Топ-10 операционных систем для пк: чем отличаются и какие у них преимущества

Функции операционной системы

Функции ОС зависят от того, какие возможности вложили в нее разработчики и от установленного железа в устройстве/компьютере. Но есть самые основные, присущие всем ОС:

• Исполнение запросов программного обеспечения — программ и драйверов
• Выполнение программ и загрузка их в оперативную память
• Стандартизированный доступ к устройствам ввода-вывода
• Организация надежных вычислительных процессов
• Многозадачность
• Управление процессором, оперативной памятью, видеоадаптером, жесткими дисками и другим железом компьютера или другого устройства
• Обеспечение пользовательским интерфейсом — в новых ОС он графический
• Отладка ошибок и их логирование
• Распределение ресурсов ПК или другого устройства между запущенными процессами

Также есть и множество дополнительных функций, которые уже зависят от типа ОС. К примеру, многопользовательский режим, сетевые операции или режим защиты.

2 место – Ubuntu

Продолжает рейтинг операционных систем ПК универсальная разработка на движках Debian GNU и Linux.

Система подойдет абсолютно для различных вариантов: серверов, ноутбуков, дескпотных моделей. Что касательно системных требований, то для получения рабочей компоновки под управлением Unity потребуется не менее 2 Гб оперативной и 5 Гб встроенной памяти. А вот процессор должен строиться не менее, чем на двух ядрах с минимальной частотой 1,6 ГГц. На видеокарту системе абсолютно все равно.

Плюсы:

• обеспечивает легкую и простую работу с любыми сторонними устройствами (если вы используете USB-порт, то система с легкостью запустит гаджет без надобности дополнительных настроек);
• постоянная поддержка пользователей (на официальном сайте компании можно получить ответы на различные вопросы по поводу продукта);
• безопасность высокого уровня (при помощи специальных установок система будет автоматически создавать копии файлов и отсылать их в виртуальное облако на сервере);
• контроль защиты (предустановленные приложения автоматически контролируют целостность всей системы и оповещают владельца о слабых местах);
• есть утилита для знакомства и справок пользователя касательно всего программного обеспечения;
• бесплатно.

Минусы:

• сложность миграции из Виндовс;
• нет родительского контроля, для семей с детьми не рекомендуется.

Бесплатный BSD

Унаследованная от BSD-Lite, Free BSD — еще одна операционная система, которую вы можете попробовать или установить, и она является одной из наиболее рекомендуемых. Например, его кодовые функции находятся на PlayStation 4 и со своего веб-сайта они гарантируют, что устройство OpenConnect, которое Netflix использует для передачи фильмов своим клиентам также на основе FreeBSD. Операционная система с открытым исходным кодом, похожая на Unix, отличающаяся высокой безопасностью. Он разработан с большим количеством сетевых функций, и вы можете найти дополнительную информацию на его веб-сайте.

Solaris

Solaris, операционная система Sun Microsystems, пережила некоторый бум в начале века, и, хотя она начиналась как дистрибутив Unix, в 2005 году она была выпущена и отказалась от своего кода, доступного в проекте Open Solaris. Позже компания Oracle купила Sun, и эта операционная система сменила название на Oracle Solaris. В настоящее время версия Solaris 11, которая является последовательной, простой и безопасной, может быть загружена с веб-сайта Oracle. Oracle гарантирует, что одной из своих сильных сторон является облачная безопасность, а также предотвращение атак на безопасность и защита от вредоносных программ. Он работает на архитектурах SPARC и x86, а его среда рабочего стола — это Java Desktop System.

Что такое операционная система?

Далеко не каждый компьютер обладает операционной системой. Например, компьютер, управляющий микроволновой печью на вашей кухне, операционной системы лишен. Дело в том, что этому компьютеру приходится иметь дело всего с одним набором задач, определяемым установками времени, температуры и режимы работы. И, возможно, несколькими предустановленными режимами. «Гибкости ума» от этого компьютера не требуется и операционная система только увеличила бы затраты на разработку и производство этого кухонного устройства. Компьютеру микроволновки для всех его нехитрых задач достаточно всего лишь одной программы, реализованной на аппаратном уровне.

Но существуют и другие устройства, которые операционная система наделяет несколькими важными способностями:

• Позволяет выполнять различные задачи
• Обеспечивает взаимодействие пользователя с устройством на более сложном уровне
• Поддерживает в порядке изменения, вносимые пользователем

Операционными системами обладают все настольные компьютеры. Наиболее распространены операционные системы семейства Windows, разработанные корпорацией Microsoft. Apple предустанавливает на свои компьютеры собственную операционную систему, о которой речь шла выше. Кроме того, существует огромное семейство UNIX-систем. История их разработки полна выдающимися личностями, инновационными корпорациями и примерами сотрудничества во имя достижения совместной цели. На свете существуют сотни различных операционных систем, ориентированных на выполнение узкоспециальных задач. В их числе операционные системы для больших ЭВМ (мэйнфреймов), роботов, промышленного оборудования и систем реального времени.

Каждое устройство, обладающее операционной системой, обычно позволяет производить изменения в процессе работы. И для этого совсем не нужно переставлять местами микросхемы. Пользователь программно отдает команды, которые затем сообщают аппаратной части устройства, как себя вести в изменившихся условиях.

Для пользователя настольного компьютера это означает возможность ставить обновления безопасности, системные заплатки, дополнительные приложения и даже менять операционную систему. А компьютер при этом остается прежним. Иными словами, вы можете поменять поведение своего компьютера, ничего не меняя в его аппаратной составляющей. Это же касается и современных мобильных телефонов. Вне зависимости от того, на каком устройстве установлена операционная система, она берет на себя контроль над каждой выполняемой им задачей и управление его системными ресурсами.

3 место – MacOS

Продукт именитой американской компании Apple с последней версией Sierra оказывается на третьем месте в рейтинге лучших операционных систем.

В отличии от всех вышеуказанных систем, данный продукт функционирует на собственном движке, фирменной разработке компании. Данную систему можно назвать одной из самых эргономичных, все значки и элементы находятся в удобных местах. Все процессы и переход происходят быстро, софт интуитивно понятен, даже если вы ранее не имели дело с данной ОС.

Плюсы:

• привлекательный дизайн системы в целом и отдельных элементов;
• простое управление;
• надежность и безопасность;
• легко устанавливать и еще проще удалять (для этого достаточно просто перенести соответствующих ярлыки в корзину, а далее все произойдет в автоматическом режиме);
• быстрая и стабильная работа;
• совместимость с различными программами и компонентами.

Минусы:

• работает только с определенными видами процессоров;
• небольшое количество рабочих программ.

https://youtube.com/watch?v=sadPkHu0dD0

Функции

Основные функции:

• Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
• Обеспечение пользовательского интерфейса.
• Сохранение информации об ошибках системы.

OS/360 использовалась на большинстве компьютеров IBM начиная с 1966, включая те компьютеры, которые помогали NASA отправить человека на Луну.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).

ReactOS

Одной из лучших альтернатив Windows является ReactOS и настолько, что с их сайта они обещают, что Вы не заметили бы изменения . Он появился в конце девяностых, чтобы имитировать операционную систему Windows, и это система с открытым исходным кодом, совместимая с большинством приложений и драйверов Windows. Он был запущен в 1996 году как клон Microsoft, и теперь, более чем двадцать лет спустя, он по-прежнему является хорошим бесплатным вариантом, с постоянными обновлениями, с системой Windows … может показаться несколько ретро ‘и временами устаревает, но может быть хорошим. вариант, если вы ищете что-то новенькое. Вы можете загрузить его с его веб-сайта, и, как и большинство из этого списка, вы найдете инструкции и все сомнения относительно его работы на самом веб-сайте.сообщество позади ReactOS.

Типы операционных систем

Сегодня новые компьютеры идут с предустановленной операционной системой. Большинство людей используют ту операционную систему, которая поставляется с компьютером, но её можно модернизировать или даже переустановить на другую. Тут достаточно знать базовые основы работы с ОС, и вы сможете работать за любым компьютером.

Рассмотрим три наиболее распространённые ОС для персональных компьютеров Microsoft Windows, Apple macOS, и Linux.

Современные операционные системы используют Графический Интерфейс Пользователя, или GUI, который позволяет использовать мышь, наводить указатель на значки, кнопки, меню и всё это наглядно отображаются на экране с помощью комбинации графики и текста.

У каждого GUI свои стили, даже версии ОС отличаются стилем и оформлением. Но, это никак не затрудняет работу на компьютере, наоборот, только делает её проще.

Если вернутся немного в прошлое, то перед графическим интерфейсом, компьютеры имели интерфейс командной строки — это означало, что пользователь должен был вводить команды в командной строке, а компьютер отображал это в виде текста на чёрном экране. Тогда это было фантастикой, а сегодня покажется обычному пользователю медленным и неудобным.

8 место – FreeBSD

Завершает рейтинг операционных систем разработка, которая ранее задействовалась только на серверах, однако на текущий день она преобразована и для использования в домашних «просторах».

Сложно поверить, но этой ОС чуть более 30 лет, она проста в использовании, а также имеет хорошие показатели надежности.

Главным достоинством здесь стоит отметить обилие различного софта. В компании работает порядка 5 000 разработчиков, все они активно трудятся и обновляют данные. Таким образом, если в мире создается какая-то программа, то она тут же становится доступной пользователям.

Плюсы:

• простое скачивание из интернета;
• на главном сайте имеются исходники, которые может каждый скачать для преобразования системы;
• правильное и продуктивное потребление ресурсов привело к тому, что система может работать на устройствах с простой архитектурой;
• обилие софта.

Минусы:

• небольшая популярность обусловлена сложностью первой настройки, но когда вы ее освоите, поймете, что она в принципе простая;
• для получения официального аккаунта нужно долго искать соответствующую документацию.

Операционные системы компании Microsoft:

DOS (Disk Operating System). Пользовательский интерфейс – командная строка. Команды вводятся с клавиатуры в специальной строке – командной строке.

Windows 3.1 и 3.11 – Графическая оболочка, расширяющая возможности DOS.

У всех дальнейших операционных систем интерфейс графический.

Windows-95

Семейство Windows-98 / NT / ME / 2000 / XP/ 7/ 8.

Элементы интерфейса Windows:

Рабочий стол.

Очень удачное название. Появляется сразу после загрузки ОС. Экран, на котором, как на столе, расположены в виде значков (иконок) инструменты управления и программы.

Значки.

Значки соответствуют реальным объектам Windows – программам, документам, устройствам. Запуск/открытие производится двойным щелчком кнопки мыши по значку либо щелчком правой кнопки мыши и последующим выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Программы могут находиться как на Рабочем столе, так и на диске. Если программы находятся на диске, на Рабочем столе они представлены ярлыком.

Ярлыки.

Ярлык программы – это только указатель (адрес) места на диске, где программа хранится. Запуск программы производится двойным щелчком кнопки мыши по ярлыку либо щелчком правой кнопки мыши и выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Ярлык имеет тот же вид, что и значок, обозначающий саму программу, но отличается от него  небольшой стрелочкой внизу слева.

Панель задач.

Самая нижняя широкая строка экрана. Содержит:

• кнопку Пуск,
• кнопки открытых окон,
• индикаторы,
• часы.

Окно.

Окно – Основной интерфейс Windows, в его честь названа сама система. Соответствует активной программе, открытому документу, активному диалогу и служит для работы с ними.

Основные функции файловых систем

Файловая система отвечает за оптимальное логическое распределение информационных данных на конкретном физическом носителе. Драйвер ФС организует взаимодействие между хранилищем, операционной системой и прикладным программным обеспечением. Правильный выбор файловой системы для конкретных пользовательских задач влияет на скорость обработки данных, принципы распределения и другие функциональные возможности, необходимые для стабильной работы любых компьютерных систем. Иными словами, это совокупность условий и правил, определяющих способ организации файлов на носителях информации.

Основными функциями файловой системы являются:

• размещение и упорядочивание на носителе данных в виде файлов;
• определение максимально поддерживаемого объема данных на носителе информации;
• создание, чтение и удаление файлов;
• назначение и изменение атрибутов файлов (размер, время создания и изменения, владелец и создатель файла, доступен только для чтения, скрытый файл, временный файл, архивный, исполняемый, максимальная длина имени файла и т.п.);
• определение структуры файла;
• поиск файлов;
• организация каталогов для логической организации файлов;
• защита файлов при системном сбое;
• защита файлов от несанкционированного доступа и изменения их содержимого. 

Где скачать установочный дистрибутив?

Что же касается установки системы, Windows бесплатно скачать можно хоть на официальном ресурсе Microsoft. Но тут загвоздка в том, что любую из ныне существующих ОС Windows в процессе инсталляции или по ее завершении необходимо активировать путем ввода специального ключа лицензии. А вот за него уже придется заплатить, если, конечно, хотите получить официальную модификацию системы.

Кроме того, сразу можно отметить и тот факт, что для Windows русский язык будет предложен в качестве основного даже при доступе на сайт корпорации-разработчика. То же самое касается и процесса инсталляции, и базового языка установленной системы.

Как работает?

Все начинается с загрузки ОС. Как только Вы нажали кнопку «Power» на корпусе системного блока или ноутбука, процесс пошел! В зависимости от производительности, процедура запуска может длиться от нескольких секунд до пары минут. На это влияет не только аппаратная составляющая (скорость диска HDD / SSD, процессор, ОЗУ), но и количество процессов в автозагрузке.

В момент запуска происходит следующее:

• Проверяется работоспособность системных программ и сторонних приложений, которые загружаются вместе с ОС;
• Осуществляется поиск новых устройств;
• Отображается графический интерфейс (для Виндовс – это «Проводник»).

После полного запуска все борозды правления передаются пользователям, но ОС оставляет за собой право контролировать некоторые действия, чтобы Вы не отформатировали диск С, не удалили критически важные файлы и т.д.

Windows

Начиная с Windows 95 и заканчивая Windows 10 — именно операционная система Microsoft считается самой популярной и наиболее знакомой простым пользователям из разных уголков мира. Программное обеспечение компании остается основой современных компьютеров. Его выбирают из-за простоты использования, быстрого запуска и возобновления работы

Последние версии операционной системы отличаются повышенной безопасностью и вниманием к конфиденциальности пользователей. С ней вы и ваши данные находятся под надежной защитой, и особенно переживать за свое личное пространство не приходится

Особенности:

• удобный пользовательский интерфейс с простой навигацией, меню «Пуск» , в котором собраны ключевые настройки системы, а также установленные приложения;
• простое одновременное использование нескольких рабочих пространств с открытыми окнами приложений;
• специальный режим для использования на устройствах с сенсорным экраном;
• технологии многофакторной аутентификации для повышения безопасности, распознавания отпечатков пальцев и лиц;
• автоматическое уменьшение размера файлов для уменьшения места, используемого в хранилище.

Вывод: Windows считается одной из лучших операционных систем, потому что она развивается продолжительное время. У нее современная система безопасности, а также простой пользовательский интерфейс, который подходит для самых разнообразных устройств.

Драйвера для Windows

Но мало только установить операционную систему. «Железо» без драйверов (специальных управляющих программ) работать не будет. Конечно, на стадии установки и настройки сами Windows-системы большинство драйверов устанавливают из собственного каталога, в котором поддерживается большинство известных устройств.

Но тут есть и свои минусы. Во-первых, далеко не все нестандартные устройства определяются системой. Во-вторых, Windows самостоятельно производить обновление драйверов не умеет. А это может вызывать появление ошибок и сбоев, связанных с неработоспособностью и аппаратной, и, как следствие, программной.

Просмотреть установленное оборудование можно в специальном разделе, называемом «Диспетчером устройств». Обновление лучше производить при помощи программ вроде Driver Booster.

Проприетарные[править | править код]

DEC/Compaq/HPправить | править код

• AIS
• OS-8
• ITS (для PDP-6 и PDP-10)
• TOPS-10 (для PDP-10)
• TOPS-20 (для PDP-10)
• WAITS
• TENEX (от BBN)
• RSTS/E (работала на нескольких типах машин, в основном PDP-11)
• RSX-11 (многопользовательская, многозадачная ОС для PDP-11s)
• RT-11 (однопользовательская для PDP-11)
• VMS (от DEC для серии компьютеров VAX, позднее переименована в OpenVMS)
• HP-UX от HP
• OSF/1 (от DEC; дважды переименована, сначала в Digital UNIX, затем в Tru64)

IBMправить | править код

• IBSYS
• OS/2
  • OS/2 v1.0 Выпущенная в декабре 1987, OS/2 1.00 была первой операционной системой со встроенным многозадачным режимом i80286.
  • OS/2 v1.10SE В октябре 1988 года вышла OS/2 версии 1.10SE (Standard Edition).
  • OS/2 v1.10EE Год 1989
  • OS/2 v1.20 Год 1989. Ноябрьские версии OS/2 1.20 (SE и EE) предложили пользователю улучшенный Presentation Manager.
  • OS/2 v1.30 Год 1991. Также SE и EE)
  • OS/2 v2.00 Весна 1992 года. Это первая OS/2 система, требующая процессора i386 с его защищенным режимом.
  • OS/2 v2.10 Май 1993 года. Для снижения цены на свои продукты в конце 1993 года IBM выпустила версию OS/2 2.11 не содержавшую подсистемы Win-OS/2 и инсталлировавшуюся поверх Windows 3.1
  • OS/2 v3.0 «Warp» и «Warp Connect» В октябре 1994 года состоялся дебют OS/2 Warp3.
  • OS/2 v4.0 «Merlin» Сентябрь 1996 года.
  • OS/2 Warp 4.5 Server for E-business «Aurora» В апреле 1999-го на рынке представлен новый продукт IBM OS/2 Warp4.5 Server for E-business (Aurora). Дальнейшие обновления получили имена CP1 и CP2 (Convenience Package), базирующиеся на Aurora.
  • FreeOS Первый проект создания свободно распространяемой OS/2
  • osFree TPE В декабре 1999 года начата работа над osFree TPE, свободно распространяемом аналоге OS/2 на базе исходного кода OS/2 v4.0 «Merlin».
  • osFree В 2000 году начата разработка свободно распространяемого аналога OS/2 на основе L4:Pistachio
  • eComStation 1.x
• AIX (разновидность Unix)
• AIX/RT
• AIX/6000
• AIX PC
• AIX/ESA
• AIX/370
• AIX 5L
• OS/400
• VM/CMS
• DOS/360
• DOS/VSE
• OS/360 (первая ОС, разработанная для архитектуры System 360)
• MFT (позднее называется OV/VS1)
• MVT (позднее называется OV/VS2)
• SVS
• MVS (поздняя разновидность MVT)
• TPF
• ALCS
• OS/390
• z/OS, следующая версия IBM OS/390
• z/VM (поздняя разновидность VM)
• z/VSE (поздняя разновидность VSE)

• Basic Operating System (первая ОС, реализованная для архитектуры System 360)
• PC-DOS OEM-версия MS-DOS, впоследствии дорабатывалась самостоятельно.

ОС ЕС ЭВМ серия не-IBM’овских IBM-совместимых операционых систем

Microsoftправить | править код

• MSX-DOS
• MS-DOS
• Microsoft Windows
  • Windows 1.0
  • Windows 2.0 (для 80286)
  • Windows 3.0 первая версия, имевшая коммерческий успех
  • Windows 3.1
  • Windows 3.11
  • Windows 95
  • Windows 98
  • Windows Me
  • Windows NT (разработана для Майкрософт командой во главе с Дэвидом Катлером)
  • Windows NT 3.5
  • Windows NT 4.0
  • Windows 2000 (иначе, Windows NT v5.0)
  • Windows XP (внутренне основана на Win2K; версии: Home, Professional, Embedded, Tablet PC Edition, Media Center Edition)
  • Windows Server 2003
  • Windows Vista
  • Windows Server 2008
  • Windows 7
  • Windows 8
• Xenix (лицензированная версия Unix; продана SCO в 1990х)
• Windows CE (compact edition — компактная редакция, для наладонных компьютеров)
• Pocket PC, Windows Mobile — современные версии Windows CE
• Windows Phone

Sun Microsystemsправить | править код

• SunOS, Unix-подобная
• Solaris, Unix-подобная, основана на SunOS 4.x (Solaris 1.x) и SunOS 5.x (Solaris 2.x, 7 и более поздние)
• Java Desktop System

Другие проприетарные Unix-подобные и другие POSIX-совместимые ОСправить | править код

• Aegis/OS (Apollo Computer)
• Cromix (Unix-emulating OS from Cromemco)
• Coherent (Эмулирующая Unix ОС от Mark Williams Co. для персональных компьютеров)
• DNIX
• Dynix
• Idris
• IRIX от SGI
• NeXTSTEP
• OPENSTEP
• OS-9 Unix-подобная RTOS. (Эмулирующая Unix ОС от Microware для процессора Motorola 6809)
  • OS-9/68k (Эмулирующая Unix ОС от Microware для процессора Motorola 680×0; создана из OS-9)
  • OS-9000 (портативная эмуляция Unix от Microware; одна из реализаций предназначена для Intel x86)
• Plan 9 (сетевая ОС, разработана Bell Labs Computer Research)
• Inferno (сетевая ОС, разработана Bell Labs Computer Research)
• QNX (POSIX, микроядерная операционная система; используется, в основном, во встроенных системах реального времени)
• Rhapsody
• RiscOS
• SCO UNIX (от Santa Cruz Operation, куплена компанией Caldera, позже переименованной в SCO)
• System V (реализация AT&T Unix, ‘SVr4’ 4й релиз). Фактически последний «чистый» UNIX. Всё остальное обычно называют UNIX подобным…
• UNIflex (Эмулирующая Unix ОС от TSC для DMA-совместимых, Motorola 6809 с расширенной адресацией; например, SWTPC, GIMIX, …)
• Ultrix (первая версия Unix для VAX и PDP-11 от DEC, основана на BSD)
• UniCOS
• Venix

Ранние, исторически значимые[править | править код]

• CTSS (The Compatible TimeShare System, разработанная в MIT — Массачусетском Технологическом Институте)
• Incompatible_Timesharing_System (The Incompatible Timeshare System, разработанная в MIT для серверов DEC 10 / 20)
• операционная система THE (разработана Эдсгером Дейкстрой и другими)
• MULTICS (проект Bell Labs, GE, и MIT)
• Master programme разработанная Leo Computers, Leo III в .

Ранние, проприетарныеправить | править код

• Apple Computer (ранние версии находились в ROM вместе с интерпретатором языка Integer BASIC; поздние версии комплектовались Microsoft BASIC)
• Business Operating System (BOS) — кросс-платформенная, основанная на командной строке
• Commodore PET, Commodore 64, и Commodore VIC-20,
• Самые первые IBM-PC (3 ОС вышли в мир UCSD p-System, CPM-86, PC-DOS)
• Sinclair Micro и QX, и подобные.
• TRS-DOS, ROM OS (улучшенный интерпретатор Microsoft BASIC с поддержкой файловой системы)
• TI99-4
• Flex (от Technical Systems Consultants для микрокомпьютеров, построенных на Motorola 6800: SWTPC, Tano, Smoke Signal Broadcasting, Gimix, другие)
• FLEX9 (от TSC на основе Motorola 6809)
• мини-FLEX (от TSC для 5.25″ дискет на 6800 машинах)
• HDOS — Heath DOS, для микрокомпьютеров.
• Cray Operating System для суперкомпьютеров Cray Research Inc.

Реализация многозадачности¶

Осуществляется при помощи следующих механизмов:

• Прерывание таймера

• Переключение контекста

• План блокировок, при наличии нескольких CPU
• Освобождение ресурсов при завершении процесса

Контекст процесса — это состояние регистров, при его выполнении на процессоре.

Следовательно, переключение контекста — это смена контекста одного процесса, на контекст другого, без потери данных сменяемого процесса — то есть, чтобы его потом можно было восстановить с того момента, где он был переключён.

Примечание

Например, у нас на процессоре в данный момент времени выполняется «процесс 1» — в регистрах хранятся данные, которые относятся к этому процессу.

Но происходит прерывание и «процесс 1» снимается с выполнения на процессоре, чтобы вместо него выполнялся «процесс 2». Следовательно, нужно заполнить регистры уже теми данными, что относятся к «процессу 2».

Однако, «процесс 1» ещё не выполнился полностью, и для дальшейнего исполнения ему нужны те данные, что хранились в регистрах при прерываний, то есть необходим его контекст. Операционная система должна обеспечивать подобные смены контекстов без потери данных.

При переключений контекста возникает три важных вопроса:

1. Как?
2. Когда?
3. Между кем и кем?

Как?

В целом, смена контекста происходит между состояниями «Готов», «Ожидает» и «Исполняется».

Одна из основных проблем с которыми может столкнуться такая система с вытесняющей многозадачностью — порядок доступа процессов к их общим ресурсам.

Возникают, так называемые, критические секции – участки исполняемого кода программы, в которых производится доступ к общему ресурсу (данным или устройству), который не должен быть одновременно использован более чем одним потоком выполнения.

Рис 12. Критические секции в потоках процесса

Может возникнуть такая ситуация, когда один поток, «потребитель», начинает использовать данные, которые должен подготовить другой поток, «производитель», но этот производитель ещё не закончил их подготовку и снялся с исполнения. Таким образом, «потребитель» использует некорректные данные, что с высокой долей вероятности приведёт к ошибке.

Данная проблема решается с помощью механизма блокировок – когда поток, получивший доступ к ресурсу, блокирует его, не давая другим потокам пользоваться этим захваченным ресурсом до разблокировки. То есть, если один поток хочет захватить (заблокировать) ресурс, а он уже занят другим потоком, то первый будет ожидать пока этот другой поток-владелец сам не освободит этот ресурс.

Примечание

Все эти механизмы обеспечиваются операционной системой

Чтобы лучше это понять, можно обратиться к аналогии с туалетом — им может пользоваться только один человек. Если другой хочет им воспользоваться, то ему нужно дождаться когда его освободит уже им пользующийся.

Linux

Как вы уже знаете, Linux является еще одним лучшие операционные системы для ПК , одна из основных и лучших альтернатив Windows, родившаяся в девяностых годах и обладающая сильной стороной настройки, помимо того, что она бесплатна. В Linux Вы можете настроить практически все о внешнем виде и выберите «дистрибутивы», которые соответствуют тому, что мы хотим, включая отслеживание внешнего вида Windows или программ, которые находятся в этой системе.

Это бесплатная альтернатива с открытым исходным кодом, поэтому она обычно является одной из основных альтернатив Windows для пользователей ПК и устанавливается на миллионы компьютеров по всему миру, и с ее помощью вы можете получить доступ ко всем видам программ, приложений, веб-сайтов… универсальный, бесплатный, с открытым исходным кодом операционная система и одна из самых интересных и рекомендуемых. Linux также рекомендуется, потому что это более безопасная система, хотя отчасти, но это не безошибочная система без уязвимостей или взломов, но это также связано с тем, что она менее подвержена атакам из-за меньшей доли рынка и, следовательно, , компьютерные угрозы, исходящие от части хакеров, обычно меньше на бытовом уровне, чем в случае других операционных систем, таких как Windows или Mac OS.

Классификация операционных систем по компонентам

Система состоит из набора программного обеспечения (ПО), которое можно использовать для управления взаимодействием с оборудованием. В этот набор ПО обычно входят следующие элементы:

Ядро: это основные функции операционной системы, такие как управление памятью, процессы, файлы, входы основные выходы и функции связи.

Оболочка: обеспечивает связь с операционной системой через язык управления, позволяя пользователю управлять устройством, не зная характеристик оборудования, управления физическими адресами и т. д.

Первая операционная система была разработана IBM молодым человеком по имени Билл Гейтс. Она могла работать на разных компьютерах от разных производителей и называлась DOS. DOS была просто текстовым экраном с командной строкой, которая сообщала нам о каталоге и ждала от нас руководства. Вы должны были «знать», что писать, чтобы машина «что-то делала». Не было контекстного меню и графических дисплеев, которые могли бы нам помочь.

Вначале только люди, обладающие большими компьютерными знаниями, могли пользоваться компьютерами.

В 80-е годы появляются системы Mac OS и MS-DOS, Windows. Экспоненциальный рост пользователей, большинство из которых не знают языков программирования, начался в 80-х годах. Приоритетом разработки операционной системы стала простота использования, что привело к появлению первых пользовательских интерфейсов.

Macintosh это имя, под которым мы в настоящее время называем любой персональный компьютер, спроектированный, разработанный, построенный и продаваемый Apple Inc.

Macintosh 128K был выпущен 22 июля 1984 г. и был первым успешно проданным персональным компьютером, в котором использовались графический интерфейс и мышь, вместо интерфейса с командной строкой.

Графический интерфейс пользователя использует среду WIMP (windows, icons, menus and pointer – окна, значки, меню и указатель). Фон экрана стал называться рабочим столом и содержать изображения, называемые иконками.

В 1984 году Apple выпустила Macintosh — первый компьютер с мышью и графическим пользовательским интерфейсом (GUI — graphical user interface, графический пользовательский интерфейс).

Несколько лет спустя Microsoft запустил Windows, еще одну операционную систему, основанную на графике и интуитивно понятных инструментах.

Free BSD

Бесплатная операционная система с открытым исходным кодом на базе UNIX. Она совместима с различными платформами, ориентирована на скорость и стабильность работы. Наиболее захватывающая часть истории платформы — ее создание общими силами сообщества в Калифорнийском университете.

Особенности:

• расширенные возможности для работы в сети, совместимости и безопасности, которые отсутствуют в других операционных системах;
• идеально подходит для услуг интернета и интрасети, может справляться с большими нагрузками и эффективно управлять памятью, чтобы поддерживать работу сразу нескольких пользователей;
• усовершенствованная платформа для работы с высокопроизводительными системами на базе процессоров Intel;
• простая и быстрая установка прямо из сети.

Вывод: надежная операционная система, построенная внушительным сообществом студентов. Она лучше всего подходит для работы в сети, отличается простотой установки и возможностью быстрого одновременного использования сразу несколькими пользователями.

Что такое Windows?

А начать, пожалуй, стоит с того, что собой представляют операционные системы от Microsoft. Тут нужно четко понимать, что операционная система как таковая является той самой средой, без которой ни один компьютер работать не будет.

Мало того что она осуществляет связь между «железными» компонентами компьютера и своим собственным программным обеспечением, она выполняет еще и функцию запуска пользовательских приложений для выполнения совершенно разных задач, причем совершенно разного уровня сложности и предъявляемых к компьютеру системных требований.

Но что такое Windows в смысле операционной системы? В свое время, когда только начиналось создание ОС на языках С+/С++ с использованием методов объектно-ориентированного программирования, упор был сделан на то, чтобы доступ ко всем функциям и программам для пользователя был максимально упрощенным. Для этого уже не нужно было вводить команды, как это ранее было в DOS-подобных системах, а взаимодействие осуществлялось за счет использования графического интерфейса, в котором основным элементом являлись окна открываемых программ. Собственно, именно поэтому все семейство ОС и получило свое название.

Сама же ОС в чем-то похожа на некоего руководителя в общественном понимании, который дает указания подчиненным или целым отделам по выполнению тех или иных действий, образуя единую иерархическую организацию со строго определенными правами доступа к разным функциям. При этом такой руководитель не только управляет всем предприятием, но и как бы осуществляет еще связь с партнерами.