Системное программное обеспечение

В суперкомпьютерах используются основном UNIX-подобные (Unix-like)  операционные системы: HP-UX, SPP-UX, AIX, UNICOS, SGI IRIX, Linux, Solaris, UXP/V, Tru64 UNIX и другие.

UNIX -  переносимые, многозадачные и многопользовательские операционные системы, которые:

• используют простые текстовых файлов для настройки и управления;

• широко применяют утилиты, запускаемые в командной строке;

• взаимодействуют с пользователем посредством виртуального устройства - терминала;

• представляют физические и виртуальные устройства и средства межпроцессового взаимодействия как файлы;

• используют конвейеры из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.

Белорусско-российский суперкомпьютер СКИФ-МГУ используется кластерный вариант  Linux.

Первая система UNIX была разработана в конце 1960-х под руководством Кена Томпсона и Дениса Ритчи.

UNIX используются в основном в суперкомпьютерах, на серверах, как встроенные ОС для оборудования.

Благодаря UNIX разработаны и распространились многие современные  концепции и подходы в области ОС и программного обеспечения.

В ходе разработки UNIX был создан язык Си.

Network operating system (NOS) — операционная система, поддерживающая работу с компьютерной сетью (обеспечение обработки, хранения, адресации, предоставления и запросов, передачи, безопасности данных в сети, контроля доступа к файлам и сервисам и т.д.).

К сетевым операционным системам относят:

• ОС для пользователей (сегодня все современные пользовательские ОС имеют встроенные сетевые функции),

• серверные ОС (SOLARIS, GNU/Linux, MS Windows Server, FreeBSD, NetWare).

• ОС сетевого оборудования (Cisco IOS).

Операционные системы для мобильных устройств:

• Android (от Google, на базе Linux)

• iOS (Apple)  
  04.06.2019 Сан-Хосе, WWDC 2019... iOS 13

  • ... как крута была iOS 12 .... iOS 13 будет еще быстрее и эффективнее ... одной из главных новых фич стал Темный Режим. Все приложения и экраны Apple теперь могут быть черными, вплоть до сообщений, клавиатуры, новостей и календаря. Это уменьшает воздействие экрана на глаза, экономит энергию, плюс «выглядит круто». В аудитории визг и овации.

• HONGMENG (альтернатива Android от Huawei)

• АВРОРА (разрабатываемая российская ОС на основе финского проекта Sailfish OS)

22.06.2020 Apple презентовала iOS 14 для iPhone —  с встроенным голосовым переводчиком (поддерживает русский язык).
Siri получила редизайн, в Apple Translate стало больше пар языков для перевода, возможность синхронного перевода с распознаванием речи при помощи машинного обучения.,

2021, январь

Windows - 76,7%,  Chrome OS - 14,4%,  macOS - 7,7%

 Параметр

Характеристика параметра

Производительность

скорость, с которой система выполнять свои функции (операции над файлами, запуск приложений, установка и поддержка работы переферийных устройств и т.д.)

Надежность

уровень защищенность системы от внутренних сбоев, конфликтов между различными процессами и прикладными программами и т.д

Безопасность

уровень защищенности системы от несанкционированного доступа к данным. аппаратным и программным ресурсам, некорректных и ошибочных действий пользователя, обеспечение родительского контроля, исключение введения пользователя в заблуждение фишинговыми и другими технологиями сетевого мошенничества

Функциональность

способность реализовывать пользовательские задачи и служить средой для выполнения современных приложений и сервисов на основе поддержки актуальных стандартов (TCP/IP, HTTP, HTML, XML, CORBA, Unicode, POSIX, NFS, SMB, MIME, POP, IMAP и т.д.).

Многозадачность

обеспечение одновременного выполнения различных задач за счет  разделения процессорного времени между несколькими исполняющимися программами и процессами

Расширяемость

способность поддерживать новые переферийные устройства, интерфейсы, протоколы, сервисы на основе обновления и модернизации составляющих операционну. систему программ

Комфортность

обеспечение понятного, легкого в усвоении и эргономичного пользовательского интерфейса

Ресурсоемкость

уровень достаточности вычислительной мощности компьютера, вида и быстродействия его памяти, системной шины, интерфейсов для выполнения стандартных задач

20.10.2019 Самые популярные мобильные ОС 1999 – 2019 (таймлайн за 20 лет): https://youtu.be/MMyMB4zm9so

MS DOS (MicroSoft Disk Operating System) - первое детище Microsoft с интерфейсом командной строки.

Так выглядел интерфейс Windows 1.0 (1985 год).

Потом были Windows 2.0 (1987), Windows 3.0 (1990), Windows 3.1 (1992), Windows 3.11 (1992), Windows 95 (1995) Windows 98 (1998) Windows Me (2000), Windows XP (2001), Windows Vista (2007), Windows 7 (2009), Windows 8 (2012) и Windows 10 (2015). Удачные и неудачные.

Windows 10  — единая ОС для разных устройств:

• компьютер,

• смартфон,

• планшет

• Xbox,

• любой другой гаджет... )

Начиная с Windows 10, Microsoft отказывается от версионности в пользу непрерывных мелких обновлений — которые становятся обязательными (можно отложить, но не заблокировать).

18.06.2020 Мы приступаем к обучению нашего процесса на основе машинного обучения (ML), с помощью которого начнётся выбор и автоматическое обновление до Windows 10 версии 2004 на устройствах с заканчивающимся сроком службы ― сообщается в официальном аккаунте Twitter @WindowsUpdate.

Windows 10 по умолчанию настроена следить за пользователями:

• В 45-страничном лицензионном соглашении Windows 10 есть пункт, в котором указывается, что Microsoft получит доступ и будет хранить данные, включающие конфиденциальную информацию пользователей.

• Windows 10 отслеживает поисковые запросы пользователя, анализирует почтовую переписку, собирает информации о географическом положении, IP-адресе. Собранная текстовая информация хранится во временных файлах, которые каждые 30 минут передаются на серверы. Веб-камера тоже передает данные. Голосовой помощник Cortana преобразовывает голосовые записи в текст, отправляет на серверы Microsoft каждые 15 минут...

• Windows 10 собирает информацию, только для того, чтобы улучшить предоставляемые пользователям сервисы )

21.06.2020  

Windows 10 Lite будет бесплатна + новый переработанный интерфейс, расширенные функциональные возможности, повышенная стабильность и надежность, новая системазащиты от вредоносного программного обеспечения + работает в два раза быстрее ))
Осталось дождаться релиза данной ОС в конце 2020 года ))

Одним из фактором, влияющих на выбор компьютеров Apple MacBook,
является операционная система Mac OS,
которую сам производитель называет лучшей ОС в мире.

Mac OS удобная и понятная ОС с отличным графическим интерфейсом, потребляет минимум оперативной памяти.

22.06.2020  macOS Big Sur стала минималистичной и похожей на iOS и iPadOS ))

GNU/Linux — свободно распространяемая некоммерческая UNIX-подобная ОС, основанная на разработках в рамках проекта GNU, и на ядре Linux.

GNU (рекурсивный акроним от GNU’s Not UNIX — «GNU — не Unix!») — это  проект создания свободной UNIX-подобная операционной системы, открытый в 1983 году Ричардом Столлмэном (фото справа).

Зачастую эту систему называют просто «Linux».

Название происходит от имени финского программиста Линуса Торвальдса (Linus Benedict Torvalds), координировавшего работу над ядром системы (фото слеваа). Первая версия появилась в 1994 г.

В отличие от других операционных систем, GNU/Linux не имеет единой «официальной» комплектации и поставляется в большом количестве различных дистрибутивов. , в которых наборы системных программ соединяются с ядром Linux.

Дистрибутив GNU/Linux — это набор программ и решений на ядре Linux для разных задач пользователей, объединённых едиными системами установки, управления и обновления пакетов, настройки и поддержки.

Популярными дистрибутивами GNU/Linux являются:

• дистрибутив Debian GNU/Linux;

• дистрибутив Ubuntu;

• российские дистрибутивы ALT Linux и ASPLinux;

• американский Red Hat и его наследник Fedora;

• немецкий SuSE;

• французско-бразильский Mandriva.

Программы для GNU/Linux — результат выполнения тысяч проектов программистов со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может каждый. 

Графический символ Linux  - пингвин (художник Larry Ewing)

Linux  лидируют на рынках смартфонов (Android), интернет-серверов (60 %), суперкомпьютеров (93,8 %), в дата-центрах и на предприятиях. На рынке домашних компьютеров Linux прочно занимает до 5 %.

27.01.2020 Линус Торвальдс (Linus Torvalds) представил стабильный релиз ядра Linux 5.5 c массой изменений (поддержка нового оборудования, улучшения сетевой и дисковой подсистем, обновления функций безопасности, механизмы применения патчей без перезагрузки системы). 2 000 разработчиков изменили 11 800 файлов и добавили 61 000 строк кода...

Актуальная инфографика здесь: https://gs.statcounter.com/os-market-share

Исследовательские ОС предназначены для изучения принципов архитектуры, построения, поведения, безопасности, функционирования и взаимодействия операционных систем с аппаратурой, приложениями, данными, сетями, пользователем.

Примеры исследовательских ОС: Multics, UNIX, Mach, Minix , Plan 9, Inferno, K42, 3OS, TUNES, Singularity.

В 2008 Microsoft представила исследовательскую ОС Singularity с доступным исходным кодом и  бесплатным инструментарием для разработки приложений.

Singularity призвана проверить новую концепцию построения ОС.

Базой для Singularity стало микроядро  написанное на Sing#, расширении для языка C#.

Singularity поддерживает 16-ядерные процессоры и вычислительные возможности графических карт.

27.10.2008 Microsoft представила платформу Windows Azure (лазурь), по совместительству являющуюся операционной системой нового типа. Windows Azure позволит переместить обычные настольные приложения в Интернет, заменит собой жесткий диск и мощный процессор.

Windows Azure система работает на серверах Microsoft, доступ к ней можно получить по протоколам HTTP, REST, WS-* и AtomPub.

Концепция сloud computing (облачные вычисления) подразумевает сетевое использование вычислительных мощностей, дискового пространства и каналов связи для выполнения трудоемких задач. Нагрузка между компьютерами, входящими в это облако, распределяется автоматически. "Облачные" приложения работают в браузере.

Рэй Оззи (Ray Ozzie, главный программный архитектор Microsoft): Windows Azure - это идеальное решение для реализации "ПО как услуга, она определит направление развития Windows на 50 лет вперед.

28.11.2009 Платное использование Windows Azure  в США открывается в феврале 2010 г. ($0,12 за каждый час вычислений, $0,15 за каждый переданный ГБ данных и по $0,01 за каждые 10 тыс. операций чтения-записи данных). Хостинг базы данных SQL Azure Web Edition объемом не более 1 ГБ стоит $10 в месяц. База данных для предприятий SQL Azure Business Edition объемом до 10 ГБ обойдется в $100 в месяц, а 100 тыс. сообщений .NET Services - в $0,15.

24.09.2015

Разработанная в России конфигурируемая кросс-платформенная операционная система жесткого реального времени «Заря» с повышенным уровнем защиты от несанкционированного доступа успешно прошла испытания и готова к серийному производству.

Программное обеспечение «Зари» совместимо с большинством современных офисных приложений и программ.

Областью применения ОС «Заря РВ» являются аппаратно-программные комплексы, используемые в автоматизированных системах военного назначения с гарантированными уровнями достоверности, доступности и безопасности данных.

ОС «Заря РВ» имеет модульную структуру, защиту страниц виртуальной памяти, возможность задания различных приоритетов для потоков, различные методы синхронизации, различные методы управления памятью, механизм вложенных прерываний, планирование на базе потоков и процессов, управление приоритетами процессов. Также содержит в себе сетевую, файловую и графические подсистемы, набор утилит для конфигурации и имеет библиотеки совместимости со стандартом POSIX и ядром ОС Linux.

05.03.2010 В Северной Корее, по указанию руководителя Ким Чен Ира, разработали новую операционную систему Red Star.

"Красная звезда" – открытая ОС, основанная на ядре Linux и предлагающая пользователям практически стандартное Windows-окружение.

18.09.2011 

Компания Carbyn (из пяти молодых людей) представила первую в мире операционную систему на HTML5.

Уникальная многозадачная ОС установки не требует, открывается в браузере на любом устройстве (iPad, Playbook, десктопном компьютере и др.), позволяет запустить любые HTML5-приложения, которые могут взаимодействовать друг с другом. Например, музыкальный плеер автоматически приглушится, если пользователь получит входящий звонок по Skype.

07.01.2014

Компания Intel представила на выставке CES 2014 компьютер на Windows, в котором смогут работать Android-приложения.

Технология Dual OS?

Компьютеры PC Plus?

Android будет работать внутри Windows, используя технологию виртуализации. Сейчас запускать Android-приложения в Windows можно с помощью приложения BlueStacks от компании BlueStacks (ее инвесторы Intel, Qualcomm и AMD). К 2014 в магазине приложений Windows Store насчитывалось около 140 000 приложений для Windows 8.x, а число Android-приложений в Google Play превышает миллион.

08.01.2014

Компания ASUS анонсировала ноутбук с двумя OS: Android и Windows. На девайсе одновременно установлены Android 4.1 и Windows 8.1., переключение между которыми происходит нажатием одной кнопки, которую называют Instant Switch. По заявлениям, «трансформация» устройства протекает всего за 4 секунды.

MS Windows 3.1 (1992г.)

6 млн. строк кода (100 человек)

MS Windows 95 (1995)

15 млн. строк кода

MS Windows 98 (1998)

29 млн. строк кода

MS Windows XP (2001)

40 млн. строк кода

MS Windows Vista (2007)

50 млн. строк кода
(10 тыс. человек, 6 млрд.$, 5,5 лет)

Mac OS X 10.4 (200?)

86 млн. строк кода

ядро Linux 0.01 (1991)

8,4 тыс. строк кода

ядро Linux 1.0 (1994)

170 тыс. строк кода

ядро Linux 5.0 (2019)

26 млн строк кода

Роб Пайк: Unix убил исследования в области операционных систем, поскольку никто больше не хотел браться ни за что другое. Новые ОС в наше время зачастую оказываются очередными переработками созданной 40 лет назад Unix.

Исследования в области ОС не могут быть исключительно наукой. Тут должно найтись место и технике, и искусству.

Давайте вернёмся к обдумыванию и построению систем. Узкопрофильность тут неуместна, зато важна широта, и в этом суть системы.

Давайте попробуем поразмыслить над тем, как системы функционируют, и как они себя ведут, и не будем ограничиваться сравнением их между собой. Сосредоточимся на интерфейсах и архитектуре, а не только на программировании.

Будем храбрыми и попробуем разные вещи, поэкспериментируем.

Роб Пайк (Rob Pike) - один из создателей ОС Unix, Plan 9 и Inferno, кодировки UTF-8.

ISOS (Internet-scale operating system) - перспективная разработка Общесетевой Операционной Системы, которая позволит связать через Интернет вычислительные и дисковые ресурсы миллионов независимых компьютеров по всему миру.

Давид Андерсон: ISOS состоит из тонкого слоя программного обеспечения — агента, который работает на каждом из компьютеров, и центральной системы на серверных комплексах.

Давид Андерсон: Компьютеры сегодня используются как частные ресурсы, ISOS может породить новую парадигму распределённых ресурсов. Сами ресурсы — компьютеры — будут по прежнему в частной собственности, но они смогут работать для всех.  Модель основанная на экономических принципах, где владельцы сдают в аренду ресурсы потребителям может справиться с этими двумя проблемами за раз.

Давид Андерсон (David P. Anderson ) - глава проекта SETI@home, главный научный сотрудник United Devices)

15.05.2009

Китайцы разработали новую операционную систему Kylin.

Kylin устанавливается только на правительственные и военные компьютеры.

Кевин Коулмэн (эксперт  по безопасности Конгресса США):

• Кибервойна между Россией, Китаем и США, если она произойдет сегодня, закончится ничьей. Силы всех трех государств в этой области примерно равны.

• Но если американцы на поле кибербоя играют в шашки, то Китай - в шахматы. Существующие американские средства кибернападения, возможно частично и киберзащиты, против Kylin бессильны.

21.01.2014

Китай представил собственную национальную операционную систему China Operating System (СOS), которая призвана потеснить лидеров рынка Android и iOS.

COS основана на Linux. Проект утверждён и профинансирован китайским правительством.

Китайские разработчики утверждают, что новая система надежнее и безопаснее, чем Android, и более гибкая, по сравнению с iOS.

По словам инженеров, COS свободна от программных и технических средств слежения за деятельностью пользователя, которые могут быть помещены в операционные системы производителями из других стран.

COS можно использовать на смартфонах, планшетах, компьютерах и в цифровых телеприставках.

COS предлагает доступ к собственному магазину приложений, в котором на сегодняшний день насчитывается около 100 тыс. программ.

14.04.2009 Computerworld опубликовал десятку худших  в истории операционных систем: 

1

OS/360, 1964 год

Имела проблемы с программами управления, потребовала больше памяти, чем было запланировано, была очень медленной в работе.

2

ITS (Incompatible Timesharing System), конец 60-х годов

Была способна хранить лишь файлы с именами в шесть символов и при этом каждый файл должен был размещаться в своем собственном каталоге, имела нулевую безопасность.

3

GNU Hurd

Этот проект был запущен еще в 1983 году, но сих пор так и не завершен.

4

Windows 1.01, 1985 год

Первая попытка компании Microsoft разработать графический интерфейс для ОС MS-DOS. Система была безобразной, вышла с задержкой в два года и даже после этого не смогла работать как надо.

5

MS-DOS 4.0, 1988 год

В сравнении с предыдущей версией  MS-DOS 3.3, она была ужасна: программы постоянно зависали.

6

SCO Open Desktop, 1989 год

Стала первой 32-битной ОС Unix с графическим интерфейсом. Все остальное - сплошные минусы.
 

7

JavaOS, 1996 год

Написанная на медленном и неуклюжем языке, каким был Java в 1996 году, такой и оказалась сама. 

8

Windows Me (Millennium Edition), 2000 год

Была медленной, нестабильной и очень небезопасной ОС.
 

9

Lindows/Linux XP Desktop, 2001/2006 год

Созданная для запуска Windows-приложений на Linux,  не смогла добиться стабильной работы.

10

Windows Vista, 2006 год

Тяжелая, медленная, с программной и аппаратной несовместимостью, дорогая, запутывающая пользователя количеством редакций, небезопасная и т.д. и т.п.

Драйверы (driver) - наборы служебных программ, обеспечивающих взаимодействие ОС с внешними устройствами по разным протоколам обмена данными и командами (часто поставляются в комплекте с ОС и с оборудованием).

Основная функция драйвера – обрабатывать высокоуровневые запросы, поступающие от прикладных и системных программ и переводить их на машинный язык понятный физическому устройству.

В операционных системах создаётся специальный механизм для подлючения любых дополнительных драйверов, поставляемых производителями оборудования

Драйверы позволяют ОС работать с устройствами компьютера через общий интерфейс, не учитывающий особенности конкретного устройства.

Источники драйверов:

• Дистрибутив операционных систем;

• Диски из комплектации устройств;

• Web-сайты производителей устройства;

• Специализированные  сайты с драйверами (по адресу www.drivers.ru находится русскоязычная "национальная поисковая система драйверов").

Храняться драйверы в ОС MS Windows обычно в каталогах SYSTEM и SYSTEM32 в виде группы файлов. На современном домашнем компьютере могут быть многие десятки драйверов, занимающие (вместе со служебными файлами) десятки мегабайт.

MS Windows умеет автоматически находить и устанавливать драйвера устройств.

Программа  DriverMax (Разработчик: Innovative Solutions) в разы уменьшит время, затрачиваемое на инсталляцию драйверов при переустановке Windows.

Предварительно запустив DriverMax на старой системе — утилита заархивирует драйвера для всех устройств и в будущем поможет их восстановить. Не надо будет искать нужные диски и запускать установку каждого драйвера отдельно — DriverMax все сделает за вас. Очень удобно.

Сайт: www.innovative-sol.com/drivermax/index.htm

Утилита (utility) - системные программы, предназначенные для выполнения определённых, часто вспомогательных (служебных), функций.

Например:

• программы разметки диска;

• программы установки аппаратных устройств;

• программы инсталляции и удаления приложений;

• диагностические программы и т.п.