Современные операционные системы, их виды, достоинства и недостатки

История создания ОС Windows и Linux

Впервые Microsoft Windows была представлена на выставке Comdex 10 ноября 1983 г., тогда  она позиционировалась как графическое  расширение для MS-DOS. Даже известные Microsoft Windows 3.x и Microsoft Windows for Workgroups 3.x не являлись операционными системами в чистом виде, а представляли собой надстройки или расширения ОС MS-DOS. Основными новшествами, реализованными в Microsoft Windows, стали появление графического интерфейса пользователя и использование наряду с клавиатурой другого устройства - графического манипулятора "мышь", без которого теперь трудно представить любой современный персональный компьютер. Windows 1.0 включала собственные драйверы для видео карт, мышей, клавиатур, принтеров и последовательных портов.

К 1990 году в рамках проекта GNU были разработаны и постоянно развивались свободные программы, составляющие основной инструментарий для разработки программ на языке Си: текстовый редактор Emacs, компилятор языка Си gcc, отладчик программ gdb, командная оболочка Bash, библиотека важнейших функций для программ на Си libc. Все эти программы были написаны для операционных систем, похожих на UNIX. Это означает, что в них использовался стандартный для UNIX механизм запроса ресурсов компьютера, необходимых программе – системные вызовы, которые исполняются ядром операционной системы. При помощи системных вызовов программы получают доступ к оперативной памяти, файловой системе, устройствам ввода и вывода. Благодаря тому, что системные вызовы выглядели более-менее стандартно во всех реализациях UNIX, программы GNU могли работать (с минимальными изменениями или вообще без изменений) в любой UNIX-подобной операционной системе.

С помощью имевшихся  инструментов GNU можно было бы писать программы на Си, пользуясь только свободными программными продуктами, однако свободного UNIX-совместимого ядра, на основе которого могли бы работать все эти инструменты, не существовало. В такой ситуации разработчики GNU вынуждены были использовать одну из патентованных реализаций UNIX, т. е. вынуждены были следовать принятым в этих операционных системах архитектурным решениям и технологиям и основывать на них свои собственные разработки. Идеал Столлмана о научной разработке ПО, свободной от решений, движимых коммерческими целями, был недоступен, пока в основе свободной разработки лежало патентованное UNIX-совместимое ядро, исходные тексты которого оставались тайной для разработчиков.

Linux- OC семейства UNIX. Linux не имеет географического центра  разработки. Нет и организации,  которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Её разрабатывают множество компаний в разных странах. Две таких компаний-разработчиков находятся в России: ASP Linux и Alt Linux. Программы для Linux – результат работы тысяч проектов.

 

Windows XP

История Windows (разработка фирмы Microsoft) берет свое начало в 1986 году, когда появилась первая версия системы, но популярность она завоевала далеко не сразу — в 1990 году, когда вышла версия Windows 3.0. Популярность новой версии Windows объяснялась несколькими причинами. Графический интерфейс позволяет работать с объектами вашего компьютера не с помощью команд, а с помощью наглядных и понятных действий над значками, обозначающими эти объекты. Возможность одновременной работы с несколькими программами значительно повысила удобство и эффективность работы. Кроме того, удобство и легкость написания программ для Windows привели к появлению все больше разнообразных программ, работающих под управлением Windows. Наконец, лучше была организована работа с разнообразным компьютерным оборудованием, что также определило популярность системы. Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, а также поддержку средств мультимедиа (версия 3.1) и работу в компьютерных сетях (версия 3.11).

Процесс развития операционных систем не стоит на месте, и в 1995 появилась система Windows 95, ставшая новым этапом в истории Windows: значительно изменился интерфейс, выросла скорость работы программ, в состав системы был включен браузер Internet Explorer.

Продолжением развития Windows 95 стала операционная система, появившаяся в 1998 году (Windows 98). При сохранившемся интерфейсе внутренняя структура была значительно переработана. Много внимания было уделено работе с Интернетом, а также поддержке современных протоколов передачи информации — стандартов, обеспечивающих обмен информацией между различными устройствами. Кроме того, особенностью Windows 98 является возможность работы с несколькими мониторами.

Следующим этапом в развитии Windows стало появление Windows 2000 и Windows ME (Millennium Edition — редакция тысячелетия). Система Windows 2000 разработана на основе Windows NT и унаследовала от нее высокую надежность и защищенность информации от постороннего вмешательства. Операционная система Windows ME стала наследницей Windows 98, но приобрела многие новые возможности. Прежде всего, это улучшенная работа со средствами мультимедиа, возможность записывать не только аудио, но и видеоинформацию, мощные средства восстановления информации после сбоев и многое другое.

Операционная система Microsoft Windows XP (от англ. eXPerience — опыт), известная также под кодовым  наименованием Microsoft Codename Whistler, является ОС семейства Windows, созданной на базе технологии NT. Первоначально в планы  корпорации Microsoft входила разработка двух независимых операционных систем нового поколения. Первый проект получил рабочее название Neptune, эта ОС должна была стать очередным обновлением Windows Millennium Edition, новой системой линейки Windows 9X. Второй проект, называвшийся Odyssey, предполагал создание ОС на платформе Windows NT, которая должна была придти на смену Windows 2000. Однако руководство Microsoft посчитало нецелесообразным рассредоточивать ресурсы на продвижение двух разных ОС, вследствие чего оба направления разработок были объединены в один проект - Microsoft Whistler. Возможно, именно благодаря этому решению Windows XP объединяет в себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений: удобство, простоту в инсталляции и эксплуатации ОС семейства Windows 98 и Windows ME, а также надежность и многофункциональность Windows 2000. В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition — для офисных ПК и, наконец, Microsoft Windows XP 64bit Edition — это версия Windows XP Professional для персональных компьютеров, собранных на базе 64-битного процессора Intel Itanium с тактовой частотой более 1 ГГц.

Если сравнить Windows XP с  более ранними версиями Microsoft Windows, в новой операционной системе легко обнаружить множество значительных отличий. Несмотря на то, что эта ОС была разработана на основе платформы NT и, на первый взгляд, по своим характеристикам во многом схожа с Microsoft Windows 2000, фактически Windows XP относится к принципиально иному поколению операционных систем семейства Windows. Теперь пользователь Windows не привязан к какому-либо стандартному интерфейсу, устанавливаемому в системе по умолчанию. Если вам не нравится традиционный вид окон, элементов управления и Панели задач, доставшийся новой ОС «в наследство» от Windows 2000, то вы можете без труда изменить их, загрузив из Интернета любой из сотен специально разработанных "Тем". Традиционное Главное меню, открывающее доступ к установленным на компьютере программам, хранящимся на дисках документам и настройкам операционной системы, также претерпело ряд значительных изменений. Теперь при нажатии кнопки Пуск появляется динамическое меню, содержащее значки лишь пяти программ, которыми пользуется наиболее часто. Благодаря этому можно начать работу с нужными приложениями значительно быстрее. Здесь же расположены кнопки Выход из системы (Log Off) и Выключение компьютера (Turn Off Computer), позволяющие завершить текущий сеанс работы с Windows и выключить компьютер.

В среде Microsoft Windows пользователю часто приходится одновременно работать с несколькими документами или  набором различных программ. При  этом неактивные приложения сворачиваются  в Панель задач, вследствие чего она рано или поздно переполняется значками, и переключение между задачами становится затруднительным. Для того чтобы разгрузить Панель задач и освободить больше рабочего пространства для отображения значков запущенных приложений, в Windows XP используется так называемый алгоритм группировки задач, согласно которому однотипные программы, работающие на компьютере одновременно, объединяются в логическую визуальную группу.

Windows имеет существенные  проблемы с безопасностью в  плане удаленного взлома системы. Windows вообще имеет в своей поставке (т.е. сразу после инсталляции) большое количество "дыр", позволяющих хакерам не только получить административный доступ к системе, но и запускать на ней произвольный код. Справиться с этой проблемой частично помогает установка патчей, регулярно выпускаемых разработчиками. Тогда продукты от Microsoft становятся в основном защищенными, однако, если не скачивать обновления, операционные системы могут вновь оказаться открытыми для хакеров.

Впрочем, причины того, что в Windows, самой распространенной в мире операционной системе, постоянно находят дыры, проистекают не столько из-за принципиальной "дырявости" самой операционной системы, сколько от наплыва желающих ее взломать. Если бы на месте Windows (по распространенности) оказалась какая-то другая операционная система, то еще неизвестно, сколько в ней бы стали выявлять дыр. А раз система непопулярна, то смысл выискивать в ней дыры теряется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

Рис 1. Интерфейс Windows XP

 

Microsoft Windows 7

Windows 7 (ранее известная под кодовыми названиями Blackcomb и Vienna) — название новой операционной системы семейства Windows, последующей за Windows Vista, которая предположительно должна выйти в 2009 г.

В состав Windows 7 должны войти  некоторые разработки, исключенные  из Windows Vista как и новшества в интерфейсе и встроенных программах. Windows 7 должна стать новым шагом в развитии операционных систем Microsoft.

Новшества

Windows 7 будет обладать  поддержкой multitouch-мониторов. Эта  возможность была продемонстрирована Microsoft на ежегодной конференции TechEd'08 в Орландо. В ходе демонстрации использовалась сборка 6.1.6589, а также опытная модель ноутбука с multitouch-экраном. По некоторым данным в Windows 7 будет частично реализован функционал, запланированный в Longhorn (она же Vista). Также планируется более тесная интеграция с программами и сервисами Windows Live.

Другие характеристики

Некоторые другие функции, первоначально запланированные  в Windows Vista могут быть реализованы  в Windows 7.

Windows 7 также будет использовать sandbox-режим, внедрение которого обсуждалось в ходе Альфа/Бета тестирования (на стадии разработки Longhorn). Весь неуправляемый код будет запускаться в sandbox среде (песочнице), где доступ к аппаратной части компьютера и интернету будет ограничиваться операционной системой. Доступ к низкоуровневым сокетам (raw sockets), равно как и прямой доступ к файловой системе, уровню абстракции от оборудования (Hardware abstraction layer или HAL), полному доступу к адресу памяти, будет запрещён. Весь доступ к внешним приложениям, файлам и протоколам будут регулироваться операционной системой и немедленно пресекаться (теоретически). Если этот подход окажется удачным, то он сулит почти полную безопасность, так как при таком подходе вредоносной программе практически невозможно причинить какой-либо ущерб системе, если она заблокирована внутри метафорического "стеклянного ящика". Если всё правильно, эта sandbox-среда будет уметь приспосабливаться к базе кода, которая была написана на его языке. Это снимет большинство проблем, которые возникают в результате обратной совместимости при переходе к новой операционной системе.

Билл Гейтс упомянул повсеместно внедряемую строку мгновенного  поиска. Похожая система была включена в Windows Vista.

Обратная совместимость

Ранее сообщалось, что Windows 7 не будет использовать в качестве основы новое ядро MinWin. По словам Стивена Синофски корпорация хочет, чтобы драйверы устройств для Vista работали в новой системе. Поэтому будет использовано ядро Windows Vista. Это решение было озвучено Стивеном Синофски на конференции "All Things Digital" 27 мая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 2. Интерфейс Windows 7

 

Linux

7 сентября 1991 года финский  студент Линус Торвальдс выложил  в сети исходный код того, что  впоследствии развилось в операционную  систему Linux (Линукс). Самое принципиальное отличие Linux от Mac OS и Windows заключается в том, что Linux – это свободное ПО, которое распространяется под лицензией GPL. Для обычного пользователя это означает, что большинство дистрибутивов (разновидностей) Linux являются бесплатными, а для программистов – что они могут свободно и бесплатно использовать программный код как самой Linux, так и входящих в неё программ и на их основе создавать свои продукты. Результатом такой политики явилось то, что сейчас имеется более тысячи различных дистрибутивов Linux. Конечно, они не равноценны и далеко не все достойны внимания, но сама идея создания разных дистрибутивов для разных задач довольно интересна.

Например, есть Puppy Linux размером всего 97,6 мегабайта и работающий даже на Pentium 166 MMX при 128 мегабайтах оперативной памяти. Заметим, что это вполне современная ОС с поддержкой беспроводных интерфейсов и прочих модных вещей. А с другой стороны, есть дистрибутив Debian, полный вариант которого вместе с обновлениями состоит из 4 DVD и содержит огромное количество различных программ. Есть специальные ОС Linux для работы с мультимедиа (Ubuntu Studio, JackLab Audio Distribution, 64 Studio), корпоративные OC (они, как правило, не поддерживают самые последние новинки, зато очень надежны, хорошо защищены, несут в себе полный набор офисного софта). Есть дистрибутивы, предназначенные для учебных заведений (Edubuntu, Skolelinux).

Отдельно можно упомянуть коммерческие дистрибутивы. Они не бесплатны. В  основном это корпоративные или  специальные варианты Linux, хотя есть и версии для домашних пользователей. Деньги в таких дистрибутивах в основном берутся за техподдержку.

Ещё одно важное отличие Linux от Windows заключается  в том, что дистрибутивы Linux поставляются с большим набором прикладного ПО. То есть после установки на компьютере у вас есть полностью готовая к работе система.

В большинстве ОС Linux по умолчанию  используется один из двух графических  интерфейсов – GNOME или KDE, поэтому  даже при смене одного дистрибутива Linux на другой для пользователя никаких проблем не возникает, он попадает в знакомое графическое окружение. Оба интерфейса имеют приблизительно одинаковое распространение. Если охарактеризовать их совсем кратко, то внешне KDE напоминает рабочий стол Windows, а GNOME – рабочий стол Mac OS. Сходство это, конечно, только внешнее. KDE имеет огромное количество инструментов настройки, так что внешний вид и поведение системы можно подогнать под самый прихотливый вкус. Сильной частью GNOME является его простота и интуитивно понятный интерфейс.