Тема 3. Операционные системы
Основная задача операционной системы (ОС) — это обеспечение управления процессом обработки информации взаимодействие между аппаратными, программными средствами и пользователем. В большинстве современных вычислительных систем ОС является основной, наиболее важной (иногда единственной) частью системного программного обеспечения.
Схема 3. Структура системного программного обеспечения
| Системное программное обеспечение |
| Дополнительное системное ПО |
| Пользовательское окружение |
| Ядро операционной системы |
| Встроенное программное обеспечение |
| Операционная система |
Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем. ОС загружает нужную программу в память ПК и следит за ходом ее выполнения, анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли трудности.
Первоначально операционные системы разрабатывались индивидуально для каждого типа компьютеров. С появлением в 1970-х гг. операционной системы Unix (Юникс), которая могли использоваться на самых различных типах компьютеров, положение изменилось.
Операционные системы персональных компьютеров делятся на:
- однозадачные ОС, где пользователь в один момент времени работает с одной конкретной программой (задачей). Примером такой ОС служат операционные системы MS-DOS, MSX.
- многозадачные ОС позволяют параллельно работать с несколькими программами, и количество программ зависит от мощности системы. В качестве примера можно привести операционные системы версии Microsoft Windows, UNIX, OS/2, Linux, Mac OS.
- сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа ко всем ресурсам вычислительной сети, например операционные системы Novell NetWare, Microsoft Windows NT, -2000, -2003 Server, LANtastic 8.0.
В настоящее время операционные системы Windows являются наиболее распространенными ОС для персональных компьютеров на российском рынке (65,91 % всех компьютеров работают на этой ОС по данным на сентябрь 2012 года, что говорит о падение внимания пользователей к данному семейству ОС: в июле 2011 г. 87,6% пользователей отдавали предпочтение Windows). Залогом популярности данной ОС являются: давняя распространенность, продажа компьютерной техники с предустановленной системой (хотя данные действия продавцов техники и ПО является нарушением), агрессивные рекламные компании, направленные на продвижение новых продуктов, элементарная тенденциозность российского рынка ПО. Смене ОС зачастую мешает привычка пользователей к дополнительному ПО, так как большая часть программ, созданная для использования на одной платформе, редко совместимы с другими.
В настоящий момент на рынке присутствует несколько операционных систем Windows для настольных и портативных компьютеров.
Таблица 3. Распространенность различных ОС семейства Windows на российском рынке на сентябрь 2012 года[4].
| версия | время выхода на рынок | доля рынка в % |
| XP | 2001, 2003гг. – 64-bit | 13,58 |
| Vista | 2,77 | |
| 45,71 | ||
| 26 окт. 2012 | - |
Последняя версия ОС – Windows 8 за три месяца 2012 - 2013гг. обогнала по распространенности Windows Vista. Windows 8 получила новый интерфейс, получивший название Modern. Данный интерфейс ориентирован для работы планшетных компьютеров. Переработано меню Пуск – вместо привычной кнопки «пуск» для запуска программ используется под названием Charms Bar. Улучшена безопасность системы: например, функция быстрого восстановления системы к исходному состоянию. Внедрена новая технология для ускоренного запуска Windows Hybrid Boot – смысл новшества заключается в использовании режима Сна: теперь физическое выключение компьютера заменяется процедурой гибернации. Новая операционная система поддерживает новые тип шины USB 3.0, в отличие от USB 2.0, у которой увеличена почти в 10 раз скорость передачи данный, увеличена почти в 2 раза сила тока, что позволяет с одного порта подпитывать гораздо больше устройств. Появилась новая файловая система ReFS (вместо NTFS, которая была разработана более 20 лет) более надежная в работе.
Таблица 4. Сравнение файловых систем NTFS и ReFS
| NTFS (New Technology File System – «файловая система новой технологии») | ReFS (Resilient File System – отказоустойчивая файловая система) | |
| Максимальный размер файла | 16 Тбайт | 18,3 Эбайт |
| Максимальный размер тома | 18,4 Эбайт | 402 Эбайт |
| Максимальное число файлов в папке (приблизительно) | 4,3 млрд. | 18 трлн. |
| Максимальное количество символов в имени файла | 32 767 | |
| Максимальное количество символов в имени пути | 32 767 |
Имеются и другие изменения, о которых можно узнать на официальном сайте Windows http://windows.microsoft.com/ru-RU/windows/home/
Для карманных компьютеров, смартфонов и других аналогичных устройств существуют аналогичные ОС: Windows Mobile, Windows Phone.
Другой проприетарной операционной системой, получившей распространение в Российской Федерации, является Macintosh OS (или Mac OS) корпорации Apple. Данная система является второй по популярности в мире.
Показательна первоначальная история данной ОС. Корпорация Apple сознательно преуменьшала значение существования операционной системы в ранние годы существования Макинтоша чтобы помочь машине выглядеть более дружественной к пользователю и чтобы отдалить ее от других операционных систем, таких как MS-DOS, которые представлялись запутанными и трудными в освоении и использовании. Apple хотела, чтобы Макинтош представлялся как компьютер «для остальных нас» («for the rest of us»).
Последняя версия, представленная пользователям в июле 2012 года, получила название Mountain Lion. Операционная система более требовательная к системе, нежели Windows 8 или Ubuntu 10.
Таблица 5. Сравнение системных требования для установки основных ОС
| Mountain Lion | Windows 8 | Ubuntu 11 | |
| процессор | только Intel | 1ГГц или выше (достаточно условно, так как подобная частота была у Pentium III), реально требуется минимально двухъядерный процессор | Pentium IV не менее 3Ггц |
| RAM | 2Гб | 1Гб (32-разрядная система) 2Гб (64-разрядная система) но при этом система быстро начнет тормозить | 1Гб |
| HDD (свободного места) | 16Гб | 16Гб (32-разрядная система) 20Гб (64-разрядная система) | 4Гб |
Компьютеры Mac выпускаются одной фирмой, которая является и разработчиком ОС, это способствует большей стабильности в работе, однако, это ограничивает число продуктов, которые могут быть адресованы пользователям разных групп. Количество дополнительных программ для Мac значительно меньше, нежели чем для Windows. В качестве недостатки можно отметить негибкий пользовательский интерфейс, который не дает пользователю управлять размерами и расположением панелей. Даже начертания системных шрифтов можно менять только в ограниченных пределах, при помощи дополнительных программ (что является проблемой для владельцев мониторов с мелким зерном). Недостатком данной ОС является высокая стоимость по сравнению с другими ОС.
Следует обратить внимание на то, что все устройства, которые производятся корпорацией, оснащаются собственным программным обеспечением. Приобретение одного устройства семейства Apple стимулирует к приобретению других. Корпорация делает ставку на объединение всех устройств в одно информационное пространство по средством технологии iCloud (подробнее смотри на официальном сайте корпорации http://www.apple.com/ru/icloud/features/, см. Тему 10. «Облачные» ресурсы).
Значительный сегмент рынка в последние годы занимают свободные ОС (о свободном программном обеспечении см. Тему 2.), созданные на основании ядра Linux (например, Ubuntu, Mandriva, Fedora и др.). За 9 месяцев 2011 – начала 2012 года доля Linux на рынке выросла более чем на 50%.
В отличие от других ОС, Linux не имеет единой «официальной» комплектации, а распространяется в виде ряда различных готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и уже настроенных под конкретные нужды пользователей.
Основной сложностью в распространении ОС на основе Linux было ощущение пользователем нехватки полноценных версий популярных программ и проблемы с поддержкой оборудования, что было особенно ощутимо для пользователей ноутбуков / нетбуков, так как они обычно используют достаточно большое количество проприетарных комплектующих.
Существенно изменилось положение ОС Linux в 2007 году, когда пользователям был представлен дистрибутив Gutsy Gibbon (кодовое название Ubuntu 7.10), который по праву считается самым стабильным, полным и дружелюбным дистрибутивом Linux. Данный дистрибутив обновляется два раза в год в апреле и октябре: последняя версия 12.10 с кодовым именем Квантовый Кетзаль была выпущена в октябре 2012 года (http://ubuntu.ru/), она будет поддерживаться до апреля 2014 года.
Данная операционная система используется как основная на серверах проекта «Википедия». На основании Ubuntu выпускается большое количество версий, специально приспособленные к определенному языку (например, русские Runtu - http://runtu.org/, Ubuntu Russian Remix и другие).
Распространению ОС на основе ядра Linux способствует политика владельцев прав на проприетарное ПО, например Microsoft. Неоднократно компания Microsoft подавала в суд за то, что какая-либо российская школа или организация использовали их программное обеспечение или операционные системы без лицензии. Подобная политика заставляет образовательные учреждения, общественные организации и другие учреждения, которые не имеют возможности приобретать лицензионное коммерческое ПО переходить на СПО.
В настоящий момент системы Linux лидируют на рынке смартфонов, коммуникаторов, планшетных компьютеров (ОС Android занимает 65 % рынка). ОС Android разрабатывается корпорацией Google Inc. В феврале 2013 года выпущена последняя версия 4.2.2. Jelly Bean. Среди достоинств данной операционной системы в отличие от Apple iOS и Windows Phone 7 следует указать: наилучшие результаты при работе в сети Internet, наличие полноценного Bluetooth стека, что позволяет осуществлять передачу и прием файлов; возможность быстрого переноса файлов с компьютера на телефон при помощи MicroSD; несмотря на первоначальный запрет на установку программ из «непроверенных источников» (например, с карты памяти), это ограничение отключается штатными средствами в настройках, что позволяет получать дополнительное ПО при помощи Wi-Fi или с карты памяти и др.
В настоящий момент развитие получают «облачные» ресурсы, среди которых присутствуют и операционные системы. Такие как, eyeOS, Google Chrome OS, iCloud, xOS, iSpaces Cloud Computer, SilveOS, GlideOS и другие (подробнее см. Тема 10. «Облачные» ресурсы).
В настоящий момент человечество сталкивается с отчетливой подменой реальных межличностных коммуникаций виртуальными. В этой связи особое значение придается выбору инструментария, поэтому выбор ОС – это выбор философии цифровой жизни.
Вопросы по теме:
1. Определите роль операционной системы в работе компьютера?
2. Объясните, что способствует тому, что операционная система Windows занимает лидирующее положение на рынке России?
3. В чем заключается отличия маркетинговых концепций продвижения на рынке основных ОС: Windows, Mac OS, Linux?
4. Как Вы понимаете высказывание: выбор ОС – это выбор философии цифровой жизни.