Серверная операционная система OS/2 Warp 4.5

Серверная операционная система компании IBM, предназначенная для работы на персональных компьютерах и вышедшая в свет в 1999 году, носит название OS/2 WarpServer for e-Business, что подчеркивает ее основное назначение. Однако в про­цессе ее создания система носила кодовое название Аврора (Aurora), поэтому все ее так теперь и называют.

Как известно, предыдущие версии системы OS/2 могли предоставить программи­сту только 512 Мбайт виртуального адресного пространства для «родных» 32-раз­рядных приложений. В свое время это было очень много. Однако хотя задачи, тре­бующие столь большого объема оперативной памяти, встречаются пока еще редко, некоторые считают ограничение в 512 Мбайт серьезным недостатком. Поэтому в последней версии системы это ограничение снято (напомним, что в операционной системе Windows NT 4.0 объем виртуального адресного пространства для задач пользователя составляет 2 Гбайт), и теперь максимальный объем виртуальной памяти для задачи в операционной системе OS/2 v. 4.5 по умолчанию состав­ляет 2 Гбайт, но командой VIRTUALADDRESSLIMIT=3072 в конфигурационном фай­ле CONFIG.SYS он может быть увеличен до 3 Гбайт.

В операционной системе OS/2 v. 4.5 разработчики постарались все «остатки» ста­рого 16-разрядого кода, который еще частично оставался в предыдущих версиях системы, полностью заменить 32-разрядными реализациями, что повысило быст­родействие системы. Прежде всего, обеспечена поддержка 32-раздядных драйве­ров устанавливаемых файловых систем (IFS), ибо в предыдущих системах работа с ними велась через трансляцию вызовов 32bit—>16bit—>32bit. В то же время для совместимости со старым программным обеспечением помимо 32-раздядного ис­пользуется и 16-раздядный интерфейс API.

Создана новая файловая система JFS (Journaling File System — файловая система с протоколированием), призванная повысить надежность и живучесть файловой подсистемы по сравнению с файловой системой HPFS386.IFS. Файловая система JFS обеспечивает большую безопасность в структурах данных благодаря технике, разработанной для систем управления базами данных. Работа с JFS происходит в режиме транзакций с ведением журнала транзакций. В случае системных сбоев есть возможность обработки журнала транзакций с целью принятия или отмены изменений, произведенных во время системного сбоя. Эта система управления файлами также повышает скорость восстановления файловой системы после сбоя. Сохраняя целостность файловой системы, она, подобно файловой системе NTFS, не гарантирует восстановление пользовательских данных. Следует отметить, что файловая система JFS обеспечивает самую высокую скорость работы с файлами из всех известных систем, созданных для персональных компьютеров, что очень важно для серверной операционной системы.

Для работы с дисками создан специальный менеджер дисков — LVM (Logical Volume Manager — менеджер логических дисков). LVM хранит информацию обо всех уста­навливаемых файловых системах и определяет имена дисков для программ, кото­рые этого требуют. Это позволяет избирательно назначить любую букву любому разделу диска, что в ряде случаев можно считать удобным. И даже больше — теперь

360 Глава 10. Краткий обзор современных операционных систем

операционной системе более не нужно использовать имена дисков. Менеджер логиче­ских дисков в совокупности с файловой системой JFS позволяет объединять несколь­ко томов и даже несколько физических дисков в один большой логический том.

Контрольные вопросы и задачи

1. Изложите основные архитектурные особенности операционных систем семей­
ства UNIX. Попробуйте объяснить основные различия между системами UNIX
и Windows.

2. Перечислите и поясните основные понятия, относящиеся к UNIX-системам.

3. Что делает системный вызов fork()? Каким образом осуществляется в опера­
ционных системах семейства UNIX запуск новой задачи?

4. Изложите основные моменты, связанные с защитой файлов в UNIX.

5. Сравните разрешения NTFS, имеющиеся в Windows NT/2000/XP, с правами
на доступ к файлам, реализованные в UNIX-системах.

6. Расскажите об особенностях семафоров в UNIX. Почему семафорные опера­
ции осуществляются сразу над множеством семафоров?

7. Что представляет собой вызов удаленной процедуры (RPC)?

8. Найдите в Интернете описание лицензии GNU и изучите его основные поло­
жения. Изложите их. Перечислите сильные и слабые стороны программного
обеспечения с открытым исходным кодом.

9. Расскажите об операционной системе Linux. Какие проблемы, на ваш взгляд,
наиболее важны для Linux? Расскажите об основных различиях между Linux
и FreeBSD.

10. Что представляет собой Х-Window? Что такое оконный менеджер? Какие окон­
ные менеджеры для операционной системы Linux вы знаете?

11. Что представляет собой операционная система QNX? Перечислите ее основ­
ные особенности.

12. Почему про QNX часто говорят, что это «сетевая» операционная система? Что
такое сетевой протокол FLEET?

13. Какие функции реализует ядро QNX?

14. В чем вы видите принципиальные различия между ядром Windows NT 4.0,
которое считают построенным по микроядерным принципам, и ядром QNX?

15. Расскажите об основных механизмах взаимодействия для организации рас­
пределенных вычислений в операционной системе QNX.

16. Расскажите о проекте OS/2. Какие особенности архитектуры этой операцион­
ной системы представляются наиболее интересными?

17. Какие механизмы использует операционная система OS/2, чтобы уменьшить
потребности в оперативной памяти и повысить производительность системы?

Глава 11. Операционные системы Windows

Как известно, компания Microsoft является безусловным лидером в разработке программного обеспечения для персональных компьютеров. Среди разнообразных программных продуктов этой компании особое место занимают ее операционные системы. Начав с разработки простейшей однопрограммной операционной систе­мы для первого персонального компьютера, эта компания недавно выпустила не­сколько версий серверной операционной системы Windows 2003, которые пред­назначены для построения корпоративных сетей и считаются на сегодняшний день одними из самых сложных и полнофункциональных. Для встроенных систем (в том числе систем для карманных компьютеров и других мобильных систем) Microsoft разработала операционные системы семейства Windows СЕ. Последняя такая опе­рационная система для популярных компьютеров типа Pocket PC получила на­звание Microsoft Windows Mobile 2003 for Pocket PC. (Операционные системы Windows СЕ имеют тот же интерфейс Win32 API, что и системы для персональ­ных компьютеров.)

Впервые слово «Windows», что, как известно, в переводе с английского дословно означает окна, компания Microsoft использовала в названии своей программной системы для персональных компьютеров, призванной предоставить пользовате­лям графический интерфейс и возможность работать с несколькими приложения­ми. Первые системы Windows представляли собой своеобразную оболочку, запус­каемую из операционной системы MS DOS, которая переключала центральный процессор в защищенный режим работы (см. главу 4) и позволяла организовать параллельное выполнение нескольких задач. Но главным на тот момент было пре­доставление пользователям графического интерфейса, которым в те времена об­ладали пользователи компьютеров фирмы Apple. Вначале возможность работать на персональном компьютере в графическом режиме вместо текстового некото­рым не казалась такой уж актуальной, хотя, конечно же, всем было понятно, что графический режим богаче по своему потенциалу. Наличие графического интер­фейса пользователя (Graphical User Interface, GUI) и широкая поддержка его со стороны компании Microsoft привели к тому, что большинство новых программ­ных продуктов стали создаваться в расчете на эти новые возможности. Со време-

362_______________________________ Глава 11. Операционные системы Windows

нем компания Microsoft все больше внимания стала уделять обеспечению надеж­ности вычислений и их эффективности, однако задача обеспечить пользователя интуитивно понятным и в целом удобным графическим интерфейсом, похоже, так и осталась главной.

Общим для операционных систем, имеющих в своем названии слово «Windows», является графический интерфейс пользователя. Все эти операционные системы похожи друг на друга. Приложения, написанные для среды Windows, будут одина­ково выглядеть и в Windows 95, и в Windows XP. В результате пользователи, уме­ющие работать с одной операционной системой, достаточно легко могут освоить другую. И это одно из важнейших достоинств.

Основной особенностью систем Windows является то, что все они предназначены для диалогового режима работы, и поэтому в качестве основного интерфейса вы­бран графический, как более функциональный и удобный. Если в таких операци­онных системах, как Linux, QNX или OS/2, можно работать с системой через интерфейс командной строки и этим ограничиться, то во всех системах Windows невозможно получить текстовый интерфейс командной строки без графического.

Многие считают, что интерфейс командной строки нужен только для относитель­но редкого вмешательства в работу операционной системы. Однако это не совсем так. Дело в том, что посредством скриптов можно автоматизировать выполнение большинства функций, связанных с управлением вычислительными процессами. Скрипт — это текстовый файл, содержащий программу действий, составленную на соответствующем языке¹. Например, пакетные (batch) файлы в операционных системах от компании Microsoft, которые имеют расширение bat, обрабатываются командным интерпретатором COMMAND.COM, если речь идет о сеансах DOS, или командным процессором CMD.EXE, если речь идет о системах типа Windows NT/ 2000/ХР и в скрипте имеются соответствующие команды. При запуске програм­мы CMD.EXE открывается сеанс обычного защищенного 32-разрядного режима.

В ряде случаев графический режим не нужен, поскольку выполняющиеся вычис­ления не требуют диалога с пользователем. К таким случаям, прежде всего, можно отнести работу серверов, которые, будучи правильно и разумно сконфигурирова­ны, способны работать месяцами без какого-либо вмешательства человека и пол­ностью выполнять поставленные перед ними задачи. К таким случаям можно от­нести и задачи автоматизированного управления различными технологическими процессами, специальным автоматизированным оборудованием. А поскольку в этих случаях графический диалоговый режим работы с системой не нужен, не нужны операционной системе и соответствующие вычислительные ресурсы, необходи­мые для функционирования этого режима. Если же вдруг потребуется организо­вать диалоговое взаимодействие с операционной системой, то тот же графический режим может быть запущен непосредственно из командной строки, что и делается в уже упомянутых операционных системах семейства UNIX (Linux, FreeBSD и т. д.), QNX, OS/2.

' Язык для составления программ, которые имеют текстовую форму даже на момент своего исполне­ния и состоят из команд, понятных операционной системе, часто называют языком скриптов.

Операционные системы Windows 9x______________________________________ 363