Краткий обзор операционных систем для ПК

     Операционная  система — так называется первая и самая главная программа, благодаря которой становится возможным общение между компьютером и человеком. Операционная система (или, более фамильярно, просто ОС) — это своего рода буфер-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. Наконец, третья задача ОС — обеспечить удобство работы с компьютером для человека-пользователя.

     Получается, что каждая ОС состоит как минимум  из трех обязательных частей:

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

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

     И, наконец, третья часть — удобная  оболочка, с которой общается пользователь — интерфейс. 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 операционной системы, — о ядре же, главной части ОС, вспоминают уже потом. Поэтому такая нестабильная и ненадежная с точки зрения ядра ОС, как Windows 98/ME, и пользовалась таким сногсшибательным успехом — благодаря красивой обертке-интерфейсу.

     Сегодня графический интерфейс — неизменный атрибут любой операционной системы, будь то Windows XP, Windows NT или MacOS (операционная система для компьютеров Apple Macintosh). Но операционные системы первых поколений имели не графический, а текстовый интерфейс, т. е. команды компьютеру отдавались не щелчком мышки по рисунку-пиктограмме, а с помощью введения команд с клавиатуры. Например, сегодня для запуска программы редактирования текстов Microsoft Word достаточно щелкнуть по значку этой программы на Рабочем Столе Windows. А раньше, при работе в ОС предыдущего поколения — DOS, необходимо было вводить команду типа

C:\WORD\word.exe mybook.doc.

     Операционные  системы делятся на однозадачные и многозадачные. Здесь тоже все ясно: однозадачные операционные системы (DOS) могут выполнять в одно и то же время не более одной задачи, а многозадачные ОС способны как одновременно управляться с несколькими процессами, деля между ними мощность компьютера. Например, пользователь может вводить текст в документ Word, слушая музыку с любимого компакт-диска, а компьютер в это же время будет копировать файл из Интернет. В принципе число задач, которое может выполнять ваша ОС, не ограничено ничем, кроме мощности процессора и емкости оперативной памяти.

     Еще один критерий — число пользователей  ОС. Операционная система бывает однопользовательской (предназначенной для обслуживания одного клиента) и многопользовательской (рассчитанной на работу с группой пользователей одновременно). Примером первой может служить Windows 98, а второй — Windows NT. Для домашнего использования вам понадобится однопользовательская ОС, а для локальной сети офиса или предприятия нужна многопользовательская ОС.

     Важный  критерий — разрядность. Мы с вами уже говорили о разрядности процессора — точно также разрядность характеризует и ОС. 16-разрядные операционные системы (DOS, Windows 3.1) ушли в прошлое с появлением Windows 98. Сейчас существуют 64-разрядные ОС.

     Наконец, еще деление — специализация, предназначение той или иной ОС. Ведь что бы там ни говорили отдельные руководители отдельной программной корпорации, универсальных операционных систем не существует. Одна более пригодна для работы в сети, другую выберут программисты, третью — домашние пользователи. Как показывает практика, знания одной ОС в наше время отнюдь не достаточно. В своей профессиональной работе вам наверняка придется столкнуться не только с Windows, но и с другими ОС — и готовиться к этому надо заранее. 

     ОПЕРАЦИОННЫЕ  СИСТЕМЫ КОРПОРАЦИИ MICROSOFT

     История операционных систем началась она именно с DOS (аббревиатура словосочетания Disk Operating System). Точнее — с первой версией этой ОС, выпущенной корпорацией Microsoft в 1981 г. и предназначенной для поставки с компьютерами IBM PC (хотя сначала IBM отдала предпочтение другой ОС под названием СР/М). Кстати, немногие сегодня помнят, что MS-DOS отнюдь не была оригинальной разработкой самой Microsoft: компания Билла Гейтса лишь доработала «операционку» под названием QDOS, созданную компанией Seattle Computer Products.

     16-разрядная  однозадачная операционная система  DOS обладала «интерфейсом командной строки», т. е. все команды пользователю приходилось набирать на клавиатуре вручную, в командной строке ОС. Никакой графики, никакого сервиса. Однако DOS процветала на протяжении 10 лет. У Microsoft даже появились конкуренты в виде фирм Novell, Digital Research и IBM. Каждая из этих компаний выпустила свою версию DOS, которые во многом превосходили продукт Microsoft. В частности, Novell DOS пользовалась заслуженной популярностью, как превосходная сетевая ОС, продукт ЗМ обладал лучшими сервисными возможностями.

     Конечно, со временем DOS совершенствовалась и пополнялась новыми программами. С каждой новой версии она поддерживала все больше типов устройств. Однако главные ее недостатки не были, да и не могли быть устранены. Главным уязвимым местом DOS оставалась работа с оперативной памятью. Дело в том, что в эпоху создания MS-DOS оперативная память большинства компьютеров не превышала 256 килобайт. DOS могла работать с 640 килобайтами оперативной памяти, и Билл Гейтс четверть века назад утверждал, что никому и никогда не понадобится больший объем.

     Но  время шло, и память на компьютерах потихоньку росла — 1 Мбайт, 2 Мбайта... Появились программы, которым требовался для работы весь объем оперативной памяти. Стандартный же сервис DOS этой возможности не предоставлял. Поэтому приходилось использовать специальные программы — менеджеры памяти. Но и они не могли заставить упрямую DOS, размещать загружаемые при включении компьютера программы вне «области 640 килобайт». Возникал парадокс: сколько бы оперативной памяти ни имел ваш компьютер, вы не могли запустить программу, если у вас не имелось достаточно свободного пространства в стандартной памяти — той самой области 640 килобайт.

     Вторым  недостатком DOS была невозможность работы в полноценном графическом режиме, хотя «железо» тогдашних компьютеров уже могло бы обеспечить его поддержку. Дело в том, что DOS практически не позволяла работать с загружаемыми драйверами для различных видеокарт. Между тем в конце 80-х годов графический режим стал уже стандартным для таких компьютеров, как Apple Macintosh — благодаря чему эти компьютеры превратились в стандарт «издательского» компьютера. IBM PC же могли похвастаться только такими текстовыми «оболочками», как знаменитый файловый менеджер Norton Commander, а потому воспринимались скорее как дорогие игрушки.

     Третьим препятствием на пути MS-DOS стала однозадачность. Все больше и больше людей желало запускать на своем компьютере сразу несколько программ с возможностями переключения между ними — a DOS при всем желании этого обеспечить не могла, в отличие от ОС тех же компьютеров Macintosh. В результате, с появлением Windows 95, DOS практически сошла со сцены, хотя до сих пор установлена на наших компьютерах в качестве составляющей ядра Windows.  

     ОПЕРАЦИОННЫЕ  СИСТЕМЫ СЕМЕЙСТВА WINDOWS

      Windows 3.1/3.11

      Первая  версия Windows вышла в свет в конце 80-х годов и осталась совершенно незамеченной. Аналогичная участь постигла и следующую версию - лишь версия Windows 3.0 (1992) сумела пробить себе дорогу к сердцам пользователей и стать «продуктом года». А еще через два года на свет появились версии 3.1 и 3.11 (последняя включала такой значительный элемент, как полную поддержку мультимедиа и работу в локальной сети — потому и носила уточняющее название Windows For Workgroups), окончательно утвердившие господство Windows на Олимпе операционных систем.

      Хотя  вопрос о том, а были ли первые версии Windows полноценной операционной системой, до сих пор остается открытым. Ведь устанавливалась Windows поверх уже имеющейся на компьютере ОС и лишь расширяла ее возможности. Фактически, она представляла из себя лишь графическую оболочку, настройку над установленным на компьютере комплектом MS DOS. Однако корпорация Microsoft с самого начала предпочитала позиционировать Windows как ОС. Согласны с Microsoft и многие профессиональные программисты. Неудивительно, что многие опытные пользователи, отнеслись к Windows, как к модной игрушке. Однако со временем достоинства этой «оболочки» проявлялись все явственнее — полноценный графический интерфейс, позволявший пользователю команды отдавать простым щелчком мыши по ярким иконкам.

      Появилась пусть примитивная, но многозадачность — хотя число одновременно запускаемых приложений было ограничено двумя-тремя, запустить больше не позволяло малое количество оперативной памяти. А самое главное — исчез пресловутый барьер  
640 Кбайт, и компьютер смог наконец-то использовать всю установленную на нем оперативную память.

      Однако  «в ложке меда не обошлось без бочки  дегтя»: Windows отличалась своей редкостной неустойчивостью, частыми «зависаниями»  и большим количеством ошибок. Это было связано с тем, что программам в Windows приходилось жить в общем пространстве, затевая настоящую драку по поводу того, кому достанется большее количество оперативной памяти или мощности процессора, т. е. модель многозадачной работы в Windows была упрощенной. Тем не менее к середине 90-х годов компьютеров, не оснащенных Windows 3.1, в мире осталось не так уж много. 

      Windows NT

      Одновременно  с линией «домашних» ОС Microsoft разрабатывала и другие операционные системы, рассчитанные на корпоративных пользователей, на работу в локальных компьютерных сетях. Первоначальным кандидатом на занятие этой ниши была OS/2, но, как известно, в скором времени эта ОС «вышла из доверия» и была отдана на откуп фирме IBM. Тогда-то на арене и появилась Windows NТ (Windows New Technology).

      32-разрядная Windows NT, первая версия которой появилась на рынке в 1993-м, а последняя — в 1998 году с самого начала создавалась как сверхстабильная, надежная система, рассчитанная прежде всего на работу, а не на разные игрушки-развлечения. И в этом смысле Windows 98/МЕ могут ей только позавидовать: случаи ошибок, крахов и «зависаний» при работе в Windows NT встречаются крайне редко. Происходит это потому, что NT, как и OS/2, заботится о надежном разделении работающих под ее управлением программ, не давая им «драться» за ресурсы. В Windows 3.1/98/МЕ каждая из загруженных программ чувствовала себя в оперативной памяти полновластным хозяином, считая себя вправе претендовать на любой ее объем и любую область, в результате чего операционная система «зависала». Windows NT же учинила у себя настоящую «диктатуру», разведя все задачи и процессы по отдельным «камерам». При этом, в качестве «пайка», каждому «узнику» выделялась своя доля адресного пространства оперативной памяти и системных ресурсов. Она запрещает безоговорочный доступ к ресурсам компьютера любым программам, пытающимся работать с «железом» напрямую. Это позволяет системе избежать конфликтов (с которыми так хорошо знакомы пользователи «домашних» Windows), однако в результате работать под NT отказываются любые программы, написанные под DOS, и многие созданные для Windows 95. Кроме того, требования у сетевой Windows NT в отношении ресурсов компьютера вдвое выше, чем у Windows для домашнего компьютера.

      Большая часть достоинств NT проявляется лишь в сетевом режиме работы — т. е. в связке с другими компьютерами. И хотя на Западе «домашние сети» становятся явлением обыденным, нашей стране до этого еще далеко. В настоящее время под управлением Windows NT, ее преемниц Windows 2000 и Windows XP Server работает большинство рабочих станций и серверов в крупных локальных сетях на предприятиях всего мира.  

      Windows 95

      Легенды об этой ОС начали ходить задолго до ее рождения, которое должно было состояться еще в 1994 году — именно тогда появились официальные сообщения о завершении разработки новой ОС, получившей название Chicago. Однако время представления «Чикаго» жаждущей общественности постоянно откладывалось, корпорация Microsoft делала обнадеживающее заявление за заявлением. Казалось, что это никогда не кончится, однако в августе 1995 года Windows 95 все-таки вышла в свет. Причем сделала это с грандиозной, невиданной ранее рекламной шумихой и помпой. В ту августовскую ночь по всей Америке гремели фейерверки. Страна была охвачена празднествами — можно было подумать, что отмечали не выход новой программы, а День независимости. Телевидение показывало гигантские очереди в компьютерных магазинах, в которых стояли сотни людей, жаждущих наконец-то установить на свой компьютер новую ОС.

      Так что же представляла собой эта  загадочная, великая и новаторская операционная система, что было в ней такого, что смогло свести с ума весь мир? Впервые Windows превратилась из графической надстройки для DOS в полноценную операционную систему. По крайней мере, так заявляли ее разработчики. На самом же деле все было сложнее: в качестве основы в Windows 95 по-прежнему использовалась добрая старая DOS. Чуть модернизированная, конечно, и не заявленная в качестве отдельного продукта. Впрочем, большинство потребителей такой вариант устраивал. Ведь у них оставалась возможность работать в привычном им DOS-режиме, не загружая графическую оболочку Windows, и не расставаться с привычными DOS-программами.

      Более того — новая операционная система  стала, подобно Windows NT, 32-разрядной. Напомним, что все предыдущие версии DOS и Windows были 16-разрядными и, стало быть, не могли в полной мере использовать возможности даже процессоров семейства 386 и уж тем более — новых процессоров Pentium. Конечно, в этом достоинстве, крылись и некоторые неудобства — специально под Windows 98/МE пользователям пришлось заменять все свои Windows-программы на новые, 32-разрядные версии. Однако на практике переход оказался сравнительно легким — уже в течение года были выпущены новые версии всех популярных программных продуктов. Да и старые, 16-разрядные версии ухитрялись работать с новой ОС без всяких проблем.