Сравнение распространенных операционных систем. Основные семейства операционных систем

Вавилин Михаил

Среди всех компьютерных программ, с которыми работают пользователи ПК, особое место занимают операционные системы. От выбора ОС зависит производительность Вашей работы, степень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т.д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств).

ОС осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Таким образом, выбор операционной системы очень важен, так как от этого выбора будет зависеть вся дальнейшая работа ПК: производительность, степень защищенности данных и т.д.

Но вы не можете просто прийти в магазин и купить то, что вам понравилось. Для того, чтобы сделать этот выбор вам, для начала, нужно ознакомиться с системными требованиями данного продукта, а затем подобрать тот, который вам больше подходит.

Поэтому целью нашей работы стало

  1. Рассмотреть системные требования распространенных операционных систем.
  2. Ознакомиться с выбором большинства пользователей.
  3. Проанализировать современные ОС и выявить их недостатки и достоинства.

Объект работы: операционные системы.

Предмет исследования: сравнительный анализ некоторых современных операционных систем.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия г. Надыма»

Сравнение распространенных операционных систем

Выполнил: Вавилин Михаил,

ученик 10 класса

Руководитель: Вагнер О.Ю.,

учитель информатики и ИКТ

Надым 2011

1. Введение………………………………………………………………………………………….2

2. Обзор литературы………………………………………………………………………………..3

3. Практические данные……………………………………………………………………………6

4. Выводы…...……………………………………………………………………………………….9

5.Список литературы………………………………………………………………………………10

Введение.

Среди всех компьютерных программ, с которыми работают пользователи ПК, особое место занимают операционные системы. От выбора ОС зависит производительность Вашей работы, степень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т.д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств).

ОС осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Таким образом, выбор операционной системы очень важен, так как от этого выбора будет зависеть вся дальнейшая работа ПК: производительность, степень защищенности данных и т.д.

Но вы не можете просто прийти в магазин и купить то, что вам понравилось. Для того, чтобы сделать этот выбор вам, для начала, нужно ознакомиться с системными требованиями данного продукта, а затем подобрать тот, который вам больше подходит.

Поэтому целью нашей работы стало представление и сравнение с разных сторон наиболее распространенных операционных систем.

Задачи:

  1. Рассмотреть системные требования распространенных операционных систем.
  2. Ознакомиться с выбором большинства пользователей.
  3. Проанализировать современные ОС и выявить их недостатки и достоинства.

Объект работы: операционные системы.

Предмет исследования: сравнительный анализ некоторых современных операционных систем.

Обзор литературы.

Операционная система, ОС (англ. operating system) - базовый комплекс компьютерных программ своего рода, передатчик между компьютерным железом и остальными программами. ОС принимает на себя сигналы-команды, которые посылают другие программы, и «переводит» их на понятный машине язык. ОС управляет всеми подключенными к компьютеру устройствами, обеспечивая доступ к ним другим программам.

ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. С точки зрения обывателей, обычных пользователей компьютерной техники, ОС включает в себя и программы пользовательского интерфейса. Основные функции (простейшие ОС):

  1. Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
  2. Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
  3. Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память);
  4. Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как Жёсткий диск, Компакт-диск и т. д.), как правило, с помощью файловой системы;
  5. Пользовательский интерфейс;
  6. Сетевые операции, поддержка стека протоколов

Каждая ОС состоит как минимум из 3-х обязательных частей.

Первая – ядро, командный интерпретатор, «переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.

Вторая – специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Такие программы называются драйверами. Сюда же относятся так называемые «системные библиотеки», используемые как самой операционной системой, так и входящими в ее состав программами.

Третья часть – удобная оболочка, с которой общается пользователь – интерфейс. Это своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и не интересное для пользователя ядро. Сравнение с упаковкой удачно еще и потому, что именно на нее обращают внимание при выборе ОС, - о ядре же, главной части ОС, вспоминают уже потом.

Самые распространенные на сегодняшний день операционные системы – это все операционные системы компании Microsoft, Linux и Mac OS.

Особое внимание на ОС Windows я заострять не буду, так как практически любой, кто пользуется компьютером, наверняка использует в качестве своей настольной операционной системы Windows. Поэтому сразу перейдем к системным требованиям данного продукта.

  1. Microsoft Windows XP

Для быстрой и стабильной работы ваш компьютер должен обладать процессором Pentium-II, частота процессора от 500 МГц, свободным дисковым пространством не менее 2 Гбайт и, соответственно, устройством для чтения дисков.

  1. Microsoft Windows Vista

Если вы остановили свой выбор на Vista, то система вашего компьютера должна быть не слабее данных системных требований: процессор с тактовой частотой не менее 800 МГц, 512 Мб оперативной памяти, 32 Мб видео памяти, графическая плата с поддержкой DirectX 9, устройство для чтения DVD и не менее 15 Гб свободного места на жестком диске.

  1. Microsoft Windows Seven

Для работы этой системы вам необходим процессор с частотой не менее 1 ГГц, 1 Гб оперативной памяти или выше, более 16 Гб свободного места на жестком диске, устройство для чтения DVD и графическая карта совместимая с DirectX 9.

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 X и Windows заключается в том, что Linux – это свободное ПО, которое распространяется под лицензией GPL. В отличие от коммерческих систем, таких как Microsoft Windows или Mac OS , Linux не имеет географического центра разработки. Нет и организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Программы для Linux - результат работы тысяч проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах. Многие проекты объединяют хакеров со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ , общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.

Если вы решили установить Linux на ваш компьютер, то вам понадобится процессор с частотой 33МГц, 8 Мб оперативной памяти и 120 Мб дискового пространства.

Последней в списке самых распространенных операционных систем является ОС Mac OS. Самое важное - Mac OS X устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Кроме того, в отличие от открытой Linux, Mac OS X является проприетарным обеспечением, т.е. имеется запрет на свободное распространение, внесение изменений и т. д. Первая Mac OS появилась в 1984 году, что значительно раньше появления Windows. Компания Apple хотела, чтобы Макинтош представлялся как компьютер «для всех остальных». Сам термин «Mac OS» в действительности не существовал до тех пор, пока не был официально использован в середине 1990-х годов. С тех пор термин применяется ко всем версиям операционных систем Макинтоша как удобный способ выделения их в контексте других операционных систем. Mac OS устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Эти компьютеры имеют в отличие от привычных нам ПК закрытую архитектуру, то есть сами компьютеры собирает только Apple.

Практические данные.

Сравнение операционных систем это трудоемкий процесс. Результат работы отражен в таблице (таблица №1).

Все операционные системы (Windows XP, Windows Vista, Windows Seven, Linux, Mac OS) были оценены по нескольким параметрам:

  1. безопасность,
  2. интерфейс,
  3. цена.

Таблица 1

Windows XP

Windows Vista

Windows Seven

Linux

Mac OS

Безопасность

Без установки обновлений и

патчей - самая беззащитная

система для доступа в интернет.

Самая лакомая цель для

множества вирусов и других

вредоносных программ в

последние несколько и в

ближайшие пару лет.

Требуется установка Service Pack

2 и сторонних антивирусов и

фаэрволлов, а также множества

обновлений и патчей для

безопасного использования в

сети.

Улучшает безопасность

Windows XP с помощью дополнительных программ, но

остается главной целью для вредоносных программ.

Встроенный firewall не

Обеспечивает понятных настроек для исходящих

соединений, так что

требуется установка более

простого стороннего решения.

Как и предыдущие версии Windows нуждается в постоянном обновлении.

Встроенные системы безопасности стали заметно лучше по сравнению с предидущими версиями Windows, но все равно не обойтись без сторонних приложений.

Linux более безопасная

система, чем Windows.

Например, Ubuntu , по -

умолчанию, даже не создает

администраторский аккаунт, который

является непременной целью

для вредоносных программ.

В сердце Unix - более

строгая система, что ведет к меньшему количеству дыр в

безопасности по сравнению с

архитектурой Windows.

Маленькая

распространенность Linux

приводит к тому, что хакеры

меньше обращают на нее

внимание, чем на Windows.

Четкое разделение системных и

пользовательских файлов для

максимальной безопасности.

Mac OS - сертифицированная

Unix-система со всей ее надежностью и

безопасностью.

Возможность загрузки макинтоша в

режиме внешнего диска помогает при восстановлении системы, но может

стать причиной утечки ценной

информации, так как в данном случае

игнорируются права доступа к файлам

пользователей .

Интерфейс

Отсутствие единства интерфейса.

Нет четких правил, как должны

выглядеть элементы управления

в разных

приложениях - все отдано в руки

разработчиков приложений.

Отсутствие нормальных эффектов

при переключении между окнами

и их сворачивании. Те, что есть -

хочется отключить уже через 5

минут.

Устаревший механизм поиска

файлов. Улучшить можно только

сторонними приложениями,

например - Google Desktop

Search.

Перегруженный интерфейс. Измененные

положения не которых

элементов в Панели

управления.

Эффекты полупрозрачности,

анимации позволяют легче

ориентироваться в работе и

переключении между программами.

Быстрый поиск файлов по

всей системе.

Возможность использования

Gadgets

в боковой панели на

рабочем столе.

Довольно приятный интерфейс, не вызывающий раздражения.

Возможность просмотра окон в 3D, красивые и удобные панели упрощают пользование компьютером.

Очень быстрый поиск помогает лучше ориентироваться в огромной библиотеке файлов.

Возможность использования

Gadgets

в боковой панели на

рабочем столе.

Интерфейсы Gnome и KDE

похожи на интерфейсы Mac

OS и Windows соответственно.

Встроенная возможность

использования нескольких

виртуальных рабочих столов.

Возможность включения

графического ускорения

присутствует, но требует

отдельного

настраивания.

Интерфейс четкий, неперегруженный и

логичный. Настолько хорош, что его

пытаются воссоздать на других

операционных системах с помощью тем

оформления и специальных программ.

Полупрозрачность и эффекты анимации

очень органичны и помогают

ориентироваться в системе.

Наличие виртуальных рабочих столов

с возможностью перетаскивания

окон между столами.

Возможность использования виджетов.

Мгновенный поиск уже при

наборе ищет файлы и их содержимое по

всей системе и в локальной сети,

поддерживает логические операции и

арифметические вычисления.

Прекрасно работает на не

слишком быстрых процессорах и при

небольшом объеме оперативной

памяти.

XP останется предпочтительным

выбором для многих пользователей еще как минимум ближайшие пару лет.

Требует больше оперативной

памяти и места на диске, но

работает медленнее Windows

XP на одинаковом

компьютере.

Высокие системные

требования.

Достаточно большие системные требования осложняю работу данной ОС на старых процессорах.

Отличная скорость работы.

Отлично работает даже на очень старых компьютерах из-за незначительных системных требований.

Поддержка нового

оборудования зачастую

отстает, потому что

производители аппаратных

средств в первую очередь

ориентируются на Windows и

Mac OS.

Производительность на высоте, потому

что программное обеспечение очень

хорошо оптимизировано под конкретную

платформу.

Apple не выпускает медленных

компьютеров - во всех из них мощный

процессор Intel Core 2 Duo и как

минимум 1Гб оперативной памяти.

Цена

5000-7000 руб.

6000-10000 руб.

3000-12000 руб.

Бесплатно

Входит в стоимость ноутбука.

Выводы

  1. Microsoft Windows XP

Скорее всего, вы хорошо знакомы с этой системой. Если вас все устраивает, то нет необходимости менять свои привычки. Пять лет обновлений сделали Windows XP настолько безопасной, насколько она вообще может быть, но все же уступающей по этому параметру и Vista, и Seven и Linux, и Mac OS X. Небольшие требования к ресурсам делают эту систему самой подходящей для компьютерных игр, пока DirectX 10 не захватит мир. Она не требовательна и удовлетворяет всем основным потребностям пользователя, но Microsoft постепенно вытесняет ее с рынка, освобождая место для более поздних своих продуктов..

  1. Microsoft Windows Vista

Вам придется получить Windows Vista, если вы покупаете новый компьютер. Интерфейс Windows Vista более живой по сравнению с таковым у XP, что позволит вам более удобно общаться системой в течение ежедневных рутин. В Windows Vista присутствуют некоторые новые полезные инструменты и она безопаснее для работы в сети. Однако это не стоит цены обновления ПО и потери в производительности.

Windows Vista скажу откровенно - не удалась, сейчас она считается даже «неполноценной» операционной системой, а своеобразным побочным продуктом, переходом от XP к Seven.

  1. Windows Seven

На момент выхода Windows 7 самой популярной операционной системой являлась Windows ХР. Однако со времени ее выпуска прошло более восьми лет, и за это время появилось множество новых устройств и технологий, для работы которых необходима поддержка операционной системы. После появления Windows Seven и обновления у пользователей оборудования, данная система стала неплохой заменой Windows XP, перепрыгнув Windows Vista.Windows Seven очень успешный продукт, который понравится многим пользователям, но она требовательна к системным ресурсам вашего компьютера.

  1. Linux

Если вам надоело беспокоиться о сохранности своих данных на компьютере и бороться с бесчисленным множеством вредоносных программ, вы можете легко попробовать Linux. Вдруг он удовлетворит ваши запросы. Просто найдите загрузочный диск. Богатейшие возможности настройки делают Linux дистрибутивы идеальным вариантом для пользователей… со знанием Linux (программистов). Для обычных же пользователей, кто хочет просто работать за компьютером - система все еще остается недостаточно дружелюбной.

  1. Apple Mac OS X

Mac OS можно назвать лучшей операционной системой, но у нее есть один огромный минус – чтобы стать счастливым ее обладателем, вам придется купить ноутбук фирмы Apple, а это не дешевое удовольствие. Если компьютеры Apple укладываются в ваш бюджет, то Macintosh - замечательный выбор. Вы получите мощный инструмент с самой функциональной и дружелюбной ОС на сегодняшний день

Таким образом, на сегодняшний день, самым оптимальным вариантом остается операционная система Windows XP.

Список литературы.

  1. Информатика. Базовый курс/Симонович С.В. и др. – Спб.: издательство «Питер», 2000.
  2. Борисов М.В. Основы информатики и вычислительной техники./М.В. Борисова – Ростов н/Д: Феникс, 2006
  3. Информатика: «Энциклопедический словарь для начинающих» / Сост. Д.А.Поспелов. – М.: Педагогика-Пресс, 1994
  4. http://aleksandrservis.ucoz.ru/

Операционная система - это программа, которая запускается сразу. Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы.

Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит также производительность Вашей работы, степень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т.д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств).

Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управление его ресурсами - то операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет различные вспомогательные действия, например, копирование и печать файлов.

ОС осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Базовая система ввода-вывода (BIOS, Basic Input/Output System), находящаяся в постоянной памяти компьютера. Эта часть ОС является "встроенной" в ПК.

Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, 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 загрузки операционной системы.

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

Загрузчик ОС на жестком диске состоит из двух частей. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, из какого из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого же раздела, она считывает в память модули ОС и передает им управление.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS(они могут называться по-другому, например, IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS - названия меняются в зависимости от версии ОС).

Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянною Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги ОС.

Основные задачи ОС следующие:

  • 1. увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организации непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом от одной задачи к другой и эффективного распределения ресурсов ЭВМ по неск 5ольким задачам);
  • 2. уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей пользователями ответов от ЭВМ 4
  • 3. упрощенные работы разработчиков программных средств и сотрудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет предоставления им значительного количества языков программирования и разнообразных сервисных программ).

Операционные системы могут классифицироваться по следующим показателям:

  • 1. количество пользователей: однопользовательские ОС (Ms-DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX);
  • 2. доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), систе 6мы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);
  • 3. количество решаемых задач: однозадачные (MS-DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).

Операционная система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций:

  • 1. управление данными;
  • 2. управление задачами (заданиями, процессами);
  • 3. связь с человеком-оператором.

В различных ОС эти функции реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.

Структурно ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. ОС повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.

В состав системного программного обеспечения входят также сервисные программы, которые предназначены для проверки исправности блоков ЭВМ, обнаружения и локализации отказов устройств и устранения их влияния на работу в целом.

Системное программное обеспечение ЭВМ предназначено для осуществления адаптируемости программ пользователей к изменениям состава ресурсов ЭВМ. Высокая производительность вычислительной системы обеспечивается ОС благодаря применению режимов пакетной обработки и мультипрограммного и наличию специальных программных средств для выполнения трудоемких операций ввода-вывода информации.

К числу наиболее известных первых управляющих программ относятся комплексы SAGE, SABRE, MERCURE, реализованы на ЭВМ второго поколения. Для ЭВМ IBM/360 были разработаны ОС, обеспечивающие пакетную технологию обработки данных и работу в реальном масштабе времени, а также реализацию многомашинных и мультипроцессорных комплексов.

Первая функционально полная ОС - OS/360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно (в десятки и сотни раз) повысить производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии OS/360/370/375 - MFT (мультипрограммирование с фиксированным количеством задач), MVT (с переменным количеством задач),SVS (система с виртуальной памятью), SVM (система виртуальных машин) - последовательно сменяли друг друга и во многом определили современные представления о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ.

Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную обработку информации - входной поток заданий (МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжении пользователя "виртуальную персональную ЭВМ" с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. ОС других семейств.

Программы ОС постоянно занимают в оперативной памяти объем, установленный при конфигурации системы. Остальные части ОС по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.

ОС обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:

  • 1. обработка задач;
  • 2. работы системы в режиме диалога и квантования времени;
  • 3. работы в системе в реальном масштабе времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;
  • 4. связи оператора с системой;
  • 5. протоколирование хода выполнения вычислительных работ;
  • 6. обработки данных, поступающих по каналам связи;
  • 7. функционирование устройств ввода-вывода;
  • 8. использование широкого набора средств отладки и тестирование программ;
  • 9. планирование прохождения задач в соответствии с их приоритетами;
  • 10. ведение учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.

Основные компоненты ОС - управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой вычислительной системы, обеспечивая в свою очередь автоматическую смену заданий для поддержания непрерывного режимы работы ЭВМ при переходе от одной программы к другой без вмешательства оператора.

Управляющая программа определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для их выполнения. Основные функции: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения (управление данными). компьютерный оперативный вычислительный

Программы управления задачами считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, инициируют одновременное выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры; ведут системный журнал.

Программы управления данными обеспечивают способы организации, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют вводом-выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработки меток томов и наборов данных.

Программы управления восстановления после сбоя обрабатывают прерывания от системы контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбое в журнале, анализируют возможность завершение сбоем задачи и переводят систему в состояние ожидания, если завершение задачи невозможно.

Конфигурация системы. Прикладная программа в ОС может получить от ОС в процессе своей работы характеристик конкретной реализации системы, в среде которой она функционирует: имя, версию и редакцию ОС, тип и технические характеристики комп-а. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.

Организация таблицы страниц – один из ключевых элементов отображения адресов в страничной и сегментно-страничной схемах. Рассмотрим структуру таблицы страниц для случая страничной организации более подробно.

Итак, виртуальный адрес состоит из виртуального номера страницы и смещения. Номер записи в таблице страниц соответствует номеру виртуальной страницы. Размер записи колеблется от системы к системе, но чаще всего он составляет 32 бит. Из этой записи в таблице страниц находится номер кадра для данной виртуальной страницы, затем прибавляется смещение и формируется физический адрес. Помимо этого запись в таблице страниц содержит информацию об атрибутах страницы. Это биты присутствия и защиты (например, 0 – read/write, 1 – read only...). Также могут быть указаны: бит модификации, который устанавливается, если содержимое страницы модифицировано, и позволяет контролировать необходимость перезаписи страницы на диск; бит ссылки, который помогает выделить малоиспользуемые страницы; бит, разрешающий кэширование, и другие управляющие биты. Заметим, что адреса страниц на диске не являются частью таблицы страниц.

Основную проблему для эффективной реализации таблицы страниц создают большие размеры виртуальных адресных пространств современных компьютеров, которые обычно определяются разрядностью архитектуры процессора. Самыми распространенными на сегодня являются 32-разрядные процессоры, позволяющие создавать виртуальные адресные пространства размером 4 Гбайт (для 64-разрядных компьютеров эта величина равна 264 байт). Кроме того, существует проблема скорости отображения, которая решается за счет использования так называемой ассоциативной памяти.

Подсчитаем примерный размер таблицы страниц. В 32-битном адресном пространстве при размере страницы 4 Кбайт (Intel) получаем 232/212=220, то есть приблизительно миллион страниц, а в 64-битном и того более. Таким образом, таблица должна иметь примерно миллион строк (entry), причем запись в строке состоит из нескольких байтов. Заметим, что каждый процесс нуждается в своей таблице страниц (а в случае сегментно-страничной схемы желательно иметь по одной таблице страниц на каждый сегмент).

Понятно, что количество памяти, отводимое таблицам страниц, не может быть так велико. Для того чтобы избежать размещения в памяти огромной таблицы, ее разбивают на ряд фрагментов. В оперативной памяти хранят лишь некоторые, необходимые для конкретного момента исполнения фрагменты таблицы страниц. В силу свойства локальности число таких фрагментов относительно невелико. Выполнить разбиение таблицы страниц на части можно по-разному. Наиболее распространенный способ разбиения – организация так называемой многоуровневой таблицы страниц. Для примера рассмотрим двухуровневую таблицу с размером страниц 4 Кбайт, реализованную в 32-разрядной архитектуре Intel.

Таблица, состоящая из 220 строк, разбивается на 210 таблиц второго уровня по 210 строк. Эти таблицы второго уровня объединены в общую структуру при помощи одной таблицы первого уровня, состоящей из 210 строк. 32-разрядный адрес делится на 10-разрядное поле p1, 10-разрядное поле p2 и 12-разрядное смещение d. Поле p1 указывает на нужную строку в таблице первого уровня, поле p2 – второго, а поле d локализует нужный байт внутри указанного страничного кадра (рис. 8).

Рисунок 8 – Пример двухуровневой таблицы страниц

При помощи всего лишь одной таблицы второго уровня можно охватить 4 Мбайт (4 Кбайт x 1024) оперативной памяти. Таким образом, для размещения процесса с большим объемом занимаемой памяти достаточно иметь в оперативной памяти одну таблицу первого уровня и несколько таблиц второго уровня. Очевидно, что суммарное количество строк в этих таблицах много меньше 220. Такой подход естественным образом обобщается на три и более уровней таблицы.

Наличие нескольких уровней, естественно, снижает производительность менеджера памяти. Несмотря на то, что размеры таблиц на каждом уровне подобраны так, чтобы таблица помещалась целиком внутри одной страницы, обращение к каждому уровню – это отдельное обращение к памяти. Таким образом, трансляция адреса может потребовать нескольких обращений к памяти.

Количество уровней в таблице страниц зависит от конкретных особенностей архитектуры. Можно привести примеры реализации одноуровневого (DEC PDP-11), двухуровневого (Intel, DEC VAX), трехуровневого (Sun SPARC, DEC Alpha) пейджинга, а также пейджинга с заданным количеством уровней (Motorola). Функционирование RISC-процессора MIPS R2000 осуществляется вообще без таблицы страниц. Здесь поиск нужной страницы, если эта страница отсутствует в ассоциативной памяти, должна взять на себя ОС (так называемый zero level paging).

В современном многообразии техники пользователю очень легко заблудиться. Нередко имеют место случаи, когда из двух примерно одинаковых устройств или систем очень трудно выбрать одно, а ещё сложнее аргументировать свой выбор. Чтобы помочь пользователю разобраться, мы решили осветить вопрос о том, что лучше: Windows или Linux.

Что лучше Windows или Linux

Ответить на этот вопрос однозначно достаточно сложно. Операционная система Windows привычна большинству пользователей. Именно отказ от привычной системы может помешать оценить и разобраться в альтернативной операционной системе - Linux.

Linux - достойная альтернатива Windows, не есть и некоторые отрицательные стороны

Чтобы ответить на этот вопрос максимально объективно, применим к сравнению ряд актуальных критериев. В целом анализ обеих операционной систем следует представить в нижеприведенной таблице.

Таблица: сравнение ОС Виндовс и Линукс

Критерий Windows Linux
Стоимость Значительная стоимость приобретения лицензионной версии программного обеспечения. Бесплатная установка, плата за обслуживание.
Интерфейс и дизайн Привычный, модифицируемый на протяжении многих лет дизайн и интерфейс. Открытое сообщество разработчиков обуславливает множество новшеств в дизайне и интерфейсе.
Настройки Последние версии Windows характеризуются пользователями как «тяжело настраиваемые». Настройки сосредоточены в одном месте - «Параметры системы».
Обновления Нерегулярный, различные по продолжительности обновления системы. Быстрые ежедневные автоматические обновления.
Установка программ Необходим самостоятельный поиск установочного файла. Присутствует каталог приложений.
Безопасность Уязвима для вирусов, может собирать данные о пользователе. Обеспечивает приватность.
Производительность и стабильность Не всегда стабильна, обеспечивает ограниченную производительность. Стабильная быстрая скорость работы.
Совместимость Обеспечивает совместимость с 97% всех выпускаемых игр. Плохо совместима с играми.
Кому из пользователей подходит Создана преимущественно для простых пользователей, в том числе увлекающихся играми. Простым пользователям и программистам.

Смотрите также преимущества и недостатки Google Chrome и Яндекс.Браузера: .

Таким образом, представленный анализ демонстрирует превосходство Linux по большинству параметров. В то же время Windows обладает преимуществом в некоторых очень чувствительных для пользователей областях применения. Необходимо также отметить, что программистам сподручнее будет работать именно на Linux.

Сравнительная характеристика операционных систем

Windows и Linux

Критерии

Доступность и популярность

Windows распространяется как платная операционная система, имеет большую популярность, доступность этой операционной системы высока.

Распространяется совершенно бесплатно, достаточно скачать дистрибутив с интернета и приступить к установке.

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс удобный.

Пользовательский интерфейс удобный, схож с windows.

Инсталляция и настройка

Windows устанавливается совершенно просто, настройка также происходит просто. Установка возможна как в ручном так и в автоматическом режиме.

Linux устанавливается просто, вовремя установки возможна настройка операционной системы для себя.

Совместимость с устройствами

Совместима со всеми устройствами, при том, если имеются драйвера. В настоящее время под windows имеются все драйвера для всех устройств.

Совместима с минимальным количеством устройств. Это зависит от того, что под linux для устройств существует еще мало драйверов.

Набор встроенных программ

В windows присутствует минимальный набор встроенных программ, только самых необходимых.

В linux присутствует набор встроенных программ для работы с различными видами файлов, и для работы различных типов. Стандартный набор намного шире чем в windows/

Совместимость с другими программами

Windows совместима с большинством самых различных программ. Также возможна установка совместимости с более поздними версиями windows.

Linux поддерживает только программное обеспечение написанное под операционную систему linux.

Защита информации от несанкционированного доступа и вирусного заражения

Windows защищен от вирусов частично и требуется дополнительная покупка и установка антивирусов.

В Linux изначально предусмотрены средства защиты в ядре операционной системе.