Операционная система

Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Марта 2013 в 18:35, реферат

Описание работы

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

Содержание

1. Введение 3
1.1 ОС как расширенная машина 3
1.2 ОС как система управления ресурсами 3
2. Классификация ОС 4
2.1 Особенности алгоритмов управления ресурсами 4
2.1.1. Поддержка многозадачности. 4
2.1.2. Поддержка многопользовательского режима. 4
2.1.3. Вытесняющая и невытесняющая многозадачность. 4
2.1.4. Поддержка многонитевости. 4
2.1.5. Многопроцессорная обработка. 5
2.2 Особенности аппаратных платформ 5
2.3 Особенности областей использования 6
2.4 Особенности методов построения 6
3. Сетевые операционные системы 8
3.1 Структура сетевой операционной системы 8
3.2 Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами 10
3.3 ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия 11
4. Процессы и нити в распределенных системах 14
4.1 Понятие "нить" 14
4.2 Различные способы организации вычислительного процесса с использованием нитей 14
4.3 Вопросы реализации нитей 16
4.4 Нити и RPC 16
5. Современные концепции и технологии проектирования операционных систем 17
5.1 Требования, предъявляемые к ОС 90-х годов 17
5.1.1. Расширяемость 17
5.1.2. Переносимость 18
5.1.3. Совместимость 19
5.1.4. Безопасность 19
6. Операционные системы различных фирм производителей программного обеспечения 21
6.1 Семейство операционных систем UNIX 21
6.2 Микроядро Mach 23
6.2.1. История Mach 24
6.2.2. Цели Mach 24
6.2.3. Основные концепции Mach 24
6.2.4. Сервер Mach BSD UNIX 25
6.3 Сетевые продукты фирмы Novell 26
6.3.1. История и версии сетевой ОС NetWare 26
6.3.2. Версия NetWare 4.1 27
6.4 Семейство сетевых ОС компании Microsoft 29
6.4.1. Сетевые продукты Microsoft 29
6.4.2. Windows NT 4.0 30
6.4.3. Области использования Windows NT 30
6.4.4. Концепции Windows NT 31
6.4.5. Совместимость Windows NT с NetWare 41
6.5 Операционная система OS/2 42
6.5.1. История развития OS/2 и ее место на рынке 42
6.5.2. Битва Microsoft - IBM на рынке настольных ОС 42
6.5.3. OS/2 - постепенные улучшения 43
7. Заключение 44
Список литературы 46

Работа содержит 1 файл

Операционная система .doc

— 464.00 Кб (Скачать)

После сбора  программой DS-Standard данных с серверов, администратор может приступить к моделированию дерева NDS. Программа  позволяет добавлять, перемещать и  удалять объекты, а также изменять их свойства. В этом отношении она во многом напоминает утилиту NetWare Admin.

После завершения автономного моделирования, DS-Standard формирует новую конфигурацию, внося  изменения в "живое" дерево NDS.

С помощью процедуры  инсталляции можно перейти на NetWare 4.1 на всех серверах сети, причем каждый сервер получает свой собственный контекст. Такой контекст представляет собой отдельную ветвь дерева NDS. Позднее можно воспользоваться специальными средствами для удаления и перемещения ветвей.

В NetWare 4.1 расширены функции эмуляции bindery. В предыдущей версии процедура эмуляции могла использовать только одну ветвь дерева, а в 4.1 - до 16 ветвей.

В состав новой  версии включена утилита NetSync, позволяющая  управлять с сервера 4.1 12-ю серверами NetWare 3.х. При инсталляции NetSync на сервер NetWare 3.х вся информация из его базы bindery копируется в контекст bindery сервера NetWare 4.1, после чего можно управлять сервером NetWare 3.х с помощью утилит NetAdmin NWAdmin версии 4.1. Любые изменения, сделанные на сервере NetWare 4.1, автоматически переносятся на сервер NetWare 3.х. Недостаток такой системы состоит в том, что, если на сервере 3.х пользователь изменяет свой сценарий входа в сеть, то внесенные им изменения не переносятся автоматически на сервер 4.1.

Конфигурирование NDS

В версии NetWare 4.1 появились, наконец, средства для удаления, перемещения и переименования ветвей дерева NDS. Это повышает гибкость системы, поскольку вовсе не обязательно  строить дерево в окончательном  виде с первой попытки.

Несколько деревьев можно объединить в одно с помощью утилиты DSMerge. Раньше приходилось проектировать дерево NDS в масштабах всего предприятия, что для большинства организаций было очень неудобно. Сегодня каждый отдел предприятия может самостоятельно строить свои деревья, чтобы позднее слить их в единое дерево NDS.

Усовершенствованные средства передачи сообщений 

Служба сообщений MHS в версии 4.1 теперь тесно интегрирована  со службой NDS и включена в комплект поставки. Это позволило, во-первых, значительно уменьшить размер модулей NLM MHS (примерно с 2 Мбайт до примерно 200 Кбайт) и, во-вторых, обеспечить в системе поддержку только одной базы данных с информацией о пользователях - NDS.

В комплект поставки MHS не включены шлюзы к другим почтовым системам, поэтому их необходимо приобретать отдельно, причем для каждого дерева NDS потребуется свой шлюз.

Поддержка клиентских станций 

Novell улучшила  оболочку для клиентов на основе  компьютеров Macintosh, заменив прежнюю  5-пользовательскую версию, поставлявшуюся  с NetWare 3.х и 4.02, "неогра-  
ниченной" версией NetWare for Macintosh. Теперь компьютеры Macintosh могут легко подключаться к сети NetWare и работать с NDS в качестве клиента. Правда утилиты администрирования NDS для Mac пока не созданы, хотя Novell и собирается из выпустить в будущем на основе технологии OpenDoc фирмы Apple.

Для клиентов NetWare выпущена новая версия оболочки на основе VLM-технологии - версия 1.2, в которой  устранены ошибки первой версии.

Поддержка коммуникационных протоколов

В комплект поставки NetWare 4.1 фирма Novell включила купон на получение NetWare/IP. При наличии NetWare/IP можно использовать протоколы TCP/IP для передачи сообщений прикладного протокола клиент-сервер NetWare - протокола NCP. На клиентских станциях, работающих под управлением DOS, загрузка стека протоколов TCP/IP требует лишь небольшого дополнительного объема памяти.

В версии 4.1 можно  использовать новых протокол обмена маршрутной информацией NLSP вместо протокола RIP. Протокол NLSP основан на алгоритме "состояния связей" (Link State Algorithms), хорошо работающем в сетях больших размеров за счет того, что маршрутизаторы обмениваются только информацией о изменениях в состоянии связей с ближайшими соседями, что существенно уменьшает служебный трафик по сравнению с дистанционно-векторными протоколами, к которым относится протокол RIP. К протоколам "состояния связей" относится и сравнительно новый протокол OSPF, разработанный как часть стека Internet.

Одновременно  с разработкой протокола NLSP фирма Novell предприняла и другие шаги по улучшению своего стека протоколов в условиях работы в крупных сетях с глобальными связями. Ведутся работы по улучшению работы протокола IPX в глобальных сетях, при поддержке всеми узлами сети службы NDS отпадает необходимость в другом широковещательном протоколе - протоколе SAP.

6.4 Семейство  сетевых ОС компании Microsoft

6.4.1. Сетевые  продукты Microsoft

В 1984 году Microsoft выпустила свой первый сетевой продукт, называемый Microsoft Networks, который обычно неформально называют MS-NET. Некоторые концепции, заложенные в MS-NET, такие как введение в структуру базовых компонент - редиректора и сетевого сервера - успешно перешли в LAN Manager, а затем и в Windows NT.

Microsoft все еще  поставляет свою сетевую ОС LAN Manager. Большое количество независимых поставщиков имеют лицензии на эту ОС и поддерживают свои собственные версии LAN Manager как часть своих сетевых продуктов. В число этих компаний входят такие известные фирмы как AT&T и Hewlett-Packard. LAN Manager требует установки на файл-сервере операционной системы OS/2, рабочие станции могут работать под DOS, Windows или OS/2. OS/2 - это операционная система, реализующая истинную многозадачность, работающая в защищенном режиме микропроцессоров x86 и выше. LAN Manager использует 32-х битную версию файловой системы OS/2, называемую HPFS, которая оптимизирована для работы на файл-сервере за счет кэширования каталогов и данных. LAN Manager - это первая сетевая ОС, разработанная для поддержки среды клиент-сервер. Ключевыми компонентами LAN Manager являются редиректор и сервер. Особенно эффективно LAN Manager поддерживает архитектуру клиент-сервер для систем управления базами данных. LAN Manager разрешает рабочим станциям под OS/2 поддерживать сетевой сервис по технологии "равный-с-равным". Это означает, что рабочая станция может выполнять функции сервера баз данных, принт-сервера или коммуникационного сервера. Ограничением является то, что только один пользователь, кроме владельца этой рабочей станции, имеет доступ к такому одноранговому сервису.

Для работы в  небольшой сети фирма Microsoft предлагает компактную, не требующую значительных аппаратных или программных затрат операционную систему Windows for Workgroups. Эта операционная система позволяет организовать сеть по схеме "равный-с-равным", при этом нет необходимости приобретать специальный компьютер для работы в качестве сетевого сервера. Эта операционная система особенно подходит для решения сетевых задач в коллективах, члены которого ранее широко использовали Windows 3.1. В Windows for Workgroups достигнута высокая производительность сетевой обработки за счет того, что все сетевые драйверы являются 32-х разрядными виртуальными драйверами.

С середины 1993 года Microsoft начала выпуск новых операционных систем "новой технологии" (New Technology - NT) Windows NT.

В сентябре 1995 года компания Microsoft выпустила еще одну новую операционную систему Windows 95 (кодовое  название Chicago), предназначенную для  замены Windows 3.1 и Windows for Workgroups 3.11 в настольных компьютерах с процессорами Intel x86.

В конце 88-го года Microsoft поручила Дэвиду Катлеру (David Cutler) возглавить новый проект в области  программного обеспечения: создать  новую ОС фирмы Microsoft для 90-х годов. (Дэвид Катлер - главный консультант  фирмы DEC, который 17 лет проработал там, разрабатывая ОС и компиляторы: VAX/ VMS, ОС для MicroVAX I, OS RSX-11M, компиляторы VAX PL/1, VAX C). Он собрал команду инженеров для разработки ОС новой технологии (New Technology - NT).

Первоначально планировалось разработать NT с пользовательским и программным (API) интерфейсами в стиле OS/2, однако OS/2 плохо продавалась, а Windows 3.0 имела большой и постоянный успех на рынке. Увидев рыночные ориентиры и сложности, связанные с развитием и поддержкой двух несовместимых систем, Microsoft решила изменить свой курс и направить своих инженеров в сторону стратегии единой цельной операционной системы. Эта стратегия состоит в том, чтобы разрабатывать семейство базирующихся на Windows операционных систем, которые охватывали бы множество типов компьютеров, от самых маленьких ноутбуков до самых больших мультипроцессорных рабочих станций. Windows NT, как было названо следующее поколение Windows-систем, занимает самое высокое место в семействе Windows. Она поддерживает графический интерфейс (GUI) пользователя Windows, а также является первой базирующейся на Windows операционной системой фирмы Microsoft, поддерживающей Win32 API, 32-х битный программный интерфейс для разработки новых приложений. Win32 API делает доступными для приложений улучшенные свойства ОС, такие как многонитевые процессы, синхронизацию, безопасность, I/O, управление объектами.

В июле 1993 года появились  первые ОС семейства NT - Windows NT 3.1 и Windows NT Advanced Server 3.1.

6.4.2. Windows NT 4.0

При разработке Windows NT 4.0 Microsoft решила пожертвовать стабильностью ради производительности. С этой целью были внесены изменения в архитектуру: библиотеки менеджера окон и GDI, а также драйверы графических адаптеров были перенесены из пользовательского режима в режим ядра. Это изменение означает некоторый отход от принятой в предыдущих версиях Windows NT 3.х концепции микроядра.

Перенос графической  библиотеки и драйверов в область  ядра повышает скорость выполнения графического ввода-вывода. Эти изменения особенно сказались на скорости выполнения приложений Win32, в то время как приложения Windows-16 и DOS-ские графические приложения работают примерно также, как и в версии 3.5.

В то же время  описанные изменения делают операционную систему в принципе менее надежной. Действительно, поскольку программное обеспечение графических адаптеров, как правило, разрабатывается фирмами-производителями этого оборудования и это программное обеспечение часто меняется (вместе с оборудованием), то от него трудно ожидать той надежности, которая требуется для модулей операционной системы.

Кроме архитектурных  в Windows NT 4.0 имеются и другие не менее  кардинальные изменения:

Средства взаимодействия с NetWare модифицированы - Gateway и клиент NCP поддерживают теперь NDS.

В стандартную  поставку включен Internet Information Server и сервер DNS. DNS взаимодействует с WINS и DHCP-серверами. Эта комбинация реализует Dynamic DNS, который разрешает верхние уровни доменного имени и передает имя для окончательного разрешения службе WINS.

Поддержка многопротокольной  маршрутизации.

Сервер может  работать как транслирующий агент  протокола BOOTP/DHCP , что позволяет  компьютеру передавать сообщения BOOTP/DHCP по IP-сети.

Новые административные средства Windows NT могут работать удаленно на клиентах Windows 95. Кроме того, Windows NT Server обеспечивает сервис удаленной загрузки для клиентов Windows 95. (Это полезно для бездисковых рабочих станций.)

Интерфейс в  стиле Windows 95.

Подсистема обработки  сообщений Microsoft Windows Messaging Subsystem позволяет  получать и отправлять почту из приложений.

В Windows NT 4.0 появился эмулятор Intel'овских процессоров для RISC-платформ.

Но не известно как скажется на быстродействии распределенная версия OLE, названная Distributed COM (в Windows 95 добавление OLE снизило производительность).

Microsoft добавила  в Windows NT 4.0 много технических средств,  чтобы сделать эту операционную  систему пригодной для использования  в качестве платформы для Web-сервера. 

Одно из усовершенствований связано с тем, что повышающаяся роль Internet'а и клиент-серверных систем ведет к росту числа мобильных пользователей. Microsoft в связи с этим улучшила RAS ( улучшила поддержку ISDN) и предоставила средства безопасной работы с RAS через Internet. В RAS реализованы протоколы PPTP (создает зашифрованный трафик через Internet) и Multilink PPP (позволяет объединять несколько каналов в один). Клиентами могут быть Windows NT 4.0 Workstation или Windows 95. Важным аргументом в борьбе за Internet является включение в стандартную поставку Windows NT 4.0 Web-сервера производства Microsoft - Internet Information Server, возможности которого сравнимы, а по ряду тестов и превосходят аналогичный популярный продукт Server Netscape для NT.

6.4.3. Области  использования Windows NT

Windows NT Workstation, прежде  всего, может использоваться как клиент в сетях Windows NT Server, а также в сетях NetWare, UNIX, Vines. Она может быть рабочей станцией и в одноранговых сетях, выполняя одновременно функции и клиента, и сервера. Windows NT Workstation может применяться в качестве ОС автономного компьютера при необходимости обеспечения повышенной производительности, секретности, а также при реализации сложных графических приложений, например, в системах автоматизированного проектирования.

Windows NT Server может  быть использован прежде всего как сервер в корпоративной сети. Здесь весьма полезной оказывается его возможность выполнять функции контроллера доменов, позволяя структурировать сеть и упрощать задачи администрирования и управления. Он используется также в качестве файл-сервера, принт-сервера, сервера приложений, сервера удаленного доступа и сервера связи (шлюза). Кроме того, Windows NT Server может быть использован как платформа для сложных сетевых приложений, особенно тех, которые построены с использованием технологии клиент-сервер.

Так, под управлением Windows NT Server может работать сервер баз  данных Microsoft SQL Server, а также серверы  баз данных других известных фирм, такие как Oracle и Sybase, Adabas и InterBase.

На платформе Windows NT Server может быть установлена  новая мощная система администрирования Microsoft System Management Server, функцией которой является инвентаризация аппаратной и программной конфигурации компьютеров сети, автоматическая установка программных продуктов на рабочие станции, удаленное управление любым компьютером и мониторинг сети.

Windows NT Server может  использоваться как сервер связи  с мейнфреймам. Для этого создан  специальный продукт Microsoft SNA Server, позволяющий легко объединить  в одной сети IBM PC-совместимые  рабочие станции и мощные мейнфреймы.

Наконец, Windows NT Server является платформой для нового производительного почтового сервера Microsoft Exchange.

6.4.4. Концепции  Windows NT

6.4.4.1 Структура: NT executive и защищенные подсистемы

При разработке структуры Windows NT была в значительной степени использована концепция микроядра. В соответствии с этой идеей ОС разделена на несколько подсистем, каждая из которых выполняет отдельный набор сервисных функций - например, сервис памяти, сервис по созданию процессов, или сервис по планированию процессов. Каждый сервер выполняется в пользовательском режиме, выполняя цикл проверки запроса от клиента на одну из его сервисных функций. Клиент, которым может быть либо другая компонента ОС, либо прикладная программа, запрашивает сервис, посылая сообщение на сервер. Ядро ОС (или микроядро), работая в привилегированном режиме, доставляет сообщение нужному серверу, затем сервер выполняет операцию, после этого ядро возвращает результаты клиенту с помощью другого сообщения.

Информация о работе Операционная система