Файл: Функции систем компьютеров (Развитие и характеристика операционных систем).pdf
Добавлен: 04.07.2023
Просмотров: 82
Скачиваний: 3
СОДЕРЖАНИЕ
Глава1. Теоретические основы операционных систем
Понятие, классификация и назначение операционных системы
Системные вызовы как функция ОС
Глава 2. Развитие и характеристика операционных систем
2.1 Развитие операционных систем Microsoft в свете совершенствования архитектуры ЭВМ
2.2 Выбор операционной системы Windows для персональных компьютеров коммерческого предприятия
В 2000 г. был представлен чипсет і815. Варианты чипсетов серии і815 отличаются друг от друга типом используемого контроллера: ICH или ICH 2 и наличием интегрированной графической системы.
Выпуск чипсета і820, который поддерживал процессоры Pentium III и Celeron (Slot 1 и Socket 370) явился продолжением разработки линейки комплектов логики 800-й серии.
Windows 2000 – это ОС семейства Windows NT, предназначенная для работы на ПК с 32-битными процессорами с архитектурой, совместимой с IA32 (англ. Intel Architecture). Windows 2000 выпускалась в четырѐх изданиях: Professional (издание для рабочих станций и опытных пользователей), Server, Advanced Server и Datacenter Server (для применения на серверах). Кроме того, существовало «ограниченное издание» – Windows 2000 Advanced Server Limited Edition и Windows 2000 Datacenter Server Limited Edition, предназначенное для работы на 64-разрядных процессорах Intel Itanium (микропроцессор с архитектурой IA-64, разработанный совместно компаниями Intel и Hewlett-Packard). Вследствие наличия эффективных средств обеспечения защиты Windows 2000 была признана одной из самых безопасных ОС.
Следующей ОС (2001 г.) стала Windows XP – 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью и улучшенной реализацией работы с памятью, основанной на ядре NT. Отличительными чертами Windows XP являются: простота управления, повышенная надежность, использование механизмов защиты данных и программ, возможность работы в локальных и глобальных сетях, реализация удаленного доступа и др. ОС Windows XP построена по микроядерной технологии.
В 2002 г. была выпущена расширенная версия чипсета i850Е (улучшенная версия i850E теперь поддерживает двухканальную память RAMBUS RDRAM 1066) с поддержкой технологии Hyper-Threading (технология разработанная компанией Intel, позволяющая ядру процессора исполнять больше потоков данных чем один). Для поддержки компьютеров, базирующихся на процессорах поколения P7 – Pentium 4 и Сeleron, Intel выпустила серию чипсетов i845x. К недостаткам чипсетов i845x относится отсутствие поддержки интерфейсов FireWire (IEEE – 1394 – последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами) и Serial АТА, а также AGP8x.[4]
ОС Windows XP в значительной мере использует возможности процессоров, совместимых с семейством x86. В их аппаратной архитектуре предусматривается четыре уровня привилегий выполнения кода программ от нулевого наивысшего привилегированного до четвертого пользовательского режима с ограниченным набором команд процессора. Программы режима ядра ОС Windows XP функционируют в нулевом, защищенном и привилегированном режиме, а остальные пользовательские программы работают в менее привилегированных режимах, находясь под контролем программ режима ядра[5].
В 2004 г. компания Intel представила новое семейство чипсетов серии і915 и і925 для процессоров Pentium IV и Сeleron. Это были первые чипсеты с кодовыми именами Grantsdale и Alderwood, которые поддерживали новые технологии – память DDR2, шину PCL Express (англ. Printer Command Language), новое гнездо процессора LGA 775. Чипсеты нового поколения базировались на усовершенствованной hub-архитектуре – HI 1,5 DMI (англ. Direct Media Interface).
В 2005 г. компания Intel выпустила чипсет і945, который представлял собой один из компонентов концепции Intel-платформизации – донесения высоких технологий до потребителей. Платформа для домашних компьютеров включала 2-ядерные процессоры Intel Pentium D, чипсет Intel 945G Express.
Серия чипсетов Intel 96 была анонсирована в 2006г. Общее строение чипсетов не изменилось: мосты, как и прежде, соединялись с помощью специализированной шины DMI, которая имеет пропускную способность 1 Гб/с в обоих направлениях. У чипсетов серии 965 изменились правила конфигурирования памяти – снято ограничение на суммарный объема памяти, подключенной к каждому из каналов. Теперь симметричный режим будет работать при наличии хотя бы одного модуля в каждой из пары слотов. Поддержка всех этих технологий реализовалась впервые.
В 2009 г. вышла в свет пятая серия чипсетов Intel, состоящая из пяти моделей: P57, Q57, H57, P55, и H55. Чипсеты P57 и P55 были предназначены для ПК с дискретной графикой. Чипсеты H57 и H55 были разработаны для процессоров Intel со встроенной графикой, с поддержкой Intel FDI. Чипсет Q57 был разработан для бизнес-моделей компьютеров и поддерживал ряд эксклюзивный функций, которые позволяют легче управлять системой.
9 апреля 2012 года Intel официально объявила о выходе чипсетов седьмой серии (кодовое наименование Panther Point), которые были спроектированы под процессоры нового поколения Ivy Bridge и, кроме того, поддерживали и процессоры предыдущего поколения Sandy Bridge. Седьмое поколение поддерживали два порта SATA 6 Гбит/с, четыре порта SATA 3 Гбит/с и RAID. Основное изменение в седьмой серии – поддержка PCI Express 3.0.
Windows 8, в отличие от своих предшественников Windows 7 и Windows XP, использует новый интерфейс под названием Metro. Этот интерфейс появляется первым после запуска системы. Главной особенностью Windows 8 является поддержка 128-битной архитектуры, которая полностью совместима с уже существующей 64-битной. В результате применения UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) вместо BIOS(англ. Basic Input-Output System) достигается максимально ускоренная загрузка ОС. Windows 8 поддерживает процессоры с архитектурой ARM (англ. Advanced RISC Machine), благодаря чему появляется возможность ее использования на мобильных устройствах. Система имеет хорошую производительность, отлично совместима с предыдущими программами, не имеет особых проблем с драйверами, обладает лучшей оптимизацией под многоядерные процессоры и быстрые SSD (Solid-state Drive) накопители[6].
Сейчас самой новой версией является Windows 10 – универсальная ОС, предназначенная для всех типов устройств и предлагающая улучшенный пользовательский интерфейс. Одно из самых существенных изменений, реализованных в Windows 10, это обеспечение безопасности на основе виртуализации VBS (англ. Microsoft Visual Basic Script Edition, иногда Visual Basic Script – язык сценариев), что подразумевает использование возможностей системы виртуализации ПК и является передовым способом защиты системных компонентов от угроз[7].
С выпуском каждой новой ОС компания MS добавляла новые функции и возможности ОС, повышая требования к процессорам[8], чипсетам и архитектуре в целом (см. табл. 1).
Таблица 1
Эволюция микропроцессоров Intel и ОС MS Windows
Год выхода ОС |
ОС |
Чипсеты |
Процессор |
1985 |
Windows 1.0. |
82091AA |
Intel 80386 DX |
1987 |
Windows 2.0. |
82310 |
Intel 80286, Intel 80387 |
1988 |
- |
82350 |
Іntel 80386 SX |
1989 |
- |
i420TX |
Intel 80376, Intel 80486 DX |
1990 |
Windows 3.0. |
82340SX |
Intel 80286 |
1991 |
- |
82350DT |
Intel 80486, Intel 80487 |
1992 |
- |
420TX |
Intel 80486 DX2, Intel 80486 SX2, Intel 80486 OverDrive, Intel 80486 SL |
1993 |
Windows NT |
i430LX |
Intel Pentium |
1994 |
- |
420ZX |
Intel 80486 DX4, Intel 80386 EX, Intel Pentium (ядро P54C) |
1995 |
Windows 95 |
i430FX Triton |
Intel 80386 |
1997 |
- |
i430TX Triton II |
Intel Pentium MMX, Intel Pentium Mobile, Intel Pentium II |
1998 |
Windows 98 |
440EX |
Pentium II |
1999 |
Windows 98 SE |
і81, і82810 |
Intel Pentium III Xeon |
2000 |
Windows 2000 |
і815, і820 |
Intel IA-32, Pentium III, Celeron |
2001 |
Windows XP |
i820 |
- |
2002 |
- |
i845x |
Intel Celeron, Pentium 4 |
2003 |
- |
i850Е |
Intel Xeon, Intel Pentium M |
2004 |
- |
і915 и і925 |
Intel Pentium 4 |
2005 |
- |
945P |
Intel Pentium D |
2007 |
Windows Vista |
3200 |
Intel Core 2 |
2008 |
- |
7300 |
- |
2009 |
Windows 7 |
5500 |
Intel Core 2 Duo |
2012 |
Windows 8 |
C602 |
Intel Core i5 |
2015 |
Windows 10 |
C232 |
Intel Core i7 |
Выполнен аналитический обзор особенностей эволюционирования операционных систем Microsoft Windows в контексте непрерывного совершенствования вычислительной архитектуры ЭВМ. Выявленная информация систематизирована в хронологическом порядке разработки и внедрения микропроцессоров Intel и параллельного с ними развития программного обеспечения ПК.
2.2 Выбор операционной системы Windows для персональных компьютеров коммерческого предприятия
В настоящее время самой новой версией является Windows 10. Однако, на многих персональных компьютерах (ПК) пользователей установлены версии – Windows XP и Windows 7, Windows 8.
Естественно у пользователей возникает вопрос какую операционную систему установить на конкретный компьютер, с конкретными характеристиками.
Windows – семейство операционных систем (ОС) Microsoft, которые применяют при управлении графический интерфейс. Существует довольно много версий этой системы:
- Устаревшие версии - 95, 98, 2000, Me;
- Малораспространенные - NT, Vista;
- Популярные - XP, 7, 8, 10.
Эти системы отличаются друг от друга датой выпуска, чем позже вышла версия, тем более совершенна операционная система.
Аналогичная проблема возникла на предприятии ООО Идеал – Грозный проанализировать характеристики и оценку возможностей ОС семейства Windows для ПК и проверить оптимальность сделанного выбора ОС для компьютеров конкретного предприятия.
Windows NT. С 1993 года Microsoft выпускает операционную систему «новой технологии» Windows NT. (NT – New Technology), разработчик – Дэвид Катлер[9].
ОС Windows NT есть полноценная, многозадачная и многопользовательская ОС, уже не основанная на MS - DOS, и предъявляющая повышенные требования к мощности процессора и объему памяти. ОС семейства NT - Windows NT 3.1 и Windows NT Advanced Server 3.1 появились в июле 1993 г. В разработке Windows NT 4.0 компания Microsoft отошла от концепции микроядра и сделала акцент на производительности в результате чего изменилась архитектура. Изменения Windows NT 4.0 значительно повысили скорость выполнения приложений Win32, при этом приложения Windows - 16 и DOS работают, как и версии Windows 3.5.
Недостатком преобразований Windows NT 4.0 является то, что они понизили надежность ОС, поскольку разработку ПО графических адаптеров производят фирмы - производители, поэтому ПО меняется вместе с изменением оборудования, следовательно, надежность, которая требуется для модулей операционной системы понижается.
Последние выпуски Windows NT 4 поддерживали платформы x86 и Alpha. На выходе оказалось, что единственной платформой, поддерживаемой на Windows 2000, стала x86.
В Windows XP для архитектуры процессоров IA - 64 Intel Itaniume впервые реализована поддержка 64 - битных процессоров. На их основе были 64 - битные серверные версии Windows 2000.
Поддержка процессора Itaniume была перенесена в версии Windows Servere 2003.
Следующей архитектурой (64 - битной) Windows NT, стала архитектура x86 - 64, которая была создана AMD и была реализована в процессорах Intel под названием EM64T.
Выход Windows Servere 2003 SP1 x64 и Windows XP Professiona1 x64 прошел одновременно, они представляют серверный и настольный варианты одной компоновки Windows. В 2005 году корпорация Майкрософт прекратила поддержку IA - 64, поэтому версия Windows 5.1 (XP Professiona1 64 - bit Edition и Serverе 2003) является последней, полноценно поддерживающей Itaniume.
В сентябре 1995 года компания Microsoft решает вопрос замещения Windows 3.1 и Windows Workgroup 3.11 в персональных компьютерах с процессорами Intel x86, результат – выпуск новой операционной системы Windows 95, под кодовым названием Chicago.
Windows 95 считается более компромиссной системой. Скорость работы Windows 95 по сравнению с Windows NТ была достигнуто за счет отхода от многопользовательской защиты и ослабления надежности системы.
Преимуществом Windows NТ по сравнению с Windows 95 является то, что эта система лучше изолирована от программ пользователя.
Windows 2000, Windows XP, Windows 2003 являются очередными версиями Windows NТ.
Windows 95 использует вытесняющую многозадачность и выполняет каждое 32 - битное приложение в своём адресном пространстве.
В составе ОС Windows 95 присутствовал MS - DOS 7.0, который обеспечивал процесс загрузки и исполнения 16 - битных MS - DOS приложений.[10]
Рассмотрены характеристика и оценка возможностей операционных систем семейства Windows: Windows 9x, Windows Vista, Windows NT, Windows XP и более поздних версий: Windows 7, Windows 8, Windows 10.
В процессе внедрения ОС на предприятии ООО Идеал – Грозный решена практическая задача – выбор операционной системы семейства Windows для персональных компьютеров данного предприятия.
Изученные критерии оценки операционных систем и проведенный в сравнительный анализ операционных систем семейства Windows, включающий системные требования, основные возможности позволили провести оценку состояния существующих на предприятии ООО Идеал – Грозный компьютеров, их операционных систем и решить задачу подбора наиболее оптимальной версии ОС Windows для ПК на данном предприятия.
Перед началом подбора ОС для рабочих компьютеров организации, требовалось определить, какие основные задачи решаются на данном компьютере, возможность доступа к сети и технические характеристики самого компьютера.