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4 года. Эта версия весьма компактна и обладает достаточным набором возможностей, так что на «стандартной IВМ РС АТ» и теперь ее эксплуатация вполне целесообразна. Но на более мощных компьютерах с несколькими мегабайтами оперативной памяти желательно использовать версии 5.0 или 6.0 операционной системы MS DOS. Эти версии имеют средства для эффективного использования оперативной памяти сверх 640 Кбайт, позволяют работать с логическими дисками, большими 32 Мбайт, переносить DOS и драйверы устройств в расширенную память, освобождая место в обычной памяти для прикладных программ и т.д. Версия 6.0 MS DOS включает средства сжатия информации на дисках (DoubleSрасе), программы создания резервных копий, антивирусную программу и другие мелкие усовершенствования. Однако в этой версии программы сжатия информации не всегда работали корректно, что приводило к потерям дойных у некоторых пользователей. Для устранения этих проблем и других ошибок фирма Microsoft выпустила версию MS DOS 6.20. Эта версия работает устойчивее, надежнее н быстрее, чем MS DOS 6.0 и включает ряд небольших усовершенствований. Однако судебное решение по Поводу нарушения в MS DOS патентов фирмы Stack Electronics вынудило Microsoft выпустить сначала версию MS DOS 6.21. в которой была изъята нарушившая патент программа динамического сжатия дисков DoubleSрасе, а затем MS DOS 6.22 с «подправленной» версией DoubleSрасе, не нарушающей патент. По моему мнению, из этих версий лучшая - 6.20.
Версия ОС DOS.
Первая ОС DOS для персонального компьютера была создана в 1981г. называлась MS-DOS 1.0. Microsoft приобрела у Seattle Computer Products право на 86 – DOS, адоптировала эту ОС для тогда еще секретных IBM PC и переименовала ее в MS-DOS. В августе 1981 года DOS 1.0 работает с одной 160К односторонней дискетой. Системные файлы занимают до 13 К: для нее требуется 8-К ОЗУ. Май 1982 DOS 1.1 позволяет работать с двухсторонними дискетами. Системные файлы занимают до 14К. Март 1983 Появления DOS 2.0 вместе с IBM PC XT. Созданная заново эта версия имеет почти втрое больше команд чем DOS 1.1. Теперь она дает возможность использовать 10 Mбайт жесткого диска. Древовидную структуру файловой системы и 360-К гибких дисков. Новый 9-секторный формат диска увеличивает ёмкость на 20% по сравнению с 8-секторным форматом. Системные файлы занимают до 41К для работы системы требуется 24-К ОЗУ. Декабрь 1983 Вместе с PCjr появилась система PC-DOS 2.1 фирмы IBM.
Август 1984. Вместе с первыми IBM PC AT на базе процессора 286 появляется DOS 3.0. Она ориентируется на 1,2 Мб гибкие диски и жесткие диски большей чем раньше емкостью. Системные файлы занимают до 60Кб. Ноябрь 1984. DOS 3.1 поддерживает сети Microsoft системные файлы занимают до 62К. Ноябрь 1985. Появление Microsoft Windows. Декабрь 1985. DOS 3.2 работает с 89-мм дискетами на 720К. Она может адресовать до 32 Мбайт на отдельном жестком диске. Системные файлы занимают до 72К. Апрель 1986. Появление IBM PC Convertihle с двумя 89-мм НГДМ емкостью 720К. Сентябрь 1986. Compaq выпускает первый ПК класса 386. Апрель 1987. Вместе с PS/2 первым ПК фирмы IBM класса 386 появляется DOS 3.3. Она работает с новыми 1.44 Мбайт гибкими дисками и несколькими типами разбития жесткого диска на разделы объемом до 32 Мбайт каждый, что позволяет использовать жесткие диски большой емкостью. Системные файлы занимают до 76 К для работы системы требуется 85К ОЗУ. MS-DOS была наиболее популярна и продержалась 3-4 года. Одновременно IBM объявила о выпуске OS/2. Ноябрь 1987. Начало поставки Microsoft Windows 2.0 и OS/2. Июль 1988 появляется Microsoft Windows 2.1 (Windows/286 Windows/386). Ноябрь 1988. DOS 4.01 включает интерфейс, меню оболочки и обеспечивает разбиение жесткого диска на разделы, объем которых превышает 32 Мбайта. Системные файлы занимают до 108К; для работы системы требуется 75К ОЗУ. Май 1990. Появляется Microsoft Windows 3.0 и DR DOS 5.0. Июнь 1991. MS-DOS 5.0 имеет свои особенности то, что она позволяет эффективно использовать ОП. DOS 5.0 обладает улучшенными интерфейсами меню оболочки, полноэкранным редактором, утилитами на диске и и возможность смены задач. Системные файлы занимают до 118К: для работы системы требуется 60-К ОЗУ, а 45 К можно загрузить в область памяти с адресами старше 1 Мбайт, что освобождает место в обычной памяти для работы прикладных программ MS-DOS 6.0 кроме стандартного набора программ. Имеет в своем составе программы для резервного копирования, антивирусную программу и другие усовершенствования в ОС MS-DOS 6.21 и MS-DOS 6.22.
