Операционные системы, среды и оболочки

ОПЕРАЦИОННЫЕ 
СИСТЕМЫ, СРЕДЫ 
И ОБОЛОЧКИ

Т.Л. Партыка, И.И. Попов

5-е издание, переработанное и дополненное

Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации 
в качестве учебного пособия для студентов учреждений среднего 
профессионального образования, обучающихся по группе специальностей
«Информатика и вычислительная техника»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва                                        2021

ИНФРА-М

УДК 004(075.32) 
ББК 32.973я723 
 
П18

Партыка Т.Л.
П18  
Операционные системы, среды и оболочки : учебное пособие / 
Т.Л. Партыка, И.И. Попов. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва : 
ФОРУМ : ИНФРА-М, 2021. — 560 с. — (Среднее профессиональное 
образование).

ISBN 978-5-00091-501-1 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013486-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-109170-8 (ИНФРА-М, online)

Рассматриваются общие принципы организации, состав, структу ра 
операционных систем и их оболочек, а также ряд конкретных систем. Значительное внимание уделяется проблемам управления информацией, процессами в ЭВМ и связи с оператором в рамках различных интерфейсов. 
В качестве примеров конкретных систем рассматриваются как ОС персональных компьютеров — MS DOS, Windows 3.x, 95/98/ME, NT/2000/XP/ 
Vista/W7, Mac OS, так и ОС для многопользовательских ЭВМ — OS 360/ 
370/375, RSX, Unix, Linux. Рассмотрен ряд оболочек, расширяющих возможности ОС ЭВМ как с текстовым, так и с графическим интерфейсом.
Для учащихся техникумов, колледжей, а также студентов вузов.

УДК 004(075.32) 
ББК 32.973я723 

Р е ц е н з е н т ы:
Б.В. Евтеев — доцент кафедры «Проектирование автоматизированных информационных систем» РЭА им. Г.В. Плеханова, кандидат физико-математических наук;
A.А. Емельянов — директор Института компьютерных технологий 
МЭСИ, заведующий кафедрой «Общая теория систем и системного 
анализа», доктор экономических наук, профессор;
B.П. Агальцов, В.А. Макунин — председатели предметных (цикловых) комиссий Математического колледжа

ISBN 978-5-00091-501-1 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013486-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-109170-8 (ИНФРА-М, online)

© Партыка Т.Л., Попов И.И., 2012
© Партыка Т.Л., Попов И.И., 2014, 
с изменениями
© ФОРУМ, 2014

Ïðåäèñëîâèå

Ôóíêöèîíèðîâàíèå ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ îáåñïå÷èâàåòñÿ íà ïà
ðèòåòíûõ íà÷àëàõ àïïàðàòíûìè è ïðîãðàììíûìè ñðåäñòâàìè.
Ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå âûïîëíÿåò ôóíêöèþ ïîñðåäíèêà ìåæäó
ïîëüçîâàòåëÿìè è ÝÂÌ, ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè àïïàðàòóðû âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, ÿâëÿÿñü ëîãè÷åñêèì åå ïðîäîëæåíèåì.
Èñïîëüçîâàíèå ðàçâèòîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïîçâîëÿåò
óâåëè÷èòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü âû÷èñëèòåëüíûõ ñèñòåì, àâòîìàòèçèðîâàòü ìíîãî÷èñëåííûå ðóòèííûå èíôîðìàöèîííûå ïðîöåññû â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè, ïîâûñèòü
ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà ðàçðàáîò÷èêîâ ðàçëè÷íûõ ñèñòåì àâòîìàòèçèðîâàííîé ïåðåðàáîòêè èíôîðìàöèè, ñîêðàòèòü îáùèå ñðîêè ðàçðàáîòîê è ò. ä.

Ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ìîæíî ðàçäåëèòü íà ñèñòåìíîå è

ïðèêëàäíîå. Ñèñòåìíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìïëåêñ óïðàâëÿþùèõ è îáðàáàòûâàþùèõ ïðîãðàìì, îïèñàíèé è èíñòðóêöèé, îáåñïå÷èâàþùèõ ôóíêöèîíèðîâàíèå âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû, à òàêæå ðàçðàáîòêó è èñïîëíåíèå ïðîãðàìì
ïîëüçîâàòåëåé. Ñîñòàâ ñèñòåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ
ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò õàðàêòåðà ðåøàåìûõ çàäà÷ ïîëüçîâàòåëåé.

Ïðîãðàììû ñèñòåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ðàçëè÷à
þòñÿ ïî ôóíêöèîíàëüíîìó íàçíà÷åíèþ è õàðàêòåðó èñïîëíåíèÿ.
Îíè äåëÿòñÿ íà èñïûòàòåëüíûå ïðîãðàììû, ñèñòåìû ïðîãðàììèðîâàíèÿ (ÑÏ) è îïåðàöèîííûå ñèñòåìû (ÎÑ).

 ñîñòàâ ñèñòåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ âõîäÿò òàê
æå ñ å ð â è ñ í û å
ï ð î ã ð à ì ì û, êîòîðûå ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ

ïðîâåðêè èñïðàâíîñòè áëîêîâ ÝÂÌ, îáíàðóæåíèÿ è ëîêàëèçàöèè îòêàçîâ óñòðîéñòâ è óñòðàíåíèÿ èõ âëèÿíèÿ íà ðàáîòó ñèñòåìû â öåëîì.

Íà áàçå îïåðàöèîííûõ ñèñòåì ñòðîÿòñÿ ïðîãðàììíûå ñðåäñò
âà, ðàñøèðÿþùèå ôóíêöèè ÎÑ, è ïàêåòû îáùåãî íàçíà÷åíèÿ
äëÿ ðåøåíèÿ ðàçëè÷íûõ íàó÷íûõ, òåõíè÷åñêèõ, ýêîíîìè÷åñêèõ è

äðóãèõ çàäà÷. Òàêèå ïàêåòû íå âõîäÿò â ÎÑ è ïîñòàâëÿþòñÿ îòäåëüíî.

Ïðèêëàäíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâî
êóïíîñòü ïðîãðàìì ðåøåíèÿ êîíêðåòíûõ çàäà÷ èç ðàçëè÷íûõ
ñôåð ïðèìåíåíèÿ ÝÂÌ. Ñïåöèàëèçèðîâàííûå êîìïëåêñû ïðîãðàìì ðåøåíèÿ êîíêðåòíûõ çàäà÷ âìåñòå ñ ñîïðîâîæäàþùåé äîêóìåíòàöèåé íàçûâàþò ïàêåòàìè ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì (ÏÏÏ)
èëè ïðèëîæåíèÿìè [1, 3].

Îáúåì ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ñîâðåìåííûõ âû÷èñëè
òåëüíûõ ñèñòåì íåïðåðûâíî âîçðàñòàåò, íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî åãî
ñòîèìîñòü îñòàåòñÿ äîâîëüíî âûñîêîé äàæå ïðè èñïîëüçîâàíèè
ïðîìûøëåííûõ ìåòîäîâ ðàçðàáîòêè.

Îñîáåííî âåëèêà ðîëü ñèñòåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷å
íèÿ, òàê êàê íà åãî áàçå ðàçðàáàòûâàåòñÿ ñïåöèàëüíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå. Íåðåäêî äîëÿ ñòîèìîñòè ñèñòåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ îò îáùåé ñòîèìîñòè âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû
äîñòèãàåò 70 % è âûøå.

 èñòîðè÷åñêîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðàçâèòèÿ ïðîãðàììíûõ

ñðåäñòâ ïåðâûìè ïîÿâèëèñü óçêî îðèåíòèðîâàííûå ïðèëîæåíèÿ
(«ïðîãðàììà, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ âû÷èñëåíèÿ ÷èñëà c òî÷íîñòüþ
äî 200-ãî çíàêà», «ïðîãðàììà, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ðàñ÷åòà è ïå÷àòè ïëàòåæíîé âåäîìîñòè» è ïð.), çàòåì ÑÏ (ðàííèå èõ âåðñèè
íàçûâàëèñü ñèñòåìàìè àâòîìàòèçàöèè ïðîãðàììèðîâàíèÿ) è ÎÑ.

Ðàííèå ÝÂÌ íå ïðåäóñìàòðèâàëè ÎÑ, ïîýòîìó ïðîöåäóðû çà
ïóñêà/îñòàíîâêè ïðîãðàìì, ïðèñîåäèíåíèÿ âíåøíèõ íîñèòåëåé
îñóùåñòâëÿëèñü âðó÷íóþ èëè êîìàíäàìè èç ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì.  ñåðåäèíå 1960-õ ãã. ðÿä âåäóùèõ ôèðì-ïðîèçâîäèòåëåé
ÝÂÌ, òàêèõ êàê IBM (Internatiînal Business Machines — ÑØÀ),
ICL (International Computer Limited — Âåëèêîáðèòàíèÿ), CII
(Compagne Internationale pour Informatique — Ôðàíöèÿ), ïðàêòè÷åñêè îäíîâðåìåííî ïðèñòóïèëè ê âûïóñêó ìîäåëåé ìàøèí (ñîîòâåòñòâåííî — IBM 360, System 4, Iris 80), îñíàùåííûõ îïåðàöèîííûìè ñèñòåìàìè (operating system).

Êàê ïîêàçàëî âðåìÿ, íàèáîëåå ñîâåðøåííîé è êîíêóðåíòî
ñïîñîáíîé îêàçàëàñü ñèñòåìà OS/360 (IBM), â êîòîðîé áûëè çàëîæåíû ïðàêòè÷åñêè âñå îñíîâíûå ÷åðòû ÎÑ, ïîçâîëÿþùèå ïðåâðàòèòü ÝÂÌ â «àâòîìàòèçèðîâàííóþ ôàáðèêó» îáðàáîòêè èíôîðìàöèè ïðè ìèíèìàëüíîì ó÷àñòèè ÷åëîâåêà. OS/360 è äðóãèå
ñîâðåìåííûå åé ñèñòåìû áûëè îðèåíòèðîâàíû íà îáðàáîòêó ïîòîêà çàäàíèé (èëè ïàêåòíóþ îáðàáîòêó — batch processing), ïðè
êîòîðîé ïîëüçîâàòåëü íå ìîã âìåøèâàòüñÿ â õîä âûïîëíÿåìîé çà
4
Ïðåäèñëîâèå

äà÷è, îïåðàòèâíî ïðîñìîòðåòü ïðîìåæóòî÷íûå äàííûå, ò. å. áûë
îòîðâàí îò ìàøèíû.

Ïîÿâëåíèå è øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå âèäåîòåðìèíàëîâ ñîç
äàëè âîçìîæíîñòü ïðåäîñòàâèòü ïîëüçîâàòåëþ àêòèâíûé äèàëîãîâûé äîñòóï ê âû÷èñëèòåëüíîìó ïðîöåññó, êîòîðûì îí çàíèìàåòñÿ.  OS/360 ôèðìîé è ïîëüçîâàòåëÿìè áûëè âíåñåíû äîïîëíåíèÿ — ïîÿâèëèñü ñèñòåìû TSO (Time Sharing Option — Ñèñòåìà ñ
ðàçäåëåíèåì
âðåìåíè),
CICS
(Customer
Information
Control

System — Ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ ïîòðåáëåíèåì èíôîðìàöèè). Èçâåñòåí
ðÿä
óäà÷íûõ
îòå÷åñòâåííûõ
ðàçðàáîòîê
—
PRIMUS,

FOCUS. Ïîÿâèâøèåñÿ â ïîñëåäóþùèé ïåðèîä ÎÑ îðèåíòèðîâàëèñü ïðåèìóùåñòâåííî íà èíòåðàêòèâíóþ ðàáîòó ïîëüçîâàòåëåé — RSX, VMS, Unix è ïð.

Ïî-âèäèìîìó, â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí
íîé ÿâëÿåòñÿ èíòåðàêòèâíàÿ ÎÑ Unix, âåðñèè êîòîðîé ðàçðàáîòàíû ïðàêòè÷åñêè äëÿ âñåõ ìîäåëåé ÝÂÌ. Äëÿ IBM PC-ñîâìåñòèìûõ ÝÂÌ (ÏÝÂÌ) â ñâîå âðåìÿ áûëà ñîçäàíà Unix-ïîäîáíàÿ
ñèñòåìà MS DOS (ôèðìà MicroSoft). Ñëåäóåò ñîãëàñèòüñÿ ñ îñòðîóìíûì çàìå÷àíèåì Ïèòåðà Íîðòîíà î òîì, ÷òî «MS DOS —
ýòî Unix äëÿ äîøêîëüíèêîâ, Unix — ýòî MS DOS äëÿ ïîëüçîâàòåëåé ñ âûñøèì îáðàçîâàíèåì».

ÎÑ ÿâëÿåòñÿ ïåðâè÷íîé ïðîãðàììíîé îáîëî÷êîé äëÿ âñÿêîé

ÝÂÌ — áåç ÎÑ ìàøèíà îêàçûâàåòñÿ íåîäóøåâëåííûì ïðåäìåòîì. Ïðè âêëþ÷åíèè ýëåêòðîïèòàíèÿ ÝÂÌ àâòîìàòè÷åñêè îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ÷èòûâàíèå ñ ìàãíèòíîãî íîñèòåëÿ, çàïèñü â îïåðàòèâíóþ ïàìÿòü è çàïóñê ðåçèäåíòíûõ ïðîãðàìì ÎÑ èëè çàãðóçêà
ÎÑ (loading).  íåêîòîðûõ ñèñòåìàõ ïðîöåññ çàãðóçêè ïðåðûâàåòñÿ äëÿ çàïðîñà ó îïåðàòîðà àäðåñà (íîìåðà), âíåøíåãî óñòðîéñòâà, íà êîòîðîì ðàçìåùàþòñÿ ïðîãðàììû ÎÑ (ðåçèäåíòíîãî óñòðîéñòâà). Ïðè âêëþ÷åíèè ÏÝÂÌ ïîèñê óñòðîéñòâà ñ ÎÑ îñóùåñòâëÿåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè.

Ðåçèäåíòíîå óñòðîéñòâî (êàê ïðàâèëî, ÍÌÄ èëè CD) ÷àñòî

íàçûâàþò b o o t a b l e, à ïðîöåññ çàãðóçêè — b o o t («îáóâàòü»),
÷òî õîðîøî èëëþñòðèðóåò, âî-ïåðâûõ «ãîëûé» (èëè «íåîáóòûé»)
ñòàòóñ êîìïüþòåðà áåç ÎÑ, âî-âòîðûõ — âîçìîæíîñòü «îäåòü»
êîìïüþòåð â ðàçíûå ÎÑ, ïðè ýòîì «îáðàç ìàøèíû» ìîæåò èçìåíèòüñÿ äî íåóçíàâàåìîñòè. Ýòî äàâíî è õîðîøî èçâåñòíî ïðîôåññèîíàëüíûì ïîëüçîâàòåëÿì áîëüøèõ ÝÂÌ, à ñåé÷àñ ñòàëî è
«äîñòîÿíèåì øèðîêèõ ìàññ» â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî ñîâðåìåííûå ìîäåëè íàñòîëüíûõ ÏÊ ïðåêðàñíî ðàáîòàþò ñ ðàçëè÷íûìè ÎÑ —
MS DOS, OS/2, Windows 95/98/ME/NT/2000/ÕÐ, Unix è ïð.

Ïðåäèñëîâèå
5

ÎÑ âûïîëíÿåò ñëåäóþùèå îñíîâíûå (òåñíî âçàèìîñâÿçàííûå)

ôóíêöèè:

óïðàâëåíèå äàííûìè;
óïðàâëåíèå çàäà÷àìè;
ñâÿçü ñ âíåøíåé ñðåäîé.
Ñòðóêòóðíî îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâî
êóïíîñòü ïðîãðàìì, óïðàâëÿþùèõ õîäîì ðàáîòû âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, èäåíòèôèöèðóþùèõ ïðèêëàäíûå ïðîãðàììû è
äàííûå è îñóùåñòâëÿþùèõ ñâÿçü ìåæäó ìàøèíîé è îïåðàòîðîì.

 íàñòîÿùåì ó÷åáíîì ïîñîáèè ðàññìàòðèâàþòñÿ îáùèå ïðèí
öèïû îðãàíèçàöèè, ñîñòàâ, ñòðóêòóðà îïåðàöèîííûõ ñèñòåì è èõ
îáîëî÷åê, à òàêæå ðÿä êîíêðåòíûõ ñèñòåì.

 ïåðâîé ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ îñíîâíûå ïðèíöèïû îðãàíè
çàöèè è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì, èõ ñîñòàâ è
ñòðóêòóðà.
Ðàññìàòðèâàþòñÿ
ôóíêöèè
óïðàâëåíèÿ
äàííûìè,

âêëþ÷àÿ ïëàíèðîâàíèå ðàçìåùåíèÿ äàííûõ è îïåðàòèâíîå óïðàâëåíèå èõ ïðîõîæäåíèåì ÷åðåç ñèñòåìó â ïðîöåññå ðåøåíèÿ çàäà÷.
Ñ äàííîé ôóíêöèåé òåñíî âçàèìîñâÿçàíî óïðàâëåíèå çàäàíèÿìè
(ïðîöåññàìè, çàäà÷àìè), äèñöèïëèíû îáñëóæèâàíèÿ ïðîöåññîâ è
ïîäïðîöåññîâ, óïðàâëåíèå î÷åðåäÿìè, îïòèìèçàöèÿ èñïîëüçîâàíèÿ ïàìÿòè äëÿ ðàçìåùåíèÿ çàäà÷. Ôóíêöèÿ ñâÿçè ñ îïåðàòîðîì
ðåàëèçóåò ñîâîêóïíîñòü èíòåðôåéñîâ êàê ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ
òåêóùåãî
óïðàâëåíèÿ
âû÷èñëèòåëüíûì
ïðîöåññîì
(îïåðàòîð

ÝÂÌ), òàê è äëÿ êîíôèãóðèðîâàíèÿ è óñòàíîâêè ÎÑ è åå êîìïîíåíò (ñèñòåìíûé àäìèíèñòðàòîð) è äëÿ ïåðåäà÷è äàííûõ â ïðèêëàäíóþ ïðîãðàììó è èõ âûâîäà èç íåå (ïðèêëàäíîé ïîëüçîâàòåëü).

Âî âòîðîé ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ îïåðàöèîííûå ñèñòåìû

ïåðñîíàëüíûõ
êîìïüþòåðîâ
(îäíîïîëüçîâàòåëüñêèå,
îäíîïðî
ãðàììíûå) êàê ïîëó÷èâøèå íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå (ñîòíè
ìèëëèîíîâ ýêçåìïëÿðîâ). Ýòî ïðåæäå âñåãî îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà MS DOS (íà ïðèìåðå âåðñèè 6.22), çàòåì ãðàôè÷åñêèå ïðîãðàììíûå îáîëî÷êè Windows 3.x, îïåðàöèîííûå ñèñòåìû OS/2,
Windows
95/98/ME,
ñèñòåìû
Windows
NT/2000/ÕÐ/Vista/W7.

Âîçìîæíî, ñþäà ñëåäîâàëî áû îòíåñòè òàêæå ÎÑ Linux è âåðñèè
Unix äëÿ ÏÝÂÌ (AIX, Xenix), îäíàêî àâòîðû ïîìåñòèëè ýòè âîïðîñû â ñëåäóþùóþ ãëàâó. Ýòî ñâÿçàíî, ñêîðåå, ñ èñòîðè÷åñêèìè
è ãåíåàëîãè÷åñêèìè ñîîáðàæåíèÿìè — ðàññìàòðèâàåìûå âî âòîðîé ãëàâå ñèñòåìû, âî-ïåðâûõ, ÿâëÿþòñÿ ïðîäóêöèåé Microsoft
(â îñíîâíîì), à, âî-âòîðûõ, èõ âîçìîæíîñòè ðàçâèâàëèñü âìåñòå
ñ àïïàðàòíîé ïëàòôîðìîé, íà êîòîðóþ îíè îðèåíòèðîâàëèñü, —

6
Ïðåäèñëîâèå

Intel — 8086-80286-386-486-Pentium è ò. ä. È õîòÿ Windows NT/
2000, êàê óâåðÿþò ñïåöèàëèñòû, íåíàìíîãî óñòóïàåò ïî ñåòåâûì
è ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèì ñâîéñòâàì òàêèì ÎÑ, êàê Unix/Linux,
ñëåäóåò íå çàáûâàòü, ÷òî Unix/Linux ïðèøëè íà ÏÝÂÌ c áîëüøèõ âû÷èñëèòåëüíûõ ñèñòåì (mainframes, hosts), à íå íàîáîðîò.

 òðåòüåé ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèå ìíî
ãîçàäà÷íûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû â òîé èñòîðè÷åñêîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, â êîòîðîé îíè áûëè ðàçðàáîòàíû. Ïðåæäå âñåãî, ýòî
ðÿä ñèñòåì OS/360/370/375, êëàññè÷åñêèé ïðîòîòèï âñåõ ïîñëåäóþùèõ ðàçðàáîòîê, çàòåì îïåðàöèîííûå ñèñòåìû RSX (ÎÑ ÐÂ)
è íàèáîëåå ïîïóëÿðíûå ñåãîäíÿ ñðåäè ñèñòåìíûõ àäìèíèñòðàòîðîâ ìîùíûõ ìàøèí ñèñòåìû Unix è Linux. Îñíîâíîé ÷åðòîé äàííûõ ÎÑ ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå ðàáîòû ñèñòåì â îäíîì èç ñëåäóþùèõ ðåæèìîâ:

ñèñòåìû ñ ðàçäåëåíèåì âðåìåíè, â êîòîðûõ êàæäûé ó÷àñòíèê

«êàê áû ìîíîïîëüíî» (âèðòóàëüíî) ïîëüçóåòñÿ ðåñóðñàìè
ÝÂÌ, à îñíîâíîé çàäà÷åé àäìèíèñòðàòîðîâ è ðàçðàáîò÷èêîâ ÿâëÿåòñÿ çàùèòà äàííûõ îò íåñàíêöèîíèðîâàííîãî äîñòóïà è âçàèìíàÿ èçîëÿöèÿ ó÷àñòíèêîâ;

ñèñòåìû îáåñïå÷åíèÿ ãðóïïîâûõ ðåøåíèé (ÑÎÃÐ) — Computer

Supported Cooperative Work, groupware — îðèåíòèðîâàííûå
íà ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíóþ çàäà÷ó — îáåñïå÷èòü âçàèìîäåéñòâèå ïîëüçîâàòåëåé â ïðîöåññå ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé.
ÑÎÃÐ ñî÷åòàþò êîììóíèêàöèîííóþ, âû÷èñëèòåëüíóþ òåõíîëîãèè è ïðîöåäóðû ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé äëÿ îáëåã÷åíèÿ
ôîðìóëèðîâàíèÿ è ðåøåíèÿ íåñòðóêòóðèðîâàííûõ ïðîáëåì
ãðóïïîé ëèö.

 ÷åòâåðòîé ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ ñðåäû è îáîëî÷êè îïåðà
öèîííûõ ñèñòåì. Ïðåæäå âñåãî, äàåòñÿ êðàòêîå îïèñàíèå ïðîãðàìì ðàñøèðåíèÿ âîçìîæíîñòåé ïàêåòíûõ ÎÑ (OS/360/370/
375) — äèàëîãîâûå ìîíèòîðû ÅÑ ÝÂÌ, çàòåì â èñòîðè÷åñêîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïîÿâëåíèÿ íà ñöåíå — ìîíèòîð PCTOOLS
äëÿ ÏÝÂÌ, îáîëî÷êà Norton Commander (NC), Norton Commander-ïîäîáíûå îáîëî÷êè äëÿ Windows (â òîì ÷èñëå NC äëÿ
Windows, Windows Commander, Far Manager), ïðîãðàììíàÿ îáîëî÷êà Dosshell. Êîíå÷íî, åñëè ñòðîãî ïðèäåðæèâàòüñÿ òèïèçàöèè
îáîëî÷åê íà ò å ê ñ ò î â û å è ã ð à ô è ÷ å ñ ê è å, òî ñðåäñòâà NC
äëÿ Windows è Windows Commander ñëåäîâàëî áû ðàññìàòðèâàòü
â îäíîì ðÿäó ñ Windows 3.x êàê ãðàôè÷åñêèå, îäíàêî îíè ïîìåùåíû â 4-þ ãëàâó êàê ïðÿìûå ïîòîìêè NC, ôóíêöèîíàëüíî
ñõîäíûå ñ Far Manager, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíî òåê
Ïðåäèñëîâèå
7

ñòîâîé îáîëî÷êîé. Çäåñü òàêæå ðàññìîòðåí Konqueror — ôóíêöèîíàëüíûé àíàëîã Far äëÿ ÎÑ Linux, à òàêæå ðÿä äðóãèõ ïðèëîæåíèé, ðàñøèðÿþùèõ âîçìîæíîñòè ïîëüçîâàòåëåé ÎÑ.

Ó÷åáíîå ïîñîáèå áàçèðóåòñÿ íà ìàòåðèàëàõ, íàêîïëåííûõ àâ
òîðàìè â ïðîöåññå ïðàêòè÷åñêîé, èññëåäîâàòåëüñêîé, à òàêæå
ïðåïîäàâàòåëüñêîé (ÌÈÔÈ, ÐÃÃÓ, ÐÝÀ èì. Ã. Â. Ïëåõàíîâà)
äåÿòåëüíîñòè. Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü êîëëåãàì, ïðèíÿâøèì
ó÷àñòèå
â
îáñóæäåíèè
ìàòåðèàëà:
À. Ã. Ðîìàíåíêî

(ÐÃÃÓ), Ê. È. Êóðáàêîâó (ÐÝÀ èì. Ã. Â. Ïëåõàíîâà), Ï. Á. Õðàìöîâó (ÐÍÈÖ «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò»), ðåöåíçåíòàì, à òàêæå
ñòóäåíòàì ÐÃÃÓ è ÐÝÀ èì. Ã. Â. Ïëåõàíîâà çà ïðåäîñòàâëåííûå
èëëþñòðàòèâíûå ìàòåðèàëû.

8
Ïðåäèñëîâèå

Ãëàâà 1
ÎÏÅÐÀÖÈÎÍÍÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÝÂÌ.
ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÐÈÍÖÈÏÛ È ÏÎÍßÒÈß

Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà — ýòî ñîâîêóïíîñòü ïðîãðàìì, îáåñ
ïå÷èâàþùèé îðãàíèçàöèþ âû÷èñëèòåëüíîãî ïðîöåññà íà ÝÂÌ.
Îñíîâíûå çàäà÷è ÎÑ ñëåäóþùèå:

óâåëè÷åíèå ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ÝÂÌ (çà ñ÷åò îðãàíè
çàöèè íåïðåðûâíîé îáðàáîòêè ïîòîêà çàäà÷ ñ àâòîìàòè÷åñêèì ïåðåõîäîì îò îäíîé çàäà÷è ê äðóãîé è ýôôåêòèâíîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ ðåñóðñîâ ÝÂÌ ïî íåñêîëüêèì çàäà÷àì);

óìåíüøåíèå âðåìåíè ðåàêöèè ñèñòåìû íà çàïðîñû ïîëüçî
âàòåëåé ïîëüçîâàòåëÿìè îòâåòîâ îò ÝÂÌ;

óïðîùåíèå ðàáîòû ðàçðàáîò÷èêîâ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ è

ñîòðóäíèêîâ
îáñëóæèâàþùåãî
ïåðñîíàëà
ÝÂÌ
(çà
ñ÷åò

ïðåäîñòàâëåíèÿ èì çíà÷èòåëüíîãî êîëè÷åñòâà ÿçûêîâ ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ðàçíîîáðàçíûõ ñåðâèñíûõ ïðîãðàìì).

1.1. Êëàññû, ôóíêöèè è ñîñòàâ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì

Ôóíêöèè ÎÑ

Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ìîãóò êëàññèôèöèðîâàòüñÿ ïî ñëå
äóþùèì ïîêàçàòåëÿì:

êîëè÷åñòâó
ïîëüçîâàòåëåé:
îäíîïîëüçîâàòåëüñêèå
ÎÑ

(MS DOS, Windows) è ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèå ÎÑ (VM,
Unix);

äîñòóïó: ïàêåòíûå (OS/360), èíòåðàêòèâíûå (Windows, Unix),

ñèñòåìû ðåàëüíîãî âðåìåíè (QNX, Neutrino, RSX);

êîëè÷åñòâó ðåøàåìûõ çàäà÷: îäíîçàäà÷íûå ÎÑ (MS DOS) è

ìíîãîçàäà÷íûå ÎÑ (Windows, Unix).

Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ âûïîëíåíèÿ ñëå
äóþùèõ îñíîâíûõ (òåñíî âçàèìîñâÿçàííûõ) ôóíêöèé (ðèñ. 1.1):

óïðàâëåíèå äàííûìè;
óïðàâëåíèå çàäà÷àìè (çàäàíèÿìè, ïðîöåññàìè);
ñâÿçü ñ ÷åëîâåêîì-îïåðàòîðîì.

 ðàçëè÷íûõ ÎÑ ýòè ôóíêöèè ðåàëèçóþòñÿ â ðàçëè÷íûõ ìàñ
øòàáàõ è ñ ïîìîùüþ ðàçíûõ òåõíè÷åñêèõ, ïðîãðàììíûõ, èíôîðìàöèîííûõ ìåòîäîâ è ñðåäñòâ.

Ñèñòåìíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ÝÂÌ ïðåäíàçíà÷åíî

äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ àäàïòèðóåìîñòè ïðîãðàìì ïîëüçîâàòåëåé ê èçìåíåíèÿì ñîñòàâà ðåñóðñîâ ÝÂÌ. Âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû îáåñïå÷èâàåòñÿ îïåðàöèîííîé ñèñòåìîé áëàãîäàðÿ ïðèìåíåíèþ ìóëüòèïðîãðàììèðîâàíèÿ è íàëè÷èþ
ñïåöèàëüíûõ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ äëÿ âûïîëíåíèÿ òðóäîåìêèõ
îïåðàöèé ââîäà-âûâîäà èíôîðìàöèè. Âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà ïðîãðàììèñòà äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò ïðåäîñòàâëåíèÿ åìó
áîëüøîãî ÷èñëà ÿçûêîâ ïðîãðàììèðîâàíèÿ; ñïåöèàëüíûõ áèáëèîòåê ïðîãðàìì; óäîáíûõ ñðåäñòâ ââîäà-âûâîäà, ñðåäñòâ îòëàäêè
ïðîãðàìì è îôîðìëåíèÿ çàäàíèé.

Ê ÷èñëó íàèáîëåå èçâåñòíûõ ïåðâûõ óïðàâëÿþùèõ ïðîãðàìì

îòíîñÿòñÿ êîìïëåêñû SAGE, SABRE, MERCURY, ðåàëèçîâàííûå íà ÝÂÌ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ. Äëÿ ÝÂÌ IBM/360 áûëè ðàçðàáîòàíû îïåðàöèîííûå ñèñòåìû, îáåñïå÷èâàþùèå ïàêåòíóþ òåõíîëîãèþ îáðàáîòêè äàííûõ è ðàáîòó â ðåàëüíîì ìàñøòàáå âðåìå
10
Ãëàâà 1. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ÝÂÌ. Îñíîâíûå ïðèíöèïû...

Ðèñ. 1.1. Îñíîâíûå ôóíêöèè îïåðàöèîííûõ ñèñòåì (ÎÑ)

íè, à òàêæå ðåàëèçàöèþ ìíîãîìàøèííûõ è ìóëüòèïðîöåññîðíûõ
êîìïëåêñîâ.

Ïåðâàÿ ôóíêöèîíàëüíî ïîëíàÿ ÎÑ (OS/360) áûëà ïðåäëîæå
íà ôèðìîé IBM â êà÷åñòâå îáîëî÷êè ÝÂÌ IBM/360. Ðàçðàáîòêà
è âíåäðåíèå ÎÑ ïîçâîëèëè ðàçãðàíè÷èòü ôóíêöèè îïåðàòîðîâ,
àäìèíèñòðàòîðîâ, ïðîãðàììèñòîâ, ïîëüçîâàòåëåé, à òàêæå ñóùåñòâåííî (â äåñÿòêè è ñîòíè ðàç) ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
ÝÂÌ è ñòåïåíü çàãðóçêè òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ.

Ðàííèå âåðñèè OS/360 áûëè îðèåíòèðîâàíû íà ïàêåòíóþ

(batch processing) îáðàáîòêó èíôîðìàöèè — âõîäíîé ïîòîê çàäàíèé (íà ÌË, ÌÄ èëè ïåðôîêàðòàõ) ïîäãîòàâëèâàëñÿ çàðàíåå è
ïîñòóïàë íà îáðàáîòêó â íåïðåðûâíîì ðåæèìå. Â äàëüíåéøåì
âîçíèêëè ðàñøèðåíèÿ OS/360/375, äîïóñêàþùèå äèàëîãîâóþ îáðàáîòêó äàííûõ ñ òåðìèíàëîâ ïîëüçîâàòåëÿ, ïîñëåäíÿÿ èç âåðñèé
(OS SVM) ôàêòè÷åñêè ïðåäîñòàâëÿëà â ðàñïîðÿæåíèå ïîëüçîâàòåëÿ «âèðòóàëüíóþ ïåðñîíàëüíóþ ÝÂÌ» ñ ïîëíîé ìîùíîñòüþ
âû÷èñëèòåëüíîé óñòàíîâêè IBM/360/375. Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû äðóãèõ ñåìåéñòâ (ïîêîëåíèé), íàïðèìåð RSX (äëÿ PDP/11
DEC) èëè Unix, ñ ñàìîãî âîçíèêíîâåíèÿ îðèåíòèðîâàëèñü íà èíòåðàêòèâíîå âçàèìîäåéñòâèå ñ ïîëüçîâàòåëÿìè.

Îäíî èç îñíîâíûõ òðåáîâàíèé ê ðàçðàáîòêå ïðîãðàììíîãî

îáåñïå÷åíèÿ ÝÂÌ — ìîäóëüíîñòü. Ìîäóëüíàÿ ñòðóêòóðà ïðîãðàìì è ïðîãðàììíûõ êîìïëåêñîâ îáëåã÷àåò îðãàíèçàöèþ ðàáîòû áîëüøèõ êîëëåêòèâîâ ïðîãðàììèñòîâ ïî ñîçäàíèþ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ. Äðóãîå âàæíîå òðåáîâàíèå ê ïðîãðàììíîìó
îáåñïå÷åíèþ — âîçìîæíîñòü ðàçâèòèÿ ïðîãðàììíîé ñèñòåìû.
Âûïîëíåíèþ ýòîãî òðåáîâàíèÿ ñïîñîáñòâóåò ìîäóëüíàÿ îðãàíèçàöèÿ ïðîãðàìì. Ñóùåñòâåííûì ÿâëÿåòñÿ òðåáîâàíèå ïðîñòîòû
îñâîåíèÿ, ïîääåðæàíèÿ, ýêñïëóàòàöèè è ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ âîçìîæíîñòåé ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò îáõîäèòüñÿ íåáîëüøèì ÷èñëîì ñïåöèàëèñòîâ, îáñëóæèâàþùèõ ïðèíÿòîå ê
ýêñïëóàòàöèè ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå.

Ñèñòåìà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ýêñ
ïëóàòàöèè ìíîãî÷èñëåííûìè ãðóïïàìè ïîëüçîâàòåëåé â ðàçëè÷íûõ îðãàíèçàöèÿõ è ïðåäïðèÿòèÿõ, ïîýòîìó îíà äîëæíà îáëàäàòü
ñâîéñòâàìè ãèáêîñòè, àäàïòèðóåìîñòè. Ýòè òðåáîâàíèÿ îáåñïå÷èâàþòñÿ ïðèìåíåíèåì ïðèíöèïîâ îòêðûòîñòè, ìàøèííîé íåçàâèñèìîñòè îáðàáàòûâàþùèõ ïðîãðàìì, óíèôèêàöèè èñïîëüçîâàíèÿ
ïåðèôåðèéíîãî îáîðóäîâàíèÿ è ò. ä. Ïî âîçìîæíîñòè äîëæíà
äîñòèãàòüñÿ ñîâìåñòèìîñòü ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ ÝÂÌ è ñèñòåì îáðàáîòêè äàííûõ. Êàê ïðàâèëî, ñîâìåñòè
1.1. Êëàññû, ôóíêöèè è ñîñòàâ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì
11