Что такое операционная система?

Что такое операционная система?

Из этой статьи вы узнаете:

что из себя представляет операционная система; историю развития Windows:
MS DOS; Windows 1.01 / 2.0 / 3.0 / 3.1 / 3.11; Windows NT; Windows 95; Windows 98; Windows 2000; Windows ME; Windows XP; Windows Vista;
о других операционных системах:
OS/2; Unix; Linux.

При включении питания процессор обращается в микросхему ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), в которой записан пакет служебных программ, обеспечивающих проверку всех систем компьютера и первое обращение к жесткому диску. Этот комплекс программ называется BIOS (базовая система ввода-вывода).

При обращении к жесткому диску компьютер разыскивает на нем специальный пакет программ, который называется операционной системой и передает ей управление.

Операционная система обеспечивает:

взаимодействие устройств ПК между собой (аппаратный интерфейс); взаимодействие аппаратного и программного обеспечения (программно-аппаратный интерфейс); взаимодействие программ между собой (программный интерфейс); взаимодействие человека с ПК (интерфейс пользователя).

Операционные системы можно разделить на два вида по типу пользовательского интерфейса:

неграфические (MS DOS, Unix); графические (Windows, OS/2).

В неграфических ОС управление ПК производится вводом специальных команд с клавиатуры в командную строку.

Для удобства работы с неграфическими ОС применяют специальный класс программ, которые называют программами-оболочками.

Оболочки позволяют заменить ввод команд в командную строку на управление с помощью небольшого количества клавиш.

Примеры оболочек: Norton Commander, DOSNavigator, Volkov Commander, Dos Shell.

Графические ОС позволяют использовать для управления специальные манипуляторы, например «мышь».

Программы, написанные для работы под управлением той или иной ОС называют приложениями этой ОС. Приложения одной ОС не будут работать под управлением другой ОС.

Операционная система состоит, как правило, из трёх основных компонентов:

ядро - основа операционной системы; интерфейс - оболочка, с которой работает пользователь; драйверы - специальные программы, которые позволяют компьютеру работать с различными внутренними и внешними устройствами.

Для IBM-совместимых персональных компьютеров в настоящий момент существуют два основных семейства операционных систем:

системы корпорации Microsoft, называемые Windows; операционные системы, построенные на базе Linux.

Сейчас на рынке господствует Windows, а пользователи Linux составляют крайне небольшой процент.

Наверх

История развития Windows

MS DOS

На первых персональных компьютерах устанавливалась операционная система с таким названием - Дисковая операционная система для персональных компьютеров. Это был продукт корпорации Microsoft, причем разрабатывалась DOS по заказу фирмы IBM - специально для установки на персональные компьютеры этой фирмы.

В DOS не было никакой графической оболочки.

DOS работала с так называемой командной строкой - то есть перед пользователем после загрузки компьютера появлялся специальный значок >, рядом с которым можно было набирать различные команды, заставляя операционную систему реагировать на них путем нажатия клавиши Enter.

В стандартный комплект DOS также входили некоторые системные утилиты.

При этом, чтобы работать с компьютером, а точнее, иметь возможность найти, где же на диске лежит нужная программа, и запустить её, приходилось использовать так называемый файловый менеджер - программу, которая в удобной форме показывала содержимое жесткого диска и позволяла легко и приятно производить с файлами различные действия.

Одним из популярных файловых менеджеров был Norton Commander.

Большинство программ, созданных под DOS, работали в так называемом текстовом режиме, при котором экран представлял собой матрицу, состоящую из 80 символов по горизонтали и 25 символов по вертикали.

В текстовом режиме можно было использовать всего 16 цветов, а об иконках и пиктограммах, к которым привыкли современные пользователи, не могло быть и речи.

Сама операционная система была достаточно примитивной, однозначной (в один момент времени, за редкими исключениями, в ней могла работать только одна программа).

У DOS имелось множество недостатков, причем главный из них заключался в том, что у системы не было своего единого графического (да и текстового) интерфейса, поэтому каждый программист и каждая фирма, разрабатывая прикладные и системные программы под DOS, интерфейс, навигацию и обозначение "горячих" клавиш, делали в соответствии со своими собственными предпочтениями, что очень затрудняло управление новой программой.

Наверх

Первые Windows

Свою первую графическую оболочку фирма Microsoft создала в 1985 году. Она получила название Windows 1.01 (от англ. windows - окна).

Не следует считать, что именно в Microsoft создали стандарт для графических оболочек операционных систем. Ещё до появления Windows существовала оболочка в MacOS (для компьютеров Apple Macintosh), X - Windows (для операционных систем UNIX).

Windows 1.01 была очень медленная, и работать с ней было почти невозможно.

Через пару лет в Microsoft выпустили вторую версию этой оболочки, которая называлась Windows 2.0. Она представляла собой подправленную и слегка развитую версию Windows 1.0. работала эта система также медленно, программного оббеспечения под эту оболочку практически не существовало, а входящие в комплект Windows прикладные программы были очень примитивными.

Весной 1990 года фирма Microsoft выпустила версию Windows 3.0, и можно сказать, что именно с данной версии начался настоящий прорыв. Windows 3.0 завоевала большую популярность не только как операционная система, но и как удобная графическая оболочка, под которую Microsoft и другие сторонние производители начали делать прикладные программы.

Самое главное преимущество Windows 3.0 заключалось в графике. Данную Windows уже можно было настраивать на различные графические разрешения экрана, которые зависели от возможностей монитора и видеокарты.

Главным недостатком Windows 3.0 считалась определенная неустойчивость, плохая многозадачность, проблемы с запуском в Windows приложений DOS.

В течение последующих двух лет Microsoft выпустила две персональных версии Windows: Windows 3.1, в которой были исправлены определенные ошибки версии 3.0 и Windows 3.11, которая одновременно называлась Windows For Workgroups - данная версия была, во-первых, самой лучшей из этой линейки, а кроме того, в нее были добавлены поддержка работы в локальной сети и различные средства сетевого администрирования, в результате чего эта версия стала довольно популярной в офисах.

Наверх

OS/2

Ещё в 1984 году, за год до появления первой Windows, в Microsoft и IBM уже хорошо понимали, что DOS необходима замена. Модифицировать саму DOS было бессмысленно, нужна была операционная система, построенная на принципиально другой основе.

Эти две корпорации - Microsoft и IBM - совместно начали разработку операционной системы нового поколения, которая была названа OS/2 (код "/2" означал второе поколение, а вовсе не "половинку операционной системы", как тогда модно было шутить).

Первая OS/2 (версии 1.0), выпущенная в 1986 году, не имела графического интерфейса и не умела работать с мышью.

В 1988 году Microsoft с IBM выпустили OS/2 версии 1.1, в которой уже присутствовал графический интерфейс под названием Presentation Manager - те самые открывающиеся / закрывающиеся окошки, иконки, пиктограммки и возможность управлять всем этим с помощью мыши.

В 1991 году Microsoft, вдохновленная успехом Windows 3.0, отказывается от продолжения совместных разработок с IBM (отныне, они пошли каждый своей дорогой).

IBM продолжила работу над OS/2 и в 1994 году выпустила очень удачную версию под названием Warp ( OS/2 Warp Version 3.0).

Вышедшая в 1996 году версия OS/2 Merlin, надежд не оправдала, так как серьезных улучшений в ней было очень мало, и она, к сожалению, стала практически последней популярной версией этой очень перспективной системы.

Впрочем, IBM в 1999 году выпустила еще одну версию - OS/2 Warp Server For E-Business, но OS/2 примерно с 1997 года испоьзуется практически только как операционная система для серверов.

Наверх

Первые Windows NT

Windows NT изначально была совершенно новой линейкой продуктов Microsoft (аббревиатура "NT" означает New Technology, то есть "новые технологии").

1.  Она была уже не просто графической оболочкой, а полноценной операционной системой.

2.  Она была истинно многозадачной, то есть позволяла одновременно запускать несколько различных программ.

3.  Она имела мощные средства поддержки работы в локальной сети и сетевого администрирования.

4.  Она отличалась устойчивостью и защищенностью.

Благодаря всем этим свойствам Windows NT завоевала огромную популярность в офисах.

Однако для обычных пользователей Windows NT не годилась, причем по многим причинам:

она была значительно сложнее в настройке и установке; под NT не запускались некоторые прикладные программы, написанные для Windows, а из игр не запускалась практически ни одна; далеко не всегда Windows NT могла работать с той периферией, с которой работала обычная Windows; Windows NT требовала больших ресурсов, нежели Windows.

Наверх

Windows 95

В 1995 году Microsoft наконец-то выпустила полноценную операционную систему для пользователей под названием Windows 95.

Несмотря на большую популярность, Windows 95 вовсе не была такой уж мощной, устойчивой и безопасной.

У Windows 95 было достаточно много минусов, которые, впрочем, не всегда были заметны обычным пользователям.

Самый главный недостаток Windows 95 - её невысокая устойчивость при работе. Ситуации, когда в процессе выполнения каких-то программ система "впадала в кому", просто вошли в поговорку.

До появления следующей версии операционной системы Microsoft в 1996 году выпустила вариант под названием Windows 95 OSR2, в котором были исправлены некоторые ошибки, добавлена поддержка нескольких новых устройств, а также включена поддержка нового типа файловой системы - FAT32 (ранее в Windows использовалась FAT16).

Наверх

Windows 98

Летом 1998 года появилась новая версия - Windows 98.

Внешне (да и внутренне) она от Windows 95 отличалась не очень сильно, однако в ней был сделан ряд существенных улучшений:

была произведена серьёзная интеграция системы (точнее, рабочего стола системы) с Интернетом; Windows 98 хорошо "знала" современное аппаратное обеспечение - AGP, USB и так далее; в нее были включены возможности весьма гибкой настройки внешнего вида рабочего стола - папок, ярлычков и других элементов; в состав операционной системы был включен целый набор различных сервисных программ и программ для работы с Интернетом; установка Windows 98 осуществлялась проще, чем установка Windows 95.

Серьёзных нововведений в этой версии было сделано довольно мало.

В Windows 98 Microsoft просто собрала все то, что уже было разработано для Windows 95 и с чем уже были знакомы пользователи.

Главные проблемы - невысокая устойчивость системы, плохая многозадачность - остались нерешенными.

Наверх

Windows 2000

Windows 2000 унаследовала все достоинства линейки Windows NT - действительно 32-разрядное ядро, отличная устойчивость (Windows 2000 могла месяцами работать без перезагрузки, да и не переставлять заново, в отличие от Windows 95/98, её можно было годами), реальная многозадачность, но вместе с тем - простота интерфейса, возможности (включая мультимедийные), к которым пользователи привыкли в Windows 95/98, а также совместимость с компьютерными играми, что никак не присутствовало в Windows NT.

Однако Windows 2000 была намного более требовательной к ресурсам компьютера по сравнению с Windows 95/98 (для этой системы требовалась значительно более современная и мощная машина, потому что в противном случае Windows 2000 работала чень медленно).

Кроме того, не всем пользователям были хорошо понятны некоторые виды настроек и некоторые утилиты, доставшиеся Windows 2000 от Windows NT. Поэтому Windows 2000 так и не стала дейстивительно массовой операционной системой для персональных компьютеров.

Ее с восторгом приняли в корпоративных сетях, но среди домашних пользователей по-прежнему лидировала Windows 98, а Windows 2000 устанавливали только компьютерщики и продвинутые пользователи.

И тогда Microsoft, подчиняясь требованиям пользовательского большинства, выпустила продолжение линейки Windows 95/98, которой дали название Windows ME (Millenium Edition).

Наверх

Windows ME

Windows ME имела внешность Windows 2000, но манеры Windows 98, поэтому не пользовалась успехом ни у одной из категорий пользователей.

Внешне с Windows ME, вроде, всё хорошо - туда были включены свежая версия браузера Microsoft Internet Explorer, мощная поддержка мультимедиа, различные дополнительные программы, присутствующие в Windows 2000, но проблемы Windows 95/98 в ME - неустойчивость, плохая многозадачность - остались, а вот многие из основных достоинств предыдущих версий - легкость, простоту, нетребовательность к ресурсам - ME как раз и утеряла.

Поэтому Windows ME стала последней версией в линейке Windows 95/98.

В Microsoft пришли к выводу, что персональной операционной системой должна быть линейка, основанная на лучшем, что у них есть - Windows NT, - поэтому следующая версия явилась продолжением и развитием Windows 2000.

Наверх

Windows XP

Windows XP, официально представленная пользователям осенью 2001 года, воплотила в себе все лучшее, что было в линейке Windows NT/2000, а кроме того, имела более дружественный интерфейс пользователя.

В Windows XP было очень много сделано для того, чтобы самому обычному пользователю всё было максимально понятно.

Внутренний движок у Windows XP был мало переработан (но это и хорошо, т. к. движок у Windows 2000 очень хороший).

Также очень важный момент, реализованный в Windows XP, - это весьма гибкая система настроек.

Одно только не изменилось по сравнению с Windows 2000 - требования к системным ресурсам.

Для Windows XP со всеми её мультимедийными возможностями, ресурсов требуется ничуть не меньше, чем для Windows 2000. В некоторых случаях даже больше.

Но это перестало быть проблемой, так как компьютерная техника развивается стремительно, и если сейчас приобрести в магазине современный компьютер, пусть даже самой простой конфигурации, то его ресурсов будет вполне достаточно для работы Windows XP.

Наверх

Windows Vista

30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы для обычных пользователей.

Windows Vista - версия Microsoft Windows NT, линейки операционных систем, используемых на персональных компьютерах.

В линейке продуктов Windows NT новая система носит номер версии 6.0 (Windows 2, Windows XP - 5.1).

По заявлениям компании в Windows Vista была обновлена подсистема управления памятью и вводом-выводом.

Особенности Windows Vista

Время загрузки системы меньше чем в Windows XP и на большинстве компьютеров составляет меньше минуты. Уменьшено время входа и выхода из спящего режима до 6 секунд. Благодаря технологии «Windows ReadyBoost» стало возможно использование ёмкость внешних USB флеш накопителей в качестве оперативной памяти, что в некоторых случаях увеличивает производительность на 40%. По информации Microsoft, за 180 дней доступности в Windows Vista было найдено меньше уязвимостей, чем в Windows XP или Mac OS X. Вероятность попадания в систему вирусов, червей и руткитов на 60 % меньше, чем в Windows XP SP2 и на 90 % — чем в Windows XP без сервиспака. Полностью переработана логическая модель взаимодействия с графическими устройствами.

Основные недостатки:

По субъективному мнению многих пользователей, Vista работает несколько медленнее Windows XP. Некоторые действия, выполнявшиеся на XP мгновенно, на Vista производятся с заметной задержкой. Установка неподписанных драйверов запрещена. Есть старое программное обеспечение, которое несовместимо с Windows Vista.

Наверх

Другие операционные системы

Несмотря на подавляющее господство Microsoft в области операционных систем для персональных компьютеров, операционные системы других фирм тоже разрабатываются и даже вполне неплохо развиваются.

Рассмотрим некоторые наиболее известные на данный момент альтернативные операционные системы для персональных компьютеров.

Unix

Unix разрабатывалась для профессиональных применений - на серверах и так называемых больших машинах, - поэтому её разработчики прежде всего следили не за внешними эффектами - графическими оболочками, удобствами простых пользователей, - а за внутренним содержимым системы.

Традиционная Unix внешне до сих пор выглядит как старая DOS - командная строка, текстовый режим и никаких иконок и пиктограмм.

Это не значит, что под Unix не разработаны различные графические оболочки (например, X-Windows была создана ещё в 1984 году), однако они - не главное в системе.

Основная задача Unix-образных систем - управление серверами (в локальных сетях различных назначений, в Интернете).

Под это подстраивается их функциональность - надёжность, стабильность, многозадачность, безопасность, переносимость и настраиваемость.

Для IBM-совместимых компьютеров существует немало Unix - FreeBSD, OpenBSD, Solaris, NetBSD, Linux (Linux не совсем верно относить к группе Unix), - однако они практически всегда применяются на серверах.

Это серверные операционные системы.

Наверх

Linux

Операционная система Linux была создана финским студентом Линусом Торвальдсом (система и названа в его честь) в качестве дипломной работы в 1991 году.

Написана она была на основе Unix, однако являлась вполне самостоятельным произведением.

Через три года Торвальдс свою Linux официально "выпустил в свет", причем сразу декларировал несколько весьма интересных принципов:

эта операционная система распространяется совершенно бесплатно; исходные тексты Linux полностью открыты, и любой желающий может не только писать программы под эту операционку, но и модифицировать саму систему, как пожелает.

Принцип открытого кода (Open Source), по которому распространялась эта операционная система, привел к тому, что сотни и тысячи программистов со всего мира стали заниматься дальнейшим развитием и доработками данной системы.

За этими разработками следит специальная координационная группа, работающая под руководством Торвальдса, которая лучшие и наиболее перспективные нововведения добавляет в "официальный Linux".

В результате оказалось, что Linux из студенческой забавы превратился в довольно серьезный проект, приобретающий все большую популярность как среди разработчиков, так и среди пользователей.

На персональных компьютерах, к сожалению, Linux пока используется довольно редко и только программистами или продвинутыми пользователями. Причины этому - некоторая сложность в установке и настройке, а также небольшое - по сравнению с Windows - количество разработанных прикладных программ.

Зато в качестве операционной системы для серверов (особенно интернетовских) Linux применяется часто.

Наверх

В статье использован материал из книги Алекса Экслера "Укрощение компьютера, или Самый полный и понятный самоучитель ПК", 2005 г.