Э. Таненбаум - Архитектура компьютера (1127755), страница 131
Текст из файла (страница 131)
Она называлась МЯ-ПОЗ 1.0. Эта операционная система состояла из находящейся в памяти 8-килобайтной программы. Через два года появилась более мощная 24-килобайтная система МЗ-1)ОЗ 2.0. Она содержала процессор командной строки (оболочку), и многие ее функции были заимствованы у системы (1ЬПХ. В 1984 году компания 1ВМ выпустила машину РС/АТ с операционной системой МЗ ОО8-3.0, объем которой к тому моменту составлял уже 36 Кбайт. С годами у системы МЗ-ВОЗ появлялись все новые и новые функции, но она при этом оставалась системой командной строки. Вдохновленная успехом Арр1е Мас(пгозЬ, компания М1сгозо(г решила создать графический пользовательский интерфейс, который она назвала»1г1п«(сиз.
Первые три версии Ъ'шдоиз, включая %"шг(очз З.х, были не «настоящими» операционными системами, а графическими пользовательскими интерфейсами на 522 Глава 6. Уровень операционной системы базе МЯ-1ЭОЯ. Все программы работали в одном и том же адресном пространстве, и ошибка в любой из них могла привести к «зависанию» всей системы.
В 1995 году появилась система уу'шс(ошя 95, но она не знаменовала собой отказ от М8-1)08, просто на смену прежней версии МЯ-1108 пришла новая— МЯ-1)ОЯ 7.0. %1пс)отея 95 и М8-ООЯ 7.0 в совокупности имели характерные особенности развитой операционной системы, в том числе поддерживали виртуальную память, управление процессами и мультипрограммирование. Однако операционная система %'1пс(оьуя 95 не была полностью 32-разрядной программой.
Она содержала большие фрагменты старого 16-разрядного кода (с небольшими вкраплениями 32-разрядного) и по-прежнему использовала файловую систему МЯ-ВОЯ со всеми ее недостатками. Единственными изменениями в файловой системе стали увеличение длины имен файлов (ранее в М8-1)О8 длина имен файлов не должна была превышать 8 + 3 символов) и снятие прежнего ограничения (равного 65 536) на количество дисковых блоков. Даже в системе Жшс1ошя 98, вышедшей в 1998 году, 16-разрядный код МЯ-1)ОЯ (на этот раз версии 7.1) все еще присутствовал.
Система %'1пс(оигя 98 не слишком отличалась от Ъ'шс(отня 95, хотя часть функций перекочевали от М8-1)08 к 'т«11пс(отня, а дисковый формат, подходящий для дисков большего размера, стал стандартным. Основным различием был пользовательский интерфейс, который обьединил рабочий стол, Интернет и телевидение, сделав систему более автономной. Именно это и привлекло внимание министерства юстиции США, которое обвинило М)сгояогс в нарушении антимонопольного законодательства. Через некоторое время в свет вышла несколько усовершенствованная редакция %'1пс(отня 98 под именем т1т'1пс)оьуя М111ешшп ЕЙС)оп (МЕ), но просуществовала она недолго.
Во время всех этих событий компания М(сгояо(т разрабатывала совершенно новую 32-разрядную операционную систему. Эта новая система называлась Жшс(отня Меьк ТесЬпо1ояу (новая технология %'шс(оцгя), или сокращенно т«11пс(оькя 1ь)Т'. Изначально предполагалось, что она заменит все операционные системы, предназначенные для компьютеров на базе процессоров 1псе!. Однако ее распространение шло очень медленно и позднее была переориентирована на более дорогостоящие компьютеры. Вторая версия %'шс(оьуя )х1Т, названная %'шс1очея 2000, имела гораздо больший успех, в том числе и в сегменте домашних компьютеров.
Последовательницей Ъ'шс(оцгя 2000 стала система %1пс(отея ХР, которая представляет собой не что иное, как слегка усовершенствованный вариант %'1пс(отня 2000. %'шс(отуя ХР продается в двух версиях: для серверов и для клиентов. Эти две версии практически идентичны и построены на базе одного исходного кода. Первая версия предназначена для файловых серверов и серверов печати локальных ' Работы над операционной системой, получившей впоследствии название Ъгспдотчз ЫТ, начались после ряда неудач с 16-разрялной версией ОБ/2 в рамках совместного проекта 1ВМ и Мгсгозой по созданию новой 32-разрядной операционной системы ОБ/2. Этот проект, ориентированный на микропроцессор ~386, начался в 1989 году, однако уже в следующем году пути этих компаний разошлись, и Мссгозой, продолжившая работу над 03/2 ю3.0, дала ей нмя Ъ'!пбожз ЫТ, желая тем самым, во-первых, дистанцироваться от 1ВМ, а во-вторых, подчеркнуть, что использует единый графический интерфейс со всеми своими популярными одноименными оболочками.
— Примеч. научи. ред. Примеры операционных систем 523 сетей и имеет более сложные функции управления, чем клиентская версия, которая ориентирована на настольное применение и одного пользователя. Имеется особый вариант серверной версии, предназначенный для управления крупными корпоративными сетями. Различные версии настраиваются по-разному, и каждая из них оптимизирована для ожидаемого окружения. Во всем остальном этн версии похожи. Практически все исполняемые файлы всех версий идентичны. Система ЪЪг!пдопгз ХР сама идентифицирует свою версию по специальной переменной во внутренней структуре данных (системном реестре). Пользователям запрещено изменять эту переменную и, таким образом, превращать дешевую клиентскую версию в более дорогую серверную или корпоративную. В дальнейшем мы не будем заострять внимание на различиях.
М5-1)05 и все предыдущие версии ЪЪг!пс1отуз были рассчитаны на одного пользователя. ЪЪг1пс1очуз ХР поддерживает мультипрограммирование, поэтому на одной и той же машине в одно и то же время могут работать несколько пользователей'. Например, сетевой сервер позволяет нескольким пользователям сети одновременно войти в систему, причем каждый нз них получает доступ к собственным файлам. ЪЪг!пс1отуз ХР представляет собой реальную 32-разрядную операционную систему с мультипрограммированием. Она поддерживает несколько пользовательских процессов, каждый из которых получает в свое распоряжение полное 32-разрядное виртуальное адресное пространство с подкачкой страниц по требованию.
Кроме того, сама система написана в 32-разрядных кодах. ЪЪг1пдочгз ХР в отличие от Ъ'пи1отуз 95 имеет модульную структуру. Она состоит из небольшого ядра, которое работает в привилегированном режиме, и нескольких серверных процессов, работающих в пользовательском режиме. Пользовательские процессы взаимодействуют с серверными процессами в соответствии с моделью клиент-сервер: клиент посылает запрос серверу, а сервер выполняет требуемую работу и отправляет результат клиенту. Модульная структура позволяет переносить ЪЪг1пдотуз ХР на некоторые компьютеры, не относящиеся к семейству 1пге1 (ПЕС А1рЬа, 1ВМ Ропгег РС и 501 М1Р5). Однако из соображений производительности, начиная с ЪЪг1пс1отуз 1ч1Т 4А), большая часть системных функций была перенесена обратно в ядро.
Можно до бесконечности долго рассказывать о структуре и интерфейсе ЪЪг!пдотуз ХР, но поскольку в различных операционных системах нас в первую очередь интересуют виртуальные машины, о структуре системы мы расскажем очень кратко, а затем перейдем к интерфейсу системных вызовов. Структура %'!пдопгз ХР показана на рис. 6.25. Она состоит из ряда модулей, распределенных по уровням и совместно реализующих операционную систему. Каждый модуль выполняет определенную функцию н имеет определенный интерфейс с другими модулями. Практически все модули написаны на языке С, ' Необходимо заметить, что, в отличие от Б1Ч1Х, Гт'!пботчз ХР ие позволяет нескольким пользователям одновременно работать с компьютером, поскольку зто однотерминальная система, тогда как 111Ч1Х вЂ” система мультнтерминзльная.
Однако через сеть с Гт"!поотчз ХР могут одновреиенно взаимодействовать несколько пользователей, оставаясь прн зтам у своих компьютеров. — Примеч, научи. ред. 524 Глава б. Уровень операционной системы хотя часть графического интерфейса написана на С+ч-, а кое-что из самых ниж- них уровней — на ассемблере. Программа ЧЧМ32 га х х о й1 Б Подсистема ЧМп32 Системный интерфейс Системные службы и И е я в е Б х с о о к х х х и од гх х с В с е о и х гъ Ввод- Кэш вывод файлов Виртуальная память Процессы и потоки Защита Чугп32 и интерфейс графических устройств Файповые системы Управление объектами Ядро драйверы устройств Уровень аппаратных абстракций Аппаратное обеспечение Рис. 6.26. Структура ЧЧ!ппоига ХР В самом низу расположен уровень аппаратных абстракций.
Он должен предоставлять операционной системе некие абстрактные устройства, лишенные всех пороков и недостатков реальных устройств. К моделируемым устройствам относятся кэш-память, расположенная вне микросхемы, тактовые генераторы, шины ввода-вывода, контроллеры прерываний, контроллеры прямого доступа к памяти. Если эти устройства предоставить операционной системе в идеализированном виде, это упростит перенос Жгпоотчз ХР на другие аппаратные платформы, поскольку большую часть изменений потребуется сделать только в одном месте. Над уровнем аппаратных абстракций расположен уровень, содержащий ядро и драйверы устройств.
Ядро и все драйверы устройств при необходимости получают непосредственный доступ к аппаратному обеспечению, поскольку их код во многом определяется используемой аппаратурой. Ядро поддерживает примитивные объекты ядра, прерывания, перехват и обработку исключений, синхронизацию процессов, синхронизацию процессоров в многопроцессорных системах, управление временем. Основная задача уровня ядра — сделать остальную часть операционной системы полностью независимой от аппаратного обеспечения и, следовательно, переносимой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
