XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Операционные системы занимают особое место среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров. Операционная система 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 неё эти услуги.

Исторический процесс развития операционных систем можно разделить на четыре основных этапа.

Первый этап (50 - 60-е гг. ХХ в.)

Создатель первой операционной системы – исследовательская лаборатория фирмы General Motors. Операционные системы 50-х годов были разработаны с целью ускорения и упрощения перехода с задачи на задачу. Ведущие фирмы-изготовители компьютеров поставляли операционные системы со следующими характеристиками: пакетная обработка одного потока задач; наличие стандартных подпрограмм ввода-вывода, позволяющих пользователю не касаться деталей программирования процессов ввода и вывода на машинном языке; возможность автоматического перехода от программы к программе, позволяющая сократить накладные расходы на запуск новой задачи в решение; наличие средств восстановления после ошибок, обеспечивающих автоматическое восстановление машины в случае аварийного завершения очередной задачи и позволяющих запускать следующую задачу при минимальном вмешательстве оператора ЭВМ; наличие языков управления заданиями, предоставляющих пользователям возможность достаточно подробно описывать свои задания и ресурсы, требуемые для их выполнения.

Второй этап (60 -70 гг. ХХ в.)

В технической базе вычислительных машин произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Были реализованы практически все основные механизмы, присущие современным операционным системам: мультипрограммирование; поддержка многотерминального многопользовательского режима; виртуальная память; файловые системы, разграничение доступа; работа в сети.

Революционным событием данного этапа явилась промышленная реализация мультипрограммирования.

Мультипрограммирование было реализовано в двух вариантах: в системах пакетной обработки и в системах разделения времени.

В компьютерах 60-х годов ХХ века большую часть действий по организации вычислительного процесса взяла на себя операционная система. Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратную часть компьютера, непосредственно направленных на поддержку нового способа организации вычислительного процесса. При разделении ресурсов компьютера между программами необходимо обеспечить быстрое переключение процессора с одной программы на другую, а также надежно защитить коды и данные одной программы от непреднамеренного или преднамеренного вмешательства другой программы. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режим работы, специальные регистры для быстрого переключения с одной программы на другую, средства защиты областей памяти, а также развитая система прерываний.

Появились первые системы реального времени, в которых компьютеры применялись для управления технологическими процессами производства.

Третий этап (70-80-е гг. ХХ в.)

Данный этап отмечен появлением первых сетевых операционных систем, которые в отличие от многотерминальных ОС позволяли рассредоточить пользователей и организовать распределенное хранение и обработку данных между несколькими компьютерами, объединенными каналами связи.

Мини-компьютеры первыми использовали преимущества больших интегральных схем, позволившие реализовать достаточно мощные функции при сравнительно невысокой стоимости компьютера. Многие функции мультипрограммных многопользовательских ОС были усечены, учитывая ограниченность ресурсов мини-компьютеров.

Важной вехой в истории операционных систем явилось создание операционной системы UNIX. Первоначально эта операционная система предназначалась для поддержания режима разделения времени в мини- компьютере. Широкое распространение эффективных Си-компиляторов сделало UNIX уникальной для того времени операционной системой, обладающей возможностью сравнительно легкого переноса на различные типы компьютеров.

Четвертый этап (с начала 90-х гг. ХХ в. – по настоящее время)

Практически все операционные системы стали сетевыми. В настоящее время сетевые функции встраиваются в ядро операционной системы, являясь ее неотъемлемой частью.

Во второй половине 90-х гг. все производители операционных систем резко усилили поддержку работы с Internet: в комплект поставки начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Internet, как telnet, ftp, WWW и др. Особое внимание в течение всех последних десятилетий уделяется корпоративным сетевым операционным системам. Корпоративная операционная система отличается способностью хорошо и устойчиво работать в крупных сетях, которые характерны для большинства предприятий, имеющих отделения в разных городах и странах. Таким сетям присуща высокая степень неоднородности программных и аппаратных средств, поэтому корпоративная ОС должна взаимодействовать с операционными системами разных типов и работать на различных аппаратных платформах. На современном этапе развития операционных систем на передний план вышли средства обеспечения безопасности. Это связано с возросшей ценностью информации, обрабатываемой на персональном компьютере, а также с повышенным уровнем угроз, существующих при передаче данных по сетям, особенно по сети Internet. Современным операционным системам присуща многоплатформенность, т. е. способность работать на различных типах компьютеров. Повышается удобство интерактивной работы с компьютером путем включения в операционные системы развитых графических интерфейсов, использующих наряду с графикой звук и видеоизображение. Пользовательский интерфейс ОС становится все более интеллектуальным.

История операционных систем во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры. На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно. Производительность систем возрастает, возрастают возможности обработки больших объёмов данных. Операционные системы класса MS-DOS уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. В последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные операционные системы.

Список используемых источников

Олифер В.Г. Сетевые операционные системы. СПб.:Питер, 2002.-538с.

 Фигурнов В.Э IВМ РС для пользователей. Изд. 7-е, перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2000. – 640 с.:ил.