Основы современных операционных систем Лекция 32

Обзор и перспективы развития ОС
В курсе рассмотрены ОС Windows, Linux, ОС для мобильных устройств, ОС для облачных вычислений
Операционные системы других крупных фирм:
- IBM – z/OS, z/VM
- Apple – MacOS
- Oracle / Sun – Solaris (развитие UNIX)
- Hewlett-Packard – HP/UX (развитие UNIX)
- Novell – NetWare (сетевая ОС); Open Enterprise Server (сетевая ОС: NetWare + openSUSE – диалект Linux)
(С) В.О. Сафонов 2010

Solaris
Разработчик: Oracle / Sun
Развитие UNIX (BSD, AT&T SVR4)
Аппаратные платформы – SPARC, x86, IA-32, x64
Семейство оптимизирующих компиляторов Sun Studio (C, C++, Fortran)
Отладчик распределенных приложений DTrace
Файловая система ZFS (Zetabyte File System) с большим объемом файлов и возможностью криптования информации
Мощная поддержка многопоточности и синхронизации потоков
Удобная поддержка симметричного мультипроцессирования (SMP)
Графические оболочки: Common Desktop Environment (CDE), GNOME, Java Desktop
OpenSolaris – академический исследовательский проект по ОС на основе открытых исходных кодов Solaris
(С) В.О. Сафонов 2010

MacOS
Разработчик: Apple
Ключевая идея: ОС на основе графического пользовательского интерфейса (с начала 1980-х гг.); “ОС без командной строки” – законодатель мод в области GUI
Аппаратная платформа: Macintosh, PowerPC
Диалекты (версии):
Classic MacOS (оригинальная разработка Apple)
MacOS X – развитие MacOS Classic и NeXTSTEP (UNIX-подобной ОС)
(С) В.О. Сафонов 2010

HP-UX
Разработчик: Hewlett-Packard
UNIX-подобная 64-битовая ОС
Аппаратная платформа: рабочие станции HP
Виртуальная файловая система: Veritas File System (Vx-Fs) – представление файлов на основе расширений (extents), см. лекцию 20
(С) В.О. Сафонов 2010

Современные тенденции в развитии ОС
Графические оболочки (для всех ОС примерно одинаковы по возможностям)
Поддержка новых сетевых технологий и Web-технологий
Усиленное внимание к механизмам безопасности и защиты
Поддержка многопоточности
Поддержка многоядерных процессоров
Поддержка распределенных и параллельных вычислений
Виртуализация ресурсов и аппаратуры
Развитие файловых систем с целью защиты информации и значительного увеличения размера файлов (для мультимедиа)
Поддержка облачных вычислений
(С) В.О. Сафонов 2010

Новые ОС семейства Windows
Windows Vista: новый стиль GUI (Windows Aero); .NET Framework 3.0; единая система поиска информации WinFS; повышенное внимание к безопасности; Windows Presentation Foundation, Windows Communication Foundation; Windows Workflow Foundation
Windows Server 2008: поддержка Интернет-протокола IPv6; улучшенная поддержка сетей; поддержка параллельного программирования; новый мощный командный процессор Windows PowerShell; виртуализация с помощью технологии Hyper-V
Windows 7: поддержка multi-touch; кэширование Интернет-трафика (Branch cache); уникальный набор фоновых рисунков для каждой страны; улучшенная поддержка драйверов; более гибкие настройки безопасности и брандмауэра; развитие GUI-интерфейса Aero
(С) В.О. Сафонов 2010

Новые тенденции в развитии ОС: Проект Midori
Проект Microsoft Research (начат под названием Singularity)
ОС, реализованная на управляемом коде (managed code), являющемся основой платформы .NET (полный контроль типов, безопасности и др.), что значительно повышает надежность и безопасность кода. На управляемом коде реализованы в том числе и ядро ОС, и драйверы устройств
Эффективная поддержка распараллеливания
Защита на основе песочницы (sandbox) для каждого приложения
Midori – Интернет-ориентированная ОС
В будущем возможен переход с платформы Windows на платформу Midori
(С) В.О. Сафонов 2010

Графические оболочки ОС
Удобный графический пользовательский интерфейс
Возможность выполнить любые системные настройки с помощью GUI
Поддержка новых тенденций в развитии интерфейсов – multi-touch, Tablet PC и др.
Унификация графических оболочек для различных ОС (CDE, KDE, GNOME)
Оболочки для разных ОС практически неотличимы (кнопка Start, My Documents и т.д.), что удобно для конечных пользователей
С нашей точки зрения, использование только графических оболочек снижает уровень подготовки системных программистов (полезные навыки специалиста по UNIX – знание командных языков и конфигурационных файлов)
(С) В.О. Сафонов 2010

Поддержка параллельных вычислений
Библиотеки для разработки параллельных алгоритмов с использованием возможностей аппаратуры
Виды (стандарты, инструменты) параллелизма:
OpenMP - прагматы для распараллеливания программ для компиляторов с различных языков
MPI (Message Passing Interface) – параллельное выполнение программ, взаимодействующих с помощью передачи сообщений
Microsoft: Поддержка OpenMP; библиотеки MPI.NET; ParallelFx; операционная система Windows High Performance Computing (HPC) 2008
(С) В.О. Сафонов 2010

Развитие беспроводных сетей
WiMAX – региональные беспроводные сети на основе технологии Wi-Fi (беспроводной радиосвязи по стандартам IEEE.802.11) производительностью до 1 Гбит / с
3G – мобильная связь третьего поколения на основе стандартов CDMA и UMTS (быстродействие – до 14 МБит / с); в России “первопроходцем” 3G является компания СкайЛинк; сейчас все провайдерыо мобильной связи переходят на 3G
4G – новое поколение мобильных сетей связи со скоростью передачи до 1 ГБит / с; повышенное качество голосовой связи
Использование цифровых телевизионных каналов для выхода в Интернет
(С) В.О. Сафонов 2010

Перспективы развития ОС
Тенденция к интеграции ОС (не только на уровне графических оболочек, но и на уровне общего ядра); развитие семейств ОС на основе модулей общего кода
Значительное повышение надежности, безопасности и отказоустойчивости ОС; разработка ОС на управляемом коде или его аналогах
Дальнейшая тенденция к проектам по ОС с открытым кодом (необходимы новые идеи – отличная возможность для молодых программистов)
Развитие виртуализации: Необходимо обеспечить возможность выполнить или эмулировать любое приложение в среде любой современной ОС
Дальнейшее сближение по возможностям ОС для настольных компьютеров и ОС для мобильных устройств
Дальнейшая интеграция ОС и сетей
Перенос ОС и базовых инструментов в среды для облачных вычислений
ОС остаются активно развивающимся направлением, одним из наиболее интересных в области системного программирования
(С) В.О. Сафонов 2010