ПРОБЛЕМЫ  ПРОЕКТИРОВАНИЯ  СОВРЕМЕННЫХ  ОС  И  ПУТИ  ИХ  РЕШЕНИЯ

Орлов  Андрей  Геннадьевич

студент  Севастопольского  государственного  университета,  РФ,  г.  Севастополь

E -mail:  orel777@mail.ru

Моисеев  Дмитрий  Владимирович

канд.  техн.  наук,  доцент  Севастопольского  государственного  университета,  РФ,  г.  Севастополь

Чужикова  Ольга  Дмитриевна

преподаватель  Севастопольского  государственного  университета,  РФ,  г.  Севастополь

PROBLEMS  AND  SOLUTIONS  OF  DESIGN  MODERN  OS

Andrey  Orlov

student  of   Sevastopol  State  University,  Russia,  Sevastopol

Moiseev  Dmitry

Ph.D.,  Associate  Professor  of  Sevastopol  State  University,  Russia,  Sevastopol

Chuzhikova  Olga

lecturer   of  Sevastopol  State  University,  Russia,  Sevastopol

АННОТАЦИЯ

Цель  данной  статьи  рассмотреть  существующие  проблемы  при  проектировании  современных  ОС.  Проанализировать  пути  решения  данных  проблем  в  ближайшее  десятилетие.

ABSTRACT

The  purpose  of  this  article  to  review  the  existing  problems  in  the  design  of  modern  operating  systems.  To  explore  ways  to  address  these  issues  in  the  next  decade.

Ключевые  слова:  операционные  системы;  фрагментация;  API;

Keywords:  operating  systems;  fragmentation;  API;

Введение

Первые  операционные  системы  появились  ещё  в  XX  веке,  развиваясь  от  простых  DOS-систем  до  современных  семейств  Windows  NT  и  UNIX-подобных  ОС.  Несмотря  на  кажущиеся  различие  современные  ОС  крайне  схожи  между  собою,  как  в  принципах  внутреннего  функционирования,  так  и  в  способах  взаимодействия  с  пользователем.

1.  анализ  рынка  операционных  систем

Для  того,  чтобы  приступить  к  анализу  тех  тенденций,  которые  наблюдаются  у  современных  ОС,  стоит  проанализировать  структурный  и  количественный  разброс  различных  ОС  на  мировом  IT-рынке. 

В  основном  для  оценки  той  ил  иной  ОС  повсеместно  применяется  процедура,  основанная  на  перехвате  данных  об  ОС  из  браузера,  который  на  ней  установлен.  Так  согласно  аналитике  сайта,  W3Schools  можно  составить  диаграммы  развития  рынка  OS  с  2009  по  2015  год. 

Рисунок  1.  Доли  различных  ОС

Как  хорошо  видно  из  рисунка  1,  на  протяжении  последних  лет  наблюдается  рост  рынка  мобильных  ОС  таких  как:  iOS,  Windows  Phone,  Android.  В  основном  крупные  компании-производители  ОС  для  ПК  занимают  достаточно  небольшую  долю  в  секторе  ОС  для  мобильных  платформ.  Связанно  это  прежде  всего  с  трудностями  адаптации  программных  решений,  разработанных  для  ПК  на  мобильные  платформы.  Доля  «мобильных»  ОС  представлена  в  таблице  1.

Таблица  1.

Доли  мобильных  ОС

2.  фрагментация  мобильных  ос

Современные  мобильные  устройства  выпускаются  с  различными  размерами  экранов  и  наборами  устройств.  Кроме  того,  на  рынке  мобильных  ОС  много  разных  версий  различных  ОС,  которые  одновременно  активны  в  настоящий  момент,  что  увеличивает  фрагментацию.  Это  влечет  к  тому,  что  разработка  приложений,  которые  смогут  работать  на  всех  выпущенных  устройствах,  может  стать  чрезвычайно  сложной  и  трудоемкой  задачей.  Примером  может  служить  фрагментация  ОС  Android  на  рисунке  2.

Рисунок  2.  Фрагментация  ОС  Android

3.  анализ  проблем  при  разработке  ос

В  целом  все  проблемы,  связанные  с  разработкой  современных  ОС  можно  свести  к  противопоставлению  двух  концепций:  специализированных  и  универсальных  ОС.  При  этом  ни  одна  из  современных  ОС  в  чистом  виде  не  относится  к  той  или  другой  концепции.  Это  связанно  с  разными  нишами  соответствующих  ОС  на  общем  IT-рынке.  Между  тем  можно  выделить  две  стратегии  при  разработке  ОС:

1.  Стремление  к  созданию  единой  версии  ОС  для  разных  типов  устройств.

2.  Увеличение  кол-ва  устройств,  работающих  на  единой  ОС  в  приделах  одного  вида  устройств.

Компании  такие  как  Microsoft  и  Apple  пользуются  первой  стратегией,  в  то  время  как  корпорации  Google  использует  вторую  стратегию. 

Выбор  первой  стратегии  предусматривает  в  свою  очередь  создание  единого  API  пространства  для  различных  платформ.  Между  тем  такая  универсальность  имеет  3  существенных  недостатка:

1.  Техническая  сложность  стандартизации  такого  API.

2.  Фактическая  невозможность  стандартизации  устройств  с  предыдущей  версией  ОС.

3.  Огромная  избыточность  ОС.

Можно  заметить,  что  подобная  концепция  нашла  своё  отражение  в  существующей  «экосистеме»  Apple  и  новой  операционной  системе  Windows  10.  Между  тем  стоит  отметить,  что  если  1-й  и  2-й  недостатки  данной  стратегии  могут  быть  исправлены  с  течением  времени,  то  3-й  недостаток  является  принципиальным  и  неразрешимым  не  только  для  области  ОС,  но  и  для  всей  IT-индустрии  в  целом.  Для  второй  стратегии  характерна  проблема  с  фрагментацией  ОС  и  опять  же  с  избыточностью  самой  ОС  внутри  мобильного  семейства  устройств. 

4.  адаптивные  ос

Автономная  (Адаптивная)  компьютерная  система  —  компьютерная  система,  описанная  компанией  IBM  в  2001  г.  и  соответствующая  следующим  критериям:

1.  Знание  системы  о  своих  собственных  функциях  и  ресурсах.

2.  Автономная  возможность  системы  к  переконфигурации  без  помощи  человека.

3.  Самооптимизация  работы  системы.

4.  Возможность  системы  выявлять  ошибку  в  том  случае,  если  переконфигурация  невозможна.

5.  Система  должна  быть  способной  защитить  сама  себя.  Она  должна  быть  способна  обнаружить,  идентифицировать  и  защититься  от  различного  рода  негативных  внешних  воздействий  для  сохранения  системной  стабильности.

6.  Система  должна  получать  информацию  о  внешней  среде,  особенно  в  контексте  её  собственной  деятельности  и  действовать  соответственно,  что  и  означает  быть  адаптивной.

7.  Система  является  открытой  системой.

8.  Система  прячет  внутреннюю  сложность  предоставляемых  ресурсов.  Это  необходимо  для  уменьшения  разрыва  между  требованиями  пользователя,  логики  (программной  части)  и  технологической  реализации  системы.

Реализация  адаптивно-подобной  архитектуры  ОС  может  решить  фундаментальные  проблемы  при  разработке  ОС  ближайших  десятилетий.  На  этапе  внедрения  ОС  на  конкретное  устройство  отпадёт  необходимость  в  переконфигурации  ОС.  Общая  универсальность  такой  системы  хоть  и  будет  затратной  по  отношению  к  аппаратным  ресурсам  между  тем,  сможет  крайне  эффективно  их  использовать  к  каждому  конкретному  случаю.  Ещё  одним  преимуществом  является  крайне  трудная  возможность  вирусной  или  шпионской  типизированной  атаки  на  подобную  систему,  по  причине  нетипизированности  составных  элементов  системы.  Однако  вполне  очевидно,  что  создание  саморазвивающихся  вирусов  не  будет  давать  полной  защиты  для  таких  ОС.

Выводы

Во-первых,  конкурентная  борьба  на  рынке  ОС  и  фрагментация  всего  IT-рынка  привела  к  росту  финансовых  издержек  на  разработку  классических  ОС.

Во-вторых,  спрос  на  высокопроизводительные,  дешёвые  и  универсальные  ОС  подрывает  саму  идею  универсальности  классических  ОС,  что  отражается  в  стремлении  ключевых  игроков  внедрять  более  интеллектуальные  и  саморегулирующиеся  подсистемы.

В-третьих,  неизбежность  внедрения  адаптивных  ОС  заключается  в  их  экономической  выгодности  с  одной  стороны  и  стремлением  крупного  бизнеса  снизить  издержки  на  продукцию  с  другой.  Нахождение  точки  равновесия  в  цене  и  будет  определять  уровень  адаптивности  подобных  ОС  в  будущем.

Список   литературы:

1.Bic,  Lubomur  F.;  Shaw,  Alan  C.  (2003).  Operating  Systems.  Pearson:  Prentice  Hall.

2.Deitel,  Harvey  M.;  Deitel,  Paul;  Choffnes,  David.  Operating  Systems.  Pearson/Prentice  Hall.  ISBN  978-0-13-092641-8.

3.Leva,  Alberto;  Maggio,  Martina;  Papadopoulos,  Alessandro  Vittorio;  Terraneo,  Federico  (2013).  Control-based  Operating  System  Design.  IET.  ISBN  978-1-84919-609-3.

4.Silberschatz,  Avi;  Galvin,  Peter;  Gagne,  Greg  (2008).  Operating  Systems  Concepts.  John  Wiley  &  Sons.  ISBN  0-470-12872-0.