Перспективы операционных систем и сетей

Ключевые термины

3G – мобильная связь третьего поколения на основе стандартов CDMA и UMTS (быстродействием до 14 МБит / с).

4G – новое поколение мобильных сетей связи со скоростью передачи до 1 ГБит / с, обеспечивающих также повышенное качество голосовой связи.

HP-UX – операционная UNIX-совместимая операционная система фирмы Hewlett-Packard.

MacOS – операционная система фирмы Apple, обеспечивающая удобный графический пользовательский интерфейс.

Midori – исследовательская ОС фирмы Microsoft Research, реализованная на управляемом коде.

MPI (Message Passing Interface) – стандарт параллельного выполнения программ, взаимодействующих с помощью передачи сообщений.

OpenMP - механизм и стандарт распараллеливания программ путем указания специальных прагматов для компиляторов.

Solaris – операционная система фирмы Oracle / Sun.

Краткие итоги

Операционные системы, кроме Windows и Linux, подробно рассмотренных в курсе, разрабатываются многими другими крупными фирмами: IBM (z/OS); Apple (MacOS); Oracle / Sun (Solaris); Hewlett-Packard (HP-UX); Novell (NetWare – сетевая ОС).

ОС Solaris – UNIX-подобная система, работающая на платформах SPARC и x86. Ее наиболее важные возможности – семейство оптимизирующих компиляторов Sun Studio; отладчик распределенных приложений DTrace; файловая система ZFS с поддержкой файлов очень большого объема и криптованием информации; развитая поддержка многопоточности и симметричного мультипроцессирования. Используемые графические оболочки: CDE, KDE, GNOME, Java Desktop. Академический проект OpenSolaris обеспечивает доступ к исходному коду Solaris с исследовательскими и учебными целями.

MacOS – ОС фирмы Apple, работающая на компьютерах Macintosh. Она характеризуется развитым GUI (ОС без командной строки). Ее диалекты – Classic Mac OS (фирмы Apple) и MacOS X – гибрид классической MacOS и ОС типа UNIX.

HP-UX – UNIX-подобная ОС фирмы Hewlett-Packard. Ее особенность – использование виртуальной файловой системы Vx-Fs (см. "Виртуальные файловые системы (VFS). Реализации файловых систем. Сетевая файловая система NFS" ).

Современные тенденции в развитии ОС: Графические оболочки (для всех ОС примерно одинаковы по возможностям); Поддержка новых сетевых технологий и Web-технологий; Усиленное внимание к механизмам безопасности и защиты; Поддержка многопоточности; Поддержка многоядерных процессоров; Поддержка распределенных и параллельных вычислений; Виртуализация ресурсов и аппаратуры; Развитие файловых систем с целью защиты информации и значительного увеличения размера файлов (для мультимедиа); Поддержка облачных вычислений.

Новые ОС семейства Windows – Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7. В лекции приведено краткое описание их новых возможностей в части GUI, поддержки сетей, безопасности и др.

Проект Midori – проект Microsoft Research по разработке исследовательской ОС на управляемом коде (с повышенной надежностью). На управляемом коде написаны даже ядро и драйверы. Midori – Интернет-ориентированная ОС, которая в будущем может стать основой для развития нового семейства ОС фирмы Microsoft.

Каждая ОС имеет графическую оболочку, основные возможности которой следующие: Удобный графический пользовательский интерфейс; Возможность выполнить любые системные настройки с помощью GUI; Поддержка новых тенденций в развитии интерфейсов – multi-touch, Tablet PC и др. Имеется тенденция к унификации графических оболочек для различных ОС (CDE, KDE, GNOME). Однако, на наш взгляд, изучение и использование только графических оболочек ОС для системных программистов недостаточно. Необходимы хорошие знания командных языков и конфигурационных файлов.

Современные ОС поддерживают параллельные вычисления. Например, новые версии Windows поддерживают стандарты параллельных вычислений OpenMP и MPI. Microsoft выпустила специальную ОС для поддержки параллельных вычислений – Windows 2008 HPC.

Развиваются беспроводные сети: Wi-MAX, 3G, 4G. Также используются цифровые телевизионные каналы как способ подключения к Интернету. Это находит отражение и в ОС.

Перспективы развития ОС: Тенденция к интеграции ОС (не только на уровне графических оболочек, но и на уровне общего ядра); развитие семейств ОС на основе модулей общего кода; Значительное повышение надежности, безопасности и отказоустойчивости ОС; разработка ОС на управляемом коде или его аналогах; Дальнейшая тенденция к проектам по ОС с открытым кодом (необходимы новые идеи – отличная возможность для молодых программистов); Развитие виртуализации: Необходимо обеспечить возможность выполнить или эмулировать любое приложение в среде любой современной ОС; Дальнейшее сближение по возможностям ОС для настольных компьютеров и ОС для мобильных устройств; Дальнейшая интеграция ОС и сетей; Перенос ОС и базовых инструментов в среды для облачных вычислений.

ОС остаются активно развивающимся направлением, одним из наиболее интересных в области системного программирования.

Набор для практики

Вопросы

1. Что такое z/OS?
2. Что такое MacOS?
3. Что такое Solaris?
4. Что такое HP-UX?
5. Что такое NetWare?
6. Каковы основные возможности ОС Solaris?
7. Каковы основные особенности MacOS?
8. Каковы основные особенности HP-UX?
9. Каковы современные тенденции в развитии ОС?
10. Каковы новые ОС семейства Windows и их новые возможности?
11. Что такое Midori?
12. Каковы возможности графических оболочек ОС?
13. Какие стандарты параллельных вычислений поддерживают современные ОС?
14. Какие новые виды беспроводных сетей находят распространение в настоящее время?
15. Каковы перспективы развития ОС?

Упражнения

1. Сравните возможности основных современных ОС (Windows, Linux, Solaris, MacOS и др.) и их графических оболочек.
2. Проанализируйте и опишите перспективы развития операционной системы, которую Вы используете.

Темы для курсовых работ, рефератов, эссе

1. Обзор возможностей новых ОС семейства Windows (реферат).
2. Обзор возможностей ОС Solaris (реферат).
3. Обзор возможностей MacOS (реферат).
4. Современные тенденции и перспективы развития ОС (реферат).
5. Сравнение возможностей основных современных ОС (Windows, Linux, Solaris, MacOS и др.) и их графических оболочек (курсовая работа).

Заключение

В данном курсе подробно рассмотрены как теоретические, так и практические основы современных операционных систем – от первых ОС до новейших ОС для облачных вычислений и мобильных устройств.

Надеемся, что 32 лекции курса позволили Вам подробно изучить внутреннее устройство ОС, их архитектуру, основные алгоритмы, стратегии, принципы, используемые для их реализации.

8 лабораторных работ курса по ОС Windows XP, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Mobile, Windows Azure, Windows Research Kernel, Linux дали Вам основу для приобретения практических навыков и опыта использования этих систем.

Для дальнейшего изучения рекомендуем публикации из списка литературы.

Операционные системы – интереснейшая, активно развивающаяся область, в которой налицо, с одной стороны, эволюция и применение новейших информационных технологий, с другой - острая конкуренция фирм-разработчиков за увеличение числа пользователей, расширение круга проблемных областей, круга аппаратных архитектур и рынков сбыта операционных систем.

Желаем Вам активного освоения и продуктивного использования современных операционных систем с помощью представленного курса.

Надеемся, что некоторые из читателей заинтересуются операционными системами настолько, что примут участие в открытых проектах в области ОС, а возможно, и пополнят ряды разработчиков коммерческих операционных систем, став сотрудниками фирмы Microsoft или других компаний – ведущих разработчиков ОС.

Поверьте, этим фирмам нужны Ваши знания, Ваши свежие идеи и результаты их реализации для улучшения и развития современных операционных систем.

Желаем Вам больших профессиональных успехов!