Развитие операционных систем

В начале 1985 года корпорация Microsoft, уже изрядно отставшая в сфере разработки операционных систем с оконным графическим интерфейсом от своих многочисленных конкурентов, заявила о выходе новой пользовательской среды для платформы IBM PC, опирающейся на ранее выпущенную в свет и уже нашедшую к тому времени весьма широкое распространение другую операционную систему этой компании — MS-DOS. Новая система получила известное теперь каждому пользователю персональных компьютеров название Microsoft Windows.

Впервые концепция графической оконной среды для операционной системы MS-DOS была продемонстрирована Microsoft 10 ноября 1983 года на международной компьютерной выставке COMDEX, однако официальный выпуск этой системы состоялся значительно позже. Повсеместное же применение она получила лишь после 1984 года, когда IBM начала серийное производство персональных компьютеров класса IBM PC AT 286, оснащенных достаточно большим по тем временам жестким диском объемом в 40 Мбайт, цветным графическим монитором стандарта CGA и оперативной памятью в 640 Кбайт. Windows занимала чуть больше двух мегабайтов дискового пространства, поддерживала CGA- и EGA-совместимые графические адаптеры, а также видеокарты стандарта Hercules Graphic Card, позволяла управлять оконной средой с помощью мыши и поддерживала довольно ограниченное число матричных принтеров.

Когда фирма Microsoft созвала пресс-конференцию на выставке Comdex, проходившей в ноябре 1985 года в Лас-Вегасе, многие посчитали это событие последним шансом, особенно после того как среда Windows не была выпущена, как было обещано, в июне того же года. Пресс-конференция плавно перетекла в презентацию нового продукта - Microsoft Windows 1.0.

Выпущенная на рынок в 1987 году Windows 2.0/286. ОС несла на борту в большинстве своем все те же самые приложения, что и Windows 1.0, однако элементы ее управления были значительно улучшены.

Появившаяся на рынке в 1992 году операционная система Microsoft Windows 3.1 была первой платформой семейства Windows, имевшей русскую локализованную версию и получившей широчайшее распространение в нашей стране.

Завершившаяся полной и безоговорочной победой экспансия операционных систем Microsoft Windows 3.1 и Windows 3.11 на международный рынок программного обеспечения сдерживалась лишь тем, что эти платформы, всецело удовлетворявшие нужды владельцев домашних и настольных персональных компьютеров, не вполне соответствовали требованиям корпоративных пользователей. Бурное развитие и повсеместное распространение локальных сетей и Интернета, охватившее в начале девяностых годов практически все крупные предприятия индустриально развитых стран, определяло новые приоритеты и ставило перед разработчиками системного программного обеспечения принципиально новые задачи. В первую очередь на корпоративного потребителя была рассчитана новая операционная система, представленная корпорацией Microsoft на международной компьютерной выставке в Атланте 26 мая 1993 года. Именно она стала родоначальницей следующего поколения операционных систем, известных нам под маркой Windows NT.

А 24 августа 1995 года корпорация Microsoft представила пользователям принципиально новую 32-разрядную операционную систему для настольных ПК – Windows 95.

Windows 98 Ноябрь 1998

Изменения сделанные в Windows 98 по отношению к Windows 95 незначительные и в основном касаются интерфейса пользователя. Теперь работа с файлами и в Internet реализована с помощью Internet Explorer’а.

Благодаря тому что разработчики исправили много ошибок поэтому Windows 98 - это очень "послушная" и правильная операционная система, которая в хороших руках живёт очень долго и работает быстро. За несколько лет своего существования, к Windows 95 было выпущено масса дополнений, исправлений, обновлений и других "заплаток". Практически это всё и было воплощено и интегрировано в Windows 98.

Операционная система Microsoft Windows XP (от англ. eXPerience — опыт), известная также под названием Microsoft Codename Whistler, является новой ОС семейства Windows, созданной на базе технологии NT.

Windows XP собрала в себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений: удобство, простоту в установке и эксплуатации ОС семейства Windows 98 и Windows ME, а также надежность и многофункциональность Windows 2000. В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition – для офисных ПК. Microsoft Windows XP 64bit Edition – это версия Windows XP Professional для персональных компьютеров, собранных на базе 64-битного процессора Intel Itanium с тактовой частотой более 1 ГГц. 30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы для обычных пользователей.

Windows Home Server — это серверная операционная система компании Microsoft, которая построена на основе Windows Server 2003 SP2 и ориентирована на домашних пользователей (что видно из названия — англ. home — дом) для использования в домашних сетях.

Продукт был анонсирован Биллом Гейтсом 7 января 2007 года и вышел 16 июля 2007 года.

Windows 7 — версия компьютерной операционной системы семейства Windows, следующая за Windows Vista, с недавнего времени начавшаяся применятся и в России.

Файловая система

Файл – это именованная область на диске или другом магнитном носителе, содержащая информацию.

Информация на дисках записывается в секторах фиксированной длины, и каждый сектор и расположение каждой физической записи (сектора) на диске однозначно определяется тремя числами: номерами поверхности диска, цилиндра и сектора на дорожке. И контроллер диска работает с диском именно в этих терминах. А пользователь желает использовать не сектора, цилиндры и поверхности, а файлы и каталоги. Поэтому кто-то (операционная система или другая программа) должен при операциях с файлами и каталогами на дисках перевести это в понятные контроллеру действия: чтение и запись определенных секторов диска. А для этого необходимо установить правила, по которым выполняется этот перевод, то есть, прежде всего, определить, как должна храниться и организовываться информация на дисках. Набор этих правил и называется файловой системой.

Файлы организованы в виде древовидной структуры, называемой файловой системой. Корнем этого дерева является корневой каталог, имеющий имя «/». Имена всех остальных файлов содержат путь – список каталогов (ветвей), которые необходимо пройти, чтобы достичь файла. Таким образом, полное имя любого файла начинается с «/» и не содержит идентификатора устройства, на котором он фактически хранится.

Обычный файл представляет собой наиболее общий тип файлов, содержащий данные в некотором формате. Для ОС такие файлы представляют собой просто последовательность байтов. Эти файлы обрабатываются прикладной программой.

Каталог – это файл, содержащий имена находящихся в нем файлов, а также указатели на дополнительную информацию – метаданные, позволяющие ОС производить операции над этими файлами. Каталоги определяют положение файла в дереве файловой системы, поскольку сам файл не содержит информации о своем местонахождении. Любая программа может прочитать содержание каталога, но только ядро имеет право на запись в каталог.

Файловая система имеет защиту от возможного искажения или стирания каких либо важных файлов, например тех, где расположена операционная система.

Файловая система FAT поддерживает имена файлов и каталогов лишь из 8 символов, плюс три символа в расширении имени. Она приводит к значительным потерям (до 20%) дискового пространства из-за больших размеров кластеров на дисках высокой емкости. Это связано с тем, что в конце последнего кластера файла остается свободное место, в среднем равное половине кластера. А на больших дисках размер кластера в FAT может достигать 32 Кбайт. Таким образом, на диске емкостью 2 Гбайта с 20000 файлов потери составят 320 Мбайт, то есть около 16%. Наконец, файловая система FAT малопроизводительна, особенно для больших дисков, не приспособлена к многозадачной работе (все операции требуют обращений к таблице размещения файлов, а потому до завершения одной операции нельзя начинать другую) и т.д.

Файловая система FAT 8 Была разработана в 1977 году Марком Макдоналдом для Microsoft BASIC. FAT8 - File Allocation Table использующая 8-битную адресацию блоков была в первой редакции IBM PC, где в качестве носителя информации использовались односторонние дискеты 5.25" емкостью 176 кб.

Диск разбит на N кластеров и таблица размещения файлов (FAT) содержит столько же элементов. Если элемент FAT равен -2 то в соответствующем кластере ничего нет. Если элемент равен -1, то в соответствующем кластере файл заканчивается. Если элемент содержит неотрицательное число, то это значит что продолжение файла находится в кластере с таким же номером (нумерация с нуля).

К сожалению FAT не содержит информации о том, где расположено начало каждого файла. Требуется вывести номера кластеров с началами файлов (по возрастанию).