РАЗВИТИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ Интерактивная лекция Подготовил: Штулберг Р.Р.

Компьютеры без ОС Первые персональные компьютеры не имели операционных систем (ОС) и были похожи на современные игровые приставки. При включении компьютера в сеть процессор обращался к постоянной памяти (ПЗУ), в которой была записана программа поддержки несложного языка программирования, например, языка BASIC (БЕЙСИК) или похожего. Первичное изучение команд языка обычно не превышало нескольких часов, и вскоре на компьютере можно было запускать несложные программы. Подключив к компьютеру магнитофон, можно было загрузить постороннюю программу. Для этого достаточно было одной команды, например, LOAD. Загруженная программа отключала ПЗУ, и далее работа с компьютером происходила под управлением загруженной программы (как в игровых приставках). Первые бытовые персональные компьютеры (ПК) х годов не имели ОС, но некоторые пользователи рассматривали «вшитый» в ПЗУ язык программирования как самостоятельную операционную систему, хотя и сильно упрощенную. Она позволяла принимать и понимать команды от клавиатуры и загружать сторонние программы.

Бытовой персональный компьютер «КРИСТА» Бытовой персональный компьютер «ПОИСК» Микроша Партнер 0101 Пылдин Правец Корвет И др.

Первые дисковые ОС Серьезная необходимость в ОС возникла, когда к ПК стали подключать дисководы. Дисковод от магнитофона отличается тем, что это устройство свободного доступа, а магнитофон – устройство последовательного доступа. Для загрузки программы с ленты надо было перемотать кассету, после чего компьютер загружал первую встретившуюся программу. На диске же есть свобода выбора. На музыкальном диске можно включить воспроизведение любой песни. С магнитного или лазерного диска можно загрузить любую программу. Поэтому команды загрузки стали очень сложными. Надо было указывать номер дорожки и номер сектора, в котором находится то, что требуется загрузить. Например, для загрузки игры Посадка на Луну приходилось давать примерно такую команду с клавиатуры: LOAD *d* 29:37, 31:14 Персональный компьютер «ДВК» Персональный компьютер «ИСКРА»

Помнить, в каких секторах что находится, было мучительно трудно. И выход был найден. Была написана программа, которая переводит названия программ и файлов в номера дорожек и секторов. Человек мог загружать то, что ему нужно, пользуясь только названиями программ. Эта программа и стала дисковой операционной системой. Дисковой операционной системе поручили и другие задачи. Она могла не только загружать файлы с диска, но и записывать файлы на диск, следить за тем, чтобы два файла не попадали в один сектор или не имели одинакового имени, при необходимости удаляла файлы, копировала их с диска на диск. В общем, избавила человека от необходимости хранить множество записей на отдельных бумажках, упростила работу с дисководом и значительно уменьшила количество ошибок. Бытовой ПК «Партнер 0101» Бытовой ПК «Партнер 0101» со снятой крышкой

Неграфические ОС В дальнейшем ОС развивались параллельно с аппаратным обеспечением. Появились новые дисководы гибких дисков, менялись и операционные системы. С появлением жестких дисков открылись возможности хранить на них не десятки, а сотни и тысячи файлов. Сейчас количество файлов, хранящихся на одном «среднестатистическом» компьютере, нередко измеряется несколькими миллионами. Поэтому в именах файлов стало так же легко запутаться, как в свое время в номерах секторов и дорожек. Тогда дисковые операционные системы стали сложнее. В них ввели средство для разбиения дисков на каталоги и средства обслуживания этих каталогов (перенос и копирование файлов между каталогами, сортировка и прочее). Так на дисках появилась файловая структура, а ОС взяла на себя ее создание и обслуживание. Когда же жесткие диски приобрели огромные размеры, ОС «научилась» делить их на несколько логических дисков. Рисунок неизвестного художника «Опять ДОС»

Вместе с развитием жестких и гибких дисков происходило увеличение оперативной памяти компьютера, менялись также процессоры. Каждая новая ОС все лучше использовала оперативную память и могла работать со все более мощными процессорами. Для компьютеров IBM PC основной ОС с 1981 года по 1995 год была так называемая система MS-DOS (Microsoft Disc Operation System). За эти годы она прошла развитие от версии MS-DOS 1.0 до MS-DOS ОС MS-DOS (или просто DOS) позволила успешно работать на компьютерах на протяжении почти 15 лет. Тем не менее, эту работу нельзя назвать удобной. Во-первых, MS-DOS – неграфическая ОС, которая использует интерфейс командной строки. Это значит, что все команды необходимо набирать по буквам с клавиатуры в специальной строке. Требовалось хорошо знать эти команды, помнить их параметры и просто – правописание. Как правило, команды DOS использовали английский язык, отсюда и широко распространенное, но в настоящее время ошибочное, мнение, будто для того, чтобы успешно работать с компьютером, необходимо владеть английским языком. В то время изучение ОС было отдельной и трудоемкой задачей, достаточно сложной для обычного пользователя. «Продвинутый программер» - рисунок неизвестного художника

Экраны операционной системы MS-DOS MS-DOS стартовый экран Отображение корневого каталога жесткого диска в MS-DOS 6.22 Окно DOS-сеанса в ОС Windows 98

Программы-оболочки Когда-то DOS выступала «посредником» между человеком и компьютером и помогала превратить сложные команды обращения к дискам в более простые и понятные, но по мере развития сама обросла изобилием команд и стала сдерживать работу с компьютером. Так возникла необходимость в новом «посреднике» - тогда появились так называемые программы-оболочки. Оболочка – это программа, которая запускается под управлением операционной системы и позволяет облегчить работу человека с этой самой операционной системой. Одной из самых распространенных оболочек по всему миру стала программа Norton Commander (NC). Ее разработал известнейший американский программист Питер Нортон, получивший всемирное признание за то, что упростил работу с компьютером для миллионов людей. В нашей стране позже появились «клоны» NC. Например, оболочки Volkov Commander или Total Commander.

Экраны программ-оболочек Norton Commander DOS Navigator Disc doctor Volkov Commander в монохромном режиме

Программа-оболочка более наглядно показывает на экране всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги, файлы. Больше не нужно набирать сложные команды DOS, файлы можно загружать, копировать, удалять, сортировать, изменять и т.д., пользуясь всего несколькими клавишами. Просто, наглядно и удобно. Оболочка сама «переводит» полученные команды на язык MS- DOS, и вместо изучения сотен команд ДОСа достаточно освоить нехитрые приемы работы с программой-оболочкой. Программу NC и сейчас используют на некоторых компьютерах, особенно системные отладчики, которые работают преимущественно в MS-DOS. Также ее используют на тех предприятиях, которые не успели по каким-либо причинам достаточно обновить свой «компьютерный парк». Впрочем, сейчас больше все же принято использовать куда более современные средства.

«ПОИСК» «ЕС 1841» «Урал – 1»

Графические оболочки Несмотря на то, что появление программ-оболочек заметно упростило работу с компьютером, оболочки долгое время оставались неграфическими. Одна из особенностей компьютеров IBM PC состоит в том, что в них текстовый и графический режимы работы существуют отдельно. Компьютер переключается в тот или иной режим работы, но сделать так, чтобы одновременно часть экрана работала в графическом режиме, а часть – в текстовом, невозможно. Эти режимы несовместимы. Работа с текстовым экраном долгое время была вполне приемлема для служебных целей. На многих предприятиях и организациях не было необходимости работы с графикой, если же она возникала, для этого было принято использовать компьютеры Macintosh. Однако, когда встала необходимость использовать компьютеры стандарта IBM PC в качестве домашнего компьютера, возникла проблема отсутствия графической ОС, которая наглядно выводит информацию на экран, которой можно управлять при помощи «мыши».

Работы над графической ОС для IBM PC в компании Microsoft начались еще в 1981 году, но впервые такая система вышла в свет только в 1995 году под названием Microsoft Windows 95. До появления Windows 95 компьютеры IBM PC работали с неграфической системой MS-DOS, но для нее были сделаны несколько графических оболочек – Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11 for WorksGroup, Windows Chikago, Windows NT. Оболочки семейства Windows запускались под управлением MS-DOS, то есть не были самостоятельными ОС. Но, поскольку с появлением Windows открылись некоторые новые возможности, все-таки принято называть Windows не оболочкой, а средой. Вот некоторые особенности Windows, отличающие эту среду от прочих оболочек: Многозадачность. Имеется возможность одновременно запускать несколько программ. Единый программный интерфейс. Взаимодействие между программами, написанными для Windows, организовано так, что есть возможность создавать данные в одних программах и переносить их в другие программы. Единый интерфейс пользователя. Разобравшись с тем, как работает одна программа для Windows, нетрудно разобраться и в другой. Графический интерфейс – файлы, программы и команды отображаются на экране в виде значков. Работа с файлами производится при помощи «мыши». Единый аппаратно-программный интерфейс. Windows взяла на себя все заботы по совместимости всевозможного оборудования и программ.

Экраны первых Windows Windows 1.0

Экраны первых Windows Windows 2.0

Экраны Windows 3.0

Экраны Windows 3.1 Установка Win 3.1 на жесткий диск Игра «Сапер» в Win 3.1

Экраны Windows 3.1 Word 2.0 в окне Windows 3.1 Рабочее поле Windows 3.1

Экраны первых Windows Windows 3.1 – экран загрузки

ОС Windows 95 Выпущенная в сентябре 1995 года, система Windows 95 стала первой графической операционной системой для компьютеров IBM PC и долгое время считалась «номером один» во всем мире. Она ввела новый стандарт самоустанавливающихся устройств plug and play («включай и работай»). Мы можем достаточно смело приобретать новые устройства, рассчитывая на то, что все они будут без проблем работать на нашем компьютере, потому что подключение таких устройств происходит автоматически. ОС сама «узнает» устройство и настраивается на работу с новым оборудованием. Выпуск программ также рассчитан на работу с Windows. Тем, кто работает с этой ОС, гораздо проще найти нужную программу, нежели для прочих операционных систем (например, Unix, Linux, MAC Tiger, MacOS и др.). Windows 95 обладала значительной гибкостью, она позволяла использовать программы, написанные для старых ОС, таких, как MS-DOS или оболочки Windows 3.x.

Разумеется, за передовые возможности приходится расплачиваться. Например, высокая гибкость Windows 95 иногда приводит к снижению надежности ее работы, поэтому ОС Windows до сих пор стараются не использовать там, где надежность стоит на первом месте, например, в банковском деле, часто предпочитая ОС UNIX. Другой недостаток состоит в том, что за многообразие возможностей пользователь расплачивается многими часами изучения всех этих возможностей. Но это не бесполезные затраты времени. Хорошее знание ОС позволяет в будущем сэкономить время на изучение программ, написанных для нее. Загрузочный экран Windows 95

Экраны Windows 95 Рабочий стол и окна Windows 95

Windows 98 Летом 1998 года новая ОС Windows 98 продолжила развитие идей, заложенных в Windows 95. Она стала отличаться более высокой надежностью, улучшенным внешним видом и наличием специальных средств для «самоизлечивания» и саморазвития. Основное же отличие этой системы от Win 95 состоит в большей ориентации на работу в сети Internet. Общий же стиль работы с новой ОС не изменился, поэтому переход с Win 95 на Win 98 (а позднее и на Windows ME, Windows 2000, Windows Pro и Windows XP) не вызвал затруднений у пользователей. Экран загрузки Windows 98

Экраны Windows 98 Рабочий стол

Экраны Windows 98 Установка Win 98 на жесткий диск Открытая папка в Win 98

Экраны Windows 98 Знакомство с Windows 98 Word 2.0 в окне Win 98

Windows ME Устанавливаемая «поверх» Windows 98, ОС Windows ME (Millennium Edition), во многом предвосхищала появление Windows 2000, но принципиально не изменила Win 98, делая упор на активное использование всевозможных медийных приложений (прослушивание музыки, просмотр фильмов, общение по Интернету). Установка Win ME на жесткий диск

Экраны Windows ME Рабочий стол Win ME Windows ME – Мастер установки принтера

Экраны Windows ME Проигрыватель в Win ME

Windows 2000 В 2000 году вышла ОС Windows 2000, которая не стала революцией в мире Windows, тем не менее, имела намного улучшенный интерфейс и усовершенствованные инструменты, поэтому вплоть до появления Windows XP надолго «поселилась» в компьютерах пользователей всего мира, оставаясь на них кое-где и до сих пор. Рабочий стол Windows 2000

Windows XP Практически сразу после релиза Windows 2000 корпорация Microsoft приступила к работе над новой ОС – Windows XP, которой было суждено войти в историю как едва ли не самая «долгоиграющая» Windows. Начиная с середины 2001 года (в нашей стране – повсеместно с 2002-го), эта система и по сей день успешно работает на подавляющем большинстве машин современных пользователей. Собственно, WinXP является развитием ОС WinNT/2000, совмещая в себе их удобство и безопасность, в то же время значительно сделав интерфейс удобнее для пользователя, особенно для пользователя, активно работающего в Internet.

Windows XP Windows XP – Рабочий стол

Windows XP Открытая папка в WinXP Работа в Интернете в Internet Explorer for Windows XP

К сожалению, корпорация Microsoft решила, будто рядовому пользователю больше не нужен MS-DOS и в новой системе «запрятала» его настолько далеко, что теперь поработать «под ДОСом» не удается даже в режиме сеанса. Отсюда возникли многочисленные сложности в использовании этой системы в качестве среды для работы старых программ. В особенности это коснулось игр. Поэтому, чтобы сейчас запустить какую-нибудь старую программу, приходится сначала запускать либо соответствующий эмулятор, либо устанавливать на дополнительный раздел жесткого диска вторую ОС. Впрочем, режим сеанса MS-DOS заменили «стандартным» приложением «Командная строка», который не решает всех проблем совместимости, но кое-что при помощи нее выполнить можно. Чтобы запустить приложение, нужно выбрать следующую последовательность меню: ПУСК – ВСЕ ПРОГРАММЫ – СТАНДАРТНЫЕ – Командная строка Следует также помнить, что установка двух и более ОС на одном разделе жесткого диска (скажем, в целях совместимости приложений) категорически запрещена и может привести к непредсказуемым последствиям.

Windows Vista Начиная с 2006 года, Microsoft усиленно рекламирует находящуюся в разработке новую ОС – Windows Vista. В феврале 2007 года Win Vista вышла на мировой рынок, но, в силу недоработанности, не сразу снискала популярность среди пользователей, многие из которых по-прежнему предпочитают использовать Win XP. Что же предлагается пользователю в новой системе? Во-первых, большой упор делается на безопасность. Теперь практически невозможно запустить «случайную» программу, не только обычному пользователю, но и вирусному коду, проникшему в систему. ОС вначале интересуется у пользователя, действительно ли он желает запустить то или иное приложение. Впрочем, если вирус «вшит» в тело полезной программы, электронный «сторож» не отреагирует никак. Поэтому антивирусные программы по-прежнему не потеряли своей актуальности. Во-вторых, сильно переработан интерфейс системы и ее дизайн. В-третьих, добавлены некоторые полезные «мелочи», призванные сделать жизнь пользователя приятнее и удобнее.

К сожалению, перед новой ОС по-прежнему стоит проблема совместимости приложений и особенно драйверов устройств. Многие современные продукты, успешно функционируя в ОС Windows XP, отказываются работать под управлением Windows Vista. То же касается и аппаратных драйверов (программ для управления принтерами, сканерами, видеокамерами, игровыми устройствами и т.д.). Microsoft и производители программного обеспечения постоянно совершенствуют и дополняют свои продукты, добиваясь максимальной совместимости с новой ОС, но пройдет еще немало времени, прежде чем пользователи окончательно сделают выбор в пользу Vista. Рабочий стол Windows Vista

Экраны Windows Vista Открытая папка в Win Vista