Теоретический и методический материал для изучения темы «Операционные системы»

Глава 1. Теоретический и методический материал для изучения темы «Операционные системы»
1.1. Теоретический материал
     1.1.1. Определение ОС
      Современные компьютеры используют большое количество программ в своей работе, которые можно структурировать следующим образом (рис.1):


Рис.1 Схема программного обеспечения компьютера.

      Важнейшей составляющей системного ПО является операционная система (ОС). 
      «Операционная система – это программа, которая обеспечивает возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом». Это комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой стороны. Она является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера. ОС скрывает от пользователя сложности взаимодействия с аппаратной составляющей компьютера, образуя прослойку между ними. Таким образом, люди освобождаются от трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера, а операционная система представляется пользователю своего рода «виртуальной машиной», с которой проще иметь дело, чем непосредственно с оборудованием компьютера. 
      Но это только одна точка зрения в определении сущности ОС.
      ОС предназначена для управления всеми частями сложной архитектуры компьютера. В этой связи, она представляется «менеджером ресурсов», организующим последовательность выполнения действий, например, последовательность печати, запрошенной различными приложениями. Это  позволяет упорядочить процессы и избежать хаоса. «Следовательно, операционная система, как менеджер ресурсов, осуществляет упорядоченное и контролируемое распределение процессоров, памяти и других ресурсов между различными программами».
      Обобщив выше сказанное, можно дать следующее определение:
      Операционная система (operatingsystem) – 
      1) комплекс программ, обеспечивающий в системе выполнение других программ, определение ресурсов, планирование, ввод-вывод и управление данными; 
      2) совокупность программ, обеспечивающая целостное функционирование компьютера и его устройств, взаимодействие с пользователем в процессе решения им различных информационных задач на компьютере.1
      Перечислим основные функции ОС:
      - Организация согласованного выполнения всех процессов в компьютере.
      - Обеспечение правильного распределения информации на дисках внешней памяти.
      - Реакция на ошибки и аварийные ситуации.
      - Осуществление диалога и общения с пользователем.
      
     1.1.2. Краткая история развития ОС
      1945-1955 г.г. – операционных систем нет.
      Вычислительная система делала в одно и тоже время единственную операцию (ввод-вывод или же только вычисления). Отладка программ проводилась с пульта управления с поддержкой исследования изучения состояния памяти и регист-ров машины. Значительная доля времени уходила на подготовку пуска программки, а сами программы производились строго поочередно. Подобный режим работы именует-ся последовательной обработкой данных.
      1955-1960 г.г. – системы пакетной обработки данных.
      Они элементарно автоматизируют пуск одной программы из пакета за иной, чтонаращивает коэффициент загрузкимикропроцессора. При выполнении систем пакетной обработки был придуман формализованный язык управления поручениями, с поддержкой которого разработчик программного обеспечиванияпередавал системе и оператору, какую работу он хочет исполнить на вычислительной машине. Системы пакетной обработки стали модельюсовременных операционных систем, они были первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным ходом.
      1960-1980 г.г. – первые многозадачные ОС.
      Мультипрограммные системы обеспечили вероятность более оперативногоприменения системных ресурсов (например,микропроцессора, памяти, периферийных устройств), но они еще длительное время оставались пакетными. Пользователь не имелвозможностивести взаимодействие с заданием, и обязан был предугадать с поддержкой управляющих карт все возможные ситуации. Отладка программ все еще занимала большое количество времени и добиваласьисследования многостраничных распечаток содержимого памяти и регистров или жеиспользования отладочной печати.
      В начале третьего периода появилась идея создания семействпрограммно совместимых машин, работающих под управлением одной и той же операционной системы. Первым семействомпрограммно совместимых компьютеров, построенных на интегральных микросхемах, стала серия машин IBM/360.
      1995-наше время – графические, сетевые и распределенные ОС.
      Графические операционные системывнедряютнаболее сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления не считая клавиатуры имеет возможностьприменяться мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа с графической операционной системой основана на содействииинетнсивных и пассивных экранных частей управления.
      В сетевых операционных системах пользователи имеют право получить доступ к ресурсам друого сетевого компьютера, лишь только они обязаныиметь представление об их наличии и уметь это выполнить. Любая машина в сети работает под управлением собственной локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием добавочных средств.
      В распределенной системе пользователь не знает, где его файлы хранятся – на локальной или же удаленной машине – и где его программы производятся. Он имеет возможность вообще не знать, подключен ли его компьютер к сети. 
      Просмотрев этапы развития вычислительных систем, можно отметить шесть ведущих функций, которые исполняликлассические (автономные) операционные системы в процессе эволюции:
1. Планирование заданий и применения процессора.
2. Обеспечение программ способами коммуникации и синхронизации.
3. Управление памятью.
4. Управление файловой системой.
5. Управление вводом-выводом.
6. Обеспечение защищенности.
      Каждая из приведенных функций как правилопроделана в виде подсистемы, являющейся структурным компонентом ОС. В любой операционной системе эти функции, естественно, реализовывались со своей точки зрения, в различном размере. Они не были в начале изобретены как составные части операционных систем, а реализовались в процессе становления, по мере того как вычислительные системы становились все большекомфортными, эффективными и безопасными. 
      ОС, как и вообще компьютеры, прошли большой путь в развитии и усовершенствовании за последние десятилетия. Были созданы многие ОС, анализируя устройство которых, можно наглядно увидеть эволюцию в компьютерной инженерии. 
      Эволюция вычислительных систем, сделаных человеком, пошла по этому пути, но никто ещё не одобрил, что это единственно допускаемаядорога их развития. Операционные системы существуют потому, что на сейчас  их существование – это осмысленный способ применения вычислительных систем. 
      Ниже представлены основные типы ОС и их общие характеристики.
      
     1.1.3. Классификация ОС
      Существует множество классификаций ОС, они различаются особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами. Мы приведем классификации ОС по 8 наиболее основным,на наш взгляд, признакам.
      Классификация ОС по выполняемым функциям
      Дисковые операционные системы (ДОС) – системы, берущие на себя выполнение лишь только не сложных функций. Как правило, они предполагают собой некоторый резидентный набор подпрограмм. ДОС загружает пользовательскую программу в память и передает ей управление, по завершении работы программа передает управление ДОС. Например, всевозможные загрузочные мониторы для машин класса Spectrum. Как правило, эти системы работают в одно и то же время лишь только с единственной программой. Прямым наследником одного из этих резидентных мониторов считается дисковая операционная система MS-DOS для IBM PC-совместимых ПК. Присутствие систем такого класса обосновано их простотой и тем, что они потребляют довольно не много ресурсов.
      
      
      Операционные системы общего назначения (ОС).
      К данному классу относятся системы, берущие на себя выполнение всех функций. Разеление на ОС и ДОСидет от систем IBM DOS/360 и OS/360 для больших компьютеров, копии которых востребованы под названием ЕС ЭВМ серии 10ХХ. ОС общего назначения рассчитаны на интерактивную работу одного или нескольких пользователей в режиме деления времени при очень не строгих требованиях ко времени реакции системы на внешние события. Как правило, в таких системах уделяется большое внимание обороне самой системы, программного обеспечивания и пользовательских данных от ошибочных и злонамеренных программ. Как правилопохожие системы используют встроенные в архитектуру процессора средства защиты и виртуализации памяти. К такому классу относятся широко знакомые системы семейства Windows 2000 и семейства Unix.
      Системы виртуальных машин(СВМ) – операционные системы, предполагающие одновременную работу нескольких программ, но формирующие при этом для каждой программы иллюзию того, что машина располагается в полном ее распоряжении, как при работе под управлением ДОС. Нередко, программой оказывается полноценная операционная система. К примеру: операционная система VMWare для машин с архитектурой х86 или жеVM для System/370 и ее потомков. Виртуальные машины считаются ценным средством при разработке и тестировании кросс-платформенных приложений. Реже они используются для отладки модулей ядра или же самой операционной системы. Эти системы выделяются высочайшими накладными расходами и относительноневысокой надежностью, поэтому сравнительно редко находят промышленное использование. НередкоСВМсчитаются подсистемой операционных систем общего назначения: MS DOS и MS Windows-эмуляторы для UNIX и OS/2, подсистема WoW в Windows NT/2000/XP, DOS в WindowsЗ.х/95/98/МЕ, эмулятор RT-11 в VAX/VMS. В системах виртуальных машин, как правило, приходится уделять большое количество внимания эмуляции работы аппаратуры. Например, некоторое количество программ имеют все шансы начать программировать системный таймер. СВМ обязана отследить такие попытки и сделать для каждой из программ иллюзию, что она запрограммировала таймер именно так, как «хотела».
      Операционные системы реального времени – системы, предполагающие гарантированное время реакции на событие, реализуются в системах технологического управления атомными станциями, химическими производствами и пр. Эти системы предназначены для упрощения разработки приложений реального времени, т. е. программ, управляющих некомпьютерным оснащением, часто с очень строгими ограничениями по времени. Серьезными ограничениями по времени являются такие ограничения, когда какое-то действие должно произойти в точный момент времени или внутри заданного диапазона времени. Самым главным параметром этих систем является время.
      Примеры: программа бортового компьютера самолета, системы управления ускорителем элементарных частиц или промышленным оборудованием. В системах управления производством компьютеры, работающие в режиме настоящего времени, собирают данные о промышленном процессе и применяют их для управления машинами на фабрике. Часто такие процессы должны удовлетворять жестким временным требованиям. Так, если автомобиль передвигается по конвейеру, то каждое действие должно быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если сварочный робот сварит шов слишком рано или слишком поздно, то нанесет непоправимый вред машине. В вышеперечисленных случаях речь идет о жесткой системе реального времени.
      Такие системы должны поддерживать многопоточность, гарантированное время реакции на наружнее событие, простой доступ к таймеру и внешним устройствам. Способность обеспечивать время реакции считается отличительным признаком систем реального времени. Есть и и иной вид: гибкая система реального времени, в которой допустимы случающиеся время от времени пропуски сроков выполнения операций. К этой категорииотносятся цифровые аудио и мультимедийные системы. Более знакомые операционные системы реального времени: VxWorks и QNX.
      Средства кросс-разработки – этосистемы, которые предусмотрены для создания программ в двухмашинной конфигурации, когда редактирование, компиляция, а нередко и отладка кода изготавливаются на инструментальной машине, вслед за этим скомпилированный код загружается в целевую систему. Нередко они используются для написания и отладки программ, затем прошиваемых в постоянно запоминающем устройстве (ПЗУ). Примерами таких операционных систем являются системы программирования микроконтроллеров Intel, Atmel, PIC и др., системы Windows СЕ, Palm OS и т. д. 
      Эти системы, как правило, включают в себя:
      – набор компиляторов и ассемблеров, работающих на инструментальной машине с обычной операционной системой;
      – библиотеки, производящиеогромную часть функций операционных систем при работе программы, кроме загрузки программы;
      – средства отладки.
      Реже встречаются такие кросс-системы, в которых компилятор выполняется не на инструментальной машине, а в целевой системе, например, так продумана среда разработки для семейства микропроцессоров Transputer компании Inmos.
      Системы промежуточных типов.Имеют место быть системы, которые нельзя отнести ни к одному из перечисленных классов. К примеру:
      – система RT-11, которая, по сути, является ДОС, но позволяет одновременное исполнение нескольких программ с довольно-таки богатыми средствами взаимодействия и синхронизации;
      – MS Windows 3.x и Windows 95, которые как операционные системы общего назначения применяют аппаратные средства процессора для защиты и виртуализации памяти и даже могут обеспечивать некоторое подобие многозадачности, но не защищают себя и программы от ошибок других программ, подобно ДОС;
      – системы реального времени, подобные QNX, могут использоваться в качестве самостоятельной операционной системы, загружаемой с жесткого диска в оперативную память; в то же время, будучи прошиты в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), они могут быть отнесены одновременно к операционным системам общего назначения и к системам кросс-разработки.
Классификация ОС по числу одновременно выполняемых задач
      Однозадачные операционные системы – системы, которые поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени, например, MS-DOS;
      Многозадачные операционные системы – системы, которые поддерживают параллельное выполнение нескольких программ в рамках одной вычислительной системы в один момент времени, например: UNIX, OS/2, Windows.
      Многозадачная операционная система, решая трудностиразмещения ресурсов и конкуренции, от начала до конца реализует мультипрограммный режим. Многозадач-ный режим, который воплощает в себе идею деления времени, называется вытесняющим (preemptive). Любой программе выделяется квант процессорного времени, по истечении которого управление передается иной программе. В этом режиме работают пользовательские программы большинства коммерческих операционных систем. В немногих операционных системах (Windows3.11) пользовательская программа имеет возможность монополизировать процессор, т. е. работает в невытесняющемрежиме. Как правило, в большинстве систем код операционной системы не подлежит вытеснению, ответственные программы, в частности задачи реального времени, тоже не вытесняются. К многозадачным относятся операционные системы:
      – пакетной обработки – из программ, подлежащих выполнению, создается пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и производимыхпо очереди с возможным учетом приоритетности;
      – разделения времени – системы, которые гарантируют одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания;
      – реального времени – системы, которые обеспечивают конкретное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя при управлении им внешними событиями, процессами или объектами по отношению к ЭВМ.
Классификация ОС по количеству поддерживаемых процессоров
      Однопроцессорные. До недавнего времени вычислительные системы имели один центральный процессор. 
      Многопроцессорные. В результате требований к увелечению производительнос-ти возникли многопроцессорные системы, состоящие из двух и более микропроцессоров общего предназначения, осуществляющих параллельное выполнение команд. Такой способ увеличения мощности компьютеров заключается в единении нескольких центральных процессоров в одной системе. В зависимости от вида единения процессоров и разделения работы эти системы называются параллель-ными компью-терами, мультикомпьютерами или многопроцессорными системами. Для них требуются специальные операционные системы, но чаще всего они предполагают собой варианты серверных операционных систем со специальными возможностями связи.
      Помощь мультипроцессирования является важным свойством операционных систем и приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами. Многопроцессорная обработка реализована в операционных системах: Linux, Solaris, WindowsNT и др. Многопроцессорные операционные системы подразделяются на:
      - симметричные– на каждом процессоре функционирует одно и то же ядро и задача может быть выполнена на любом процессоре, т. е. обработка полностью децентрализована, при этом каждому из процессоров доступна вся память;
      – асимметричные – системы, в которых процессоры неравноправны, обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и характер работы которых определяет главный процессор.
Классификация ОС по числу одновременно работающих пользователей
      Однопользовательская операционная система– система, которая поддерживают работу только одного пользователя (MS-DOS, Windows 3.x);
      Многопользовательская операционная система - обслуживает некоторое множество пользователей, зарегистрированных в соответствующем учетном файле пользователей. Первичной характеристикой пользователя служит его имя.
      Многопользовательские операционные системы обращаются с периферийными устройствами, такими, например, как контроллеры дисковой памяти, практически одинаково. Системы ввода-вывода реального времени обычно используют системные директивы ввода-вывода, а не обращения к подпрограммам обслуживания прерываний. 
      Чтобы не допустить захвата пользователями слишком больших участков дискового пространства, многопользовательские операционные системычасто содержат механизм предоставления дисковых квот. Суть в том, что администратор назначает каждому пользователю максимальную долю файлов и блоков, а операционная система гарантирует, что пользователи не превышают выделенных им квот.
      Средимногопользовательских операционных систем UNIXзанимает особое место. Предназначенная для профессионалов в области вычислительной техники, эта мощная и совершенная система имеет рациональный и упорядоченный синтаксис.
      На рынке программного обеспечения представлены также многопользовательс-кие операционные системы, позволяющие одновременно работать от 3 до 25 и более пользователям. Все они предназначены для применения на компьютерах на основе 32-разрядных микропроцессоров и полностью совместимы с программными средствами, разработанными для использования в среде MS DOS. Наиболее известны из них системы QNX, QuickConnect / 386, PC-MOS Multiuser, VM / 386 Multiuser, 386 / MultiWare и Concurrent DOS 386, разработанные разными фирмами.
      Более значительноразличие между этими двумя операционными системами заключается в наличии у многопользовательских систем механизмов защиты индивидуальных данных каждого пользователя.
Классификация ОС по разрядности кода
      8-разрядные; 16-разрядные; 32-разрядные; 64-разрядные.
      Разрядностьдемонстрирует, какую разрядность внутренней шины данных центрального процессора способна поддержать операционная система, и определяет программы, с которыми она будет работать. 
      Все современные операционные системы поддерживают 32-разрядный или же 64-разрядный интерфейс прикладных программ. Основное отличие 64-разрядной ОС от 32-разрядной ОС в том, что она может работать с памятью вплоть до 32 Гбайт и запускать одновременно и 64-битные, и 32-битные приложения, тогда как традиционная 32-разрядная ОС способна адресовать лишь до 4 Гбайт памяти, запускать только 32-битные программы, для которых доступно только 3 Гбайт.
      Разрядность кода интерфейса прикладных программ имеет непосредственное отношение к адресному пространству оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Адресное пространство памяти – это область адресов памяти, распределяющейся между операционной системой и данными; между видеопамятью, памятью BIOS, блоком информации запрещенного режима работы и т. д. 
      Операционная система имеет возможность поддерживать два режима работы центрального процессора: реальный и защищенный. В реальном режиме работы процессора, присущем для MS-DOS, все программы и данные размещаются в одной области оперативной памяти, т. е. пользователь имеет возможность войти в системную программу и случайно испортить ее. Защищенный режим работы процессораподдерживается 32-разрядными операционными системами и разрешает хранить программы и данные отдельно в соответствии с их значимостью в системе.
Классификация ОС по мощности аппаратных средств.
      Операционные системы мэйнфреймов – больших компьютеров, которые еще применяются в центрах данных корпораций. Мэйнфреймы отличаются от персональ-ных компьютеров по возможностям ввода-вывода. Нередко встречаются мэйнфреймы с большим количеством дисков и терабайтами данных. Мэйнфреймы возвращаются в виде мощных web-серверов, серверов для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверов для транзакций в бизнесе. Операционные системы для мэйнфреймов в основном ориентированы на обработку большого количества одновременных заданий, большинству из которых требуется множествово операций ввода-вывода. Как правило они предлагают три вида обслуживания:
      - Пакетную обработку, которая является системой, выполняющейстандартные задания без присутствия пользователей, работающих в интерактив-ном режиме, например, обработку исков в страховых компаниях, составление отчетов о продажах для цепи магазинов;
      - системы обработки транзакций– системы, которые управляют довольно большим количеством маленьких запросов, например, держат под контролем процесс работы в банке или бронирование авиабилетов, любой отдельный запрос невелик, но система должна отвечать на сотни или тысячи запросов в секунду;
      - системы, работающие в режиме разделения времени, – системы, которые позволяют множеству удаленных пользователей одновременно выполнять свои задания на одной машине, например, работа с большой базой данных.
      Указанные функции тесно связаны между собой, и зачастую операционная система мэйнфрейма выполняет их все, например, операционная система OS/390, произошедшая отOS/360.
      Серверные операционные системы – системы,которые работают на серверах и предполагают собой довольно большие персональные компьютеры, рабочие станции или же мэйнфреймы. Они в одно и то же обслуживают большое количество пользователей и дают возможность им делить между собой программные и аппаратные ресурсы. Серверы предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или Интернетом. Интернет-провайдеры как правило запускают в работу несколько серверов для того, чтобы поддерживать одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся страницы web-сайтов и обрабатываются входящие запросы. Типичными серверными операционными системами считаютсяUNIX и Windows 2000, теперь в этих целях стала применяться и операционная система Linux.
      Операционные системы для персональных компьютеров.Их работа заключается в предоставлении комфортного интерфейса для одного пользователя. Данные систе-мы обширноприменяются для работы с текстом, электронными таблицами и для доступа к Интернету. Например: Windows 98, Windows 2000, ОС компьютера Macintosh и Linux. В настоящее время распространены следующие семейства операционных систем: DOS (первый представитель этого семейства – система MS-DOS, MicrosoftDiskOperatingSystem – дисковая операционная система компанииMicrosoft была выпушена в 1981 г. в связи с появлением IBM PC); OS/2; UNIX; Windows; операционные системы реального времени.
      Встроенные операционные системы – обычные операционные системы, устанавливаемые в принтерах, кассовых аппаратах и иных внешних устройствах. Состоят из микроядра и функциональных блоков, обеспечивающих включение в сеть внешнего устройства. Такие системы, управляющие действиями устройств, работают на машинах, обычно не считающихся компьютерами, например, в телевизорах, микроволновых печах, мобильных телефонах и карманных компьютерах. Карманный компьютер (PDA, PersonalDigitalAssistant – персональный цифровой помощник) – это маленький компьютер, который помещается в кармане брюк, выполняющий небольшой набор функций (телефонной записной книжки и блокнота). Этот класс систем часто обладает такими же характеристиками, что и системы реального времени, но при этом имеют особый размер, память и ограничение мощности, что выделяет их в обособленный класс. Например, операционные системы: PalmOS, WindowsCE (ConsumerElectronics – бытовая техника).
      Операционные системы для смарт-карт – самые маленькие операционные системы, которые работают на смарт-картах. Смарт-карты представляют собой устройства размером с кредитную карту, имеющие центральный процессор. На операционные системы накладываются крайне жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Кое-какие из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом, другие выполняют более сложные функции. Часто они являются патентованными системами. Некоторые смарт-карты являются Java-ориентированными. Это означает, что ПЗУ (постоянная память, ROM, ReadOnlyMemory – память только для чтения) смарт-карт содержит интерпретатор виртуальной машины Java(JVM, JavaVirtualMachine). Апплеты Java (маленькие программы) загружаются на карту и выполняются JVM-интерпретатором. Некоторые из таких карт могут одновременно управлять несколькими апплетами Java, что приводит к многозадачности и необходимости планирования. Из-за одновременной работы двух и более программ возникает необходимость в управлении ресурсами и защитой. Все эти задачи выполняет операционная система, находящаяся на смарт-карте.
Классификация ОС по типу использования ресурсов
      Стандартные операционные системы (операционные системы общего назначе-ния) – используются для реализации следующих задач:
      – управления аппаратными средствами компьютера;
      – создания рабочей среды и интерфейса пользователя;
      – выполнения команд пользователя и программных инструкций;
      – организации ввода-вывода;
      – хранения и управления файлами и данными.
      Наиболее известными стандартными операционными системами являютсяMS-DOS, MS-Windows 95-98, Windows-2000, Professional, MS-WindowsNt, Ibm OS /2, At&T, Unix.
      Сетевые операционные системы–системы, предназначеные для управления ресурсами компьютеров, соединенных в сеть с целью общегоприменения данных, которые предоставляют мощные способы разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также сервисные способности по применению сетевых ресурсов. Сетевые операционные системы делятся на:
      –одноранговые операционные системы, которые могут устанавливаться на любой рабочей станции и применяться самостоятельно в виде отдельных программных средств, либо входить в состав пакетов, иную половину которых представляют программы, обслуживающие мощные компьютеры управления сетями – серверы, например:OS/2, WindowsNtWorkstation;
      –серверные операционные системы, которые различаются большей сложностью и мощностью, полностью заменяют собой стандартную операционную систему и состоят из 2 частей, одна из которых расположена на сервере, другая – на рабочих станциях.
      К числу серверных операционных систем с высокой производительностью и широкими сетевыми возможностями относятся:Windows NT ServerNovellNetWare, OS/2 SMPи др. Операционная системаWindows 2000 Serverбазируется на платформеWindows NT Server, в отличие от которой имеет более высокую производительность и надежность. В состав семейства входятWindows 2000 Serverдля рабочих групп,Windows 2000 AdvancedServerдля приложений и более надежных серверов,Windows 2000 DataSavedServerилиWindows 2000 DataCenteredServerдля наиболее ответственных систем обработки данных.
Классификация ОС по семействам
      Операционные системы семейства OS/2
      OS/2 – семейство многозадачных операционных систем с графическим интерфейсом, есть версии для многопроцессорных машин.
      OS/2 создавалась для собственных нужд и задач фирмы IMB. Основной целью разработки OS/2 являлось создание преемника для одного из наиболее удачных программных продуктов для персональных компьютеров, дисковой операционной системой (DOS), которая полностью поддерживает аппаратные ресурсы процессора 80286, без отказа от совместимости с DOC.
      OS/2 устраняет множество ограничений, присущих ДОС, но позволяет использовать большинство пркладных программ, работающих в DOC. OS/2 использовалась IMB в качестве основы некоторого числа программных решений, таких как комментаторские системы олимпийских игр, программное обеспечение для банков. 
      Под нее практически не существует программного обеспечения.
      Операционные системы семейства UNIX
      Первоначально UNIX была разработана в конце 1960-х годов сотрудниками BellLabs, в первую очередьКеном Томпсоном, ДеннисомРитчи и Дугласом Макилроем.
      В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении, написал первую версию новой операционной системы для миникомпьютеров 1970-х (в СССР его аналоги, выпускавшиеся Министерством электронной промышленности были известно как СМ ЭВМ и «Электроника», позже ДВК, производились в Киеве, Воронеже, Зеленограде). Эта версия получила название «первая редакция» (Edition 1) и была первой официальной версией. Системное время все реализации UNIX отсчитывают с 1 января 1970 года.2
      С тех пор было придуманоогромное количество различных UNIX-систем.
      Все ОС, относящиеся к такому семейству, являются многозадачными, многопользовательскими, с графическим интерфейсом, обеспечивают необходимую надежность и защиту данных. Эти ОС ставятся на различные аппаратные платформы (как на ПК, так и на большие машины, такие как мэйнфреймы и суперЭВМ).
      Отличительные признаки UNIX-систем включают:
- использование простых текстовых файлов для настройки и управление системой;
- широкоеприменение утилит, которые запускаются в командной строке;
- взаимодействие с пользователем с помощью виртуального устройства – терминалом;
- использование конвейеров из некоторых программ, исполняемых одну задачу;
- предоставление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессорного взаимодействия как файлов.
      Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали большое влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС.
      Совокупная доля различных UNIX-систем занимает большую долю на рынке серверных программ. Ввиду большой надежности системы UNIX она широко используется для организации работы глобальной сети Internet.
      Операционные системы семейства Linux
      Linuxсчитается одной из самых распространенных систем версий UNIX. Она организовает работу, как рабочих станций, так и сервера. Поддерживает технологию Plug&Play (стандарт аппаратной и программной архитектуры, который делает возможным распознавание устройств).
      Linux – это многозадачная и многопользовательская операционная система для бизнеса, образования и индивидуального программирования. Как и все UNIX-системы, она направлена на работу в сети.
      Одним из достоинств Linux можно считать высокую скорость работы. Эта ОС может работать на машинах не очень большой мощности. 
      Второе достоинство заключается в том, что она может использоваться как для различных типов серверов, так и для настольных компьютеров.
      В отличие от большинства других операционных систем, Linux не имеет единой «официальной» комплектации. Вместо этого Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых ядро Linux соединяется с утилитами GNU и другими прикладными программами, делающими её полноценной многофункциональ-ной операционной средой.
      Операционные системы реального времени семейства QNX.
      Мощной операционной системой реального времени (ОСРВ), позволяющей проектировать сложные программные системы, работающие в реальном времени как на одном компьютере, так и в локальной вычислительной сети, является операционная система QNX. Встроенные средства операционной системы QNXреализуют поддержку многозадачного режима на одном компьютере и взаимодействие параллельно выполняемых задач на разных компьютерах, работающих в среде локальной вычислительной сети. Основным языком программирования в системе является язык С.
      ОС QNX является сетевой, мультизадачной, многопользовательской (многотерминальной) и масштабируемой системой. С точки зрения пользовательского интерфейса и API она очень похожа на UNIX. Однако QNX не является версией операционной системы UNIX.
      QNX была первой коммерческой ОС, построенной на принципах микроядра и обмена сообщениями.
      Система реализована в виде совокупности независимых, но взаимодействующих через обмен сообщениями, процессов различного уровня (менеджеров и драйверов), каждый из которых реализует определенный вид сервиса. Эти идеи позволили добить-ся нескольких важнейших преимуществ:
- предсказуемости –QNXдает полную гарантию в том, что процесс с наивысшим приоритетом начнет выполняться практически немедленно и что критическое событие (например, сигнал тревоги) никогда не будет потеряно.
- масштабируемости и эффективности, достигаемых оптимальным использованием ресурсов и означающим ее применимость для встроенных систем;
- расширяемости и надежности одновременно, поскольку написанный вами драйвер не нужно компилировать в ядро, рискуя вызвать нестабильность системы.
- поддержки быстрого сетевого протокола FLEET, обеспечивающего прозрачность при обмене сообщениями, автоматическую отказоустойчивость, балансирование нагрузки и маршрутизацию между альтернативными путями;
- поддержки компактной графической подсистемы Photon, построенной на тех же принципах модульности, что и сама ОС, позволяющей получить полнофункциональныйGUI, работающ.......................