Для многих непривычно думать об OS/2 как о более зрелой операционной системе, но в действительности она на несколько лет старше, чем Microsoft Windows NT. За эти годы базовая ОС приобрела значительную глубину и стабильность. В результате изменения, внесенные в новые версии OS/2 Warp 4.0, свелись к повышению удобства ее использования и расширению функциональных возможностей, не коснувшись хорошо проверенного ядра. Для наглядности сравнения с Windows NT (см. врезку "Windows NT 4.0: перестройка ради ускорения" в статье, посвященной Windows NT) давайте рассмотрим базовую архитектуру OS/2.
OS/2 появилась на свет, когда господство архитектуры Intel было безраздельным. В большинстве сфер применени положение не изменилось, однако новые платформы, такие, как PowerPC и Alpha, набирают силу. Подобными обстоятельствами объясняют тот факт, что создатели OS/2 сосредоточились на высокой производительности дл архитектуры Intel, вместо того чтобы обеспечить легкую переносимость на иные аппаратные платформы. В результате в системе отсутствуют фундаментальное микроядро или уровень аппаратной абстракции, обеспечивающие интерфейс между операционной системой и аппаратными средствами. Благодаря этому удалось избавиться от многих системных программ, которые в противном случае поглощали бы большое пространство на диске и в ОЗУ, а также понижали производительность.
Тот факт, что фирма IBM затратила многие месяцы, пытаясь адаптировать микроядро OS/2 к процессору PowerPC, прежде чем в конце концов отказалась от таких попыток, делает очевидным, что программисты хорошо поработали над оптимизацией ОС для архитектуры Intel. Плохая новость состоит в том, что OS/2 остаетс операционной системой, ориентированной исключительно на процессор Intel. Хорошая новость - то, что ее быстродействие намного выше и ей требуется меньше ресурсов, чем операционным системам с избыточным микроядром.
С другой стороны, разработчики фирмы IBM поставили стабильность выше производительности. Модель защиты, принятая в микропроцессорах Intel, позволяет программам работать на одном из четырех уровней привилегий, называемых кольцами. Самый высокий уровень привилегий имеет кольцо 0, самый низкий - кольцо 3. Аппаратные средства не дают возможности программам, работающим в менее привилегированных кольцах, переписать содержимое участков памяти, контролируемых более привилегированными программами. Попытки несанкционированной записи влекут за собой печально знаменитые ошибки Trap 000D и SYS3175, генерируемые некоторыми прикладными программами в среде OS/2.
Кольцо 0 обычно называется режимом ядра (kernel mode) - именно здесь в основном работает OS/2, а также все драйверы устройств. (Технически возможно разместить программы определенных типов - в частности, устанавливаемые файловые системы - в кольце 2, но все программы, поставляемые вместе с OS/2 Warp, работают в кольцах 0 или 3.) Прикладные программы выполняются в кольце 3, где им выделяются отдельные, защищенные виртуальные адресные пространства. Отсюда они обращаются к службам операционной системы, размещенным в кольце 0. Однако переходы через границы колец сопряжены с непроизводительными расходами. В результате авторы некоторых операционных систем предпочитают перенести часть системных программ в кольцо 3, ближе к прикладным программам. Это повышает производительность, но ставит под угрозу целостность системы. В OS/2 реализованы компромиссные решения, схожие с теми, что были приняты в Windows 95; основная часть операционной системы, в том числе все ее ядро, работает исключительно в кольце 0, но некоторые подсистемы (в частности, пользовательский интерфейс) работают в кольце 3 ради повышения производительности.
Вот почему в оболочке Workplace Shell предусмотрена возможность повторной самозагрузки. Работая в OS/2, время от времени вы сталкиваетесь с ситуацией, когда все окна и пиктограммы исчезают с "рабочего стола", а затем вновь появляются спустя несколько секунд. Это означает, что Workplace Shell обнаружила возможную попытку со стороны прикладной программы кольца 3 нарушить работу видеоподсистемы. Чтобы сохранить стабильность системы, Shell перезапускает себя (без участия пользователя), и обычно все программы и окна возобновляют свою работу с того места, где она была прервана.
Для доступа к модулям операционной системы, расположенным на более привилегированном уровне, прикладные программы обращаются к OS/2 через шлюз вызова - специальную конструкцию в системах Intel, предназначенную для обслуживания таких переходов. Требуемый для этой операции объем памяти невелик, обычно около 128 байт, поскольку прикладной программе не нужно посылать свои данные в OS/2. Вместо этого она пересылает небольшие указатели на данные; OS/2, как более привилегированная программа, может воспользоваться ими для прямого доступа к памяти прикладной программы.
Основной недостаток наследия OS/2 заключается в том, что платформа создавалась как 16-разрядная операционна система во времена широкого распространения процессора 80286. Однако начиная с версии OS/2 2.0, выпущенной пять лет тому назад, фирма IBM постепенно начала, где это возможно, заменять 16-разрядный код ядра 32-разрядным кодом, и теперь 16-разрядного кода в системе почти не осталось. Безусловно, перевести всю OS/2 на 32-разрядную модель невозможно. Ради совместимости со старыми прикладными программами IBM сохранила 16-разрядные интерфейсы прикладных программ (API). Производительность 16-разрядных программ как в 32-разрядной среде OS/2, так и Windows на самом деле снижается из-за необходимости выполнять ряд преобразований. При этом 16-разрядные адреса должны быть преобразованы в 32-разрядные в ходе операции, именуемой "thunking" (преобразование адресов по способу Ингермана, связанное с вычислением параметров вызова, представленных в виде выражений), а это занимает некоторое время. Данное обстоятельство заслуживает упоминания, поскольку драйверы устройств и файлова система OS/2 Warp 4.0 по-прежнему 16-разрядные.
Даже несмотря на то, что все эти привилегированные операции выполняются в кольце 0, в достаточно стабильной в целом броне OS/2 остается маленькая брешь. Хотя и верно утверждение, что одна неотлаженна программа не может вызвать крах операционной системы или других программ, тем не менее такая программа может заблокировать выполнение любых других программ. OS/2 - операционная система, управляемая событиями; действи выполняются только в ответ на соответствующее событие. (К событиям относятся движения мыши, нажатие на кнопку мыши или клавишу клавиатуры, прерывания от аппаратных устройств или достижение определенного значени внутренним таймером.) Когда пользователь нажимает на кнопку мыши, операционная система передает сообщение в программу, ответственную за обработку этого сообщения и передачу его назад.
Однако иногда ошибка в прикладной программе приводит к тому, что программа не может передать ответное сообщение в OS/2 или по крайней мере ответное сообщение пересылается недостаточно быстро. Предыдущие версии OS/2 имели единую синхронную очередь сообщений, это означало, что сообщение не могло быть обработано до тех пор, пока не были завершены все операции над предшествующим сообщением. (Windows NT имеет несколько асинхронных очередей сообщений.) Таким образом, если программа прекращала обслуживать очередь сообщений, то пиктограмма часов в OS/2 показывала, что система блокирована, и вам не удастся переключиться в другую программу. Нажатие комбинации клавиш Ctrl-Esc могло заставить систему OS/2 вмешаться (хотя могло и не принести желаемого эффекта) и дать пользователю возможность закрыть программу-нарушителя, освободив систему. В OS/2 Warp 4.0 этот механизм изменен. Обработка сообщений теперь может быть асинхронной, что не позволяет дефектным прикладным программам блокировать систему.
Пересылка сообщений контролируется новым сторожевым потоком ядра. Настраиваемый пользователем таймер, также новый, определяет, как долго сообщение может ожидать обработки, прежде чем "сторож" решит, что программа не откликается. Предположим, что вы произвели в одной из программ действие, вызвавшее на экран индикатор ожидания. Вы перемещаете индикатор ожидания в другое окно и щелкаете в нем, чтобы заполнить время ожидани чем-нибудь другим. Если этот щелчок не будет обработан за отведенное время, то Warp отберет управление у программы-нарушителя и уведомит ее об этом, помещая в ее очередь соответствующие сообщения; затем Warp передаст информацию о щелчке мыши непосредственно в новое окно. Это изменение в процедуре обслуживани сообщений повышает стабильность OS/2, а поскольку большую часть времени сторож занят ожиданием, то он не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на производительность системы.
Отношение фирмы IBM к обеспечению безопасности несколько отличается от подхода, принятого компанией Microsoft в ходе разработки Windows NT. Корпорация IBM не стремится сделать базовую систему OS/2 Warp отвечающей требованиям государственного стандарта безопасности уровня C2. По мнению специалистов IBM, дополнительные накладные расходы приведут к снижению производительности, неприемлемому для пользователей, которые не нуждаются в повышенной безопасности. (Редакция PC Magazine не может подтвердить влияние мер безопасности на производительность других операционных систем.) Вместо этого компания IBM предусмотрела точки входа в Warp, с помощью которых независимые поставщики смогут подключать собственные факультативные модули защиты, полностью отвечающие требованиям государственного стандарта, тогда как базовая система OS/2 Warp останется компактной и быстрой.
Фирма IBM также позаботилась о расширении OS/2 Warp 4.0, цель которого - дать программистам стимул поддерживать единый уровень версий своих продуктов дл Windows и OS/2. Интерфейс Open32 API (ранее называвшийся Developer Application Extensions) дает программистам возможность составлять общий исходный текст, который затем может компилироваться и компоноваться с соответствующими заголовочными файлами и библиотеками для получения исполнимых модулей как дл Windows, так и OS/2 (см. врезку "Почему невозможно мирное сосуществование OS/2 и Windows?").
Еще одно средство, дополнившее OS/2 Warp 4.0, - технология OpenDoc. Концептуально она может быть представлена как надмножество OLE. OpenDoc позволяет как программистам, так и пользователям объединять функции различных прикладных программ, просто перемеща нужные фрагменты с помощью механизма drag-and-drop. OpenDoc - межплатформенная структура, имеются ее опытные версии для AIX, Mac OS, Windows 95 и NT. Технология OpenDoc должна сократить время выпуска на рынок новых продуктов благодаря объединению функциональных программных фрагментов в отдельные модули (parts). Еще более привлекательна предоставляемая пользователям возможность создавать собственные специализированные программы, перемеща нужные модули из различных программ и соединяя их в новой программе-контейнере OpenDoc.
Два других расширения интерфейсов - это OpenGL (межплатформенный графический язык) и API распознавани речи Speech Recognition API (SRAPI). Наличие в базовой операционной системе средств SRAPI может оказаться тем стимулом, который заставит программистов переносить свои программы на платформу, обеспечивающую речевой доступ.
По старой традиции, OS/2 превосходно работает с прикладными программами различных типов. Способность запускать программы DOS, 16- и 32-разрядные программы Windows (для интерфейсов Win32s, а теперь Open32) и 16- и 32-разрядные программы OS/2 существенно расширяет диапазон программ, доступных этой ОС. Однако некоторые капризные DOS-программы по-прежнему отказываютс работать в среде OS/2. В версию 4.0 введена нова возможность, получившая название True Mode (истинный режим). Доступный только на тех системах, где OS/2 Warp установлена поверх DOS, режим True Mode дает OS/2 возможность автоматически сохранить на диске содержимое памяти, загрузить DOS для выполнения нужной программы, а затем перезагрузить дисковый файл в память так, чтобы OS/2 смогла возобновить работу с того места, где она была прервана.
Характеристики операционной системы в сущности определяются рядом компромиссных решений, принимаемых ее создателями. Приоритеты производительности, стабильности, переносимости и совместимости с прикладными программами предопределили возможности OS/2 Warp 4.0 и привели к появлению стабильной, полнофункциональной операционной системы с вытесняющей многозадачностью, которая приемлемо работает на 486 машине с 12-Мбайт ОЗУ. (Однако лучше иметь как минимум 16 Мбайт, а для речевого ввода на машине Pentium/90 вам понадобится ОЗУ емкостью 24 Мбайт.) В целом можно сделать вывод, что компромиссы, на которые пошла фирма IBM, оправдали себя, принеся очень неплохой результат.
OS/2 Warp 4.0: новая форма, старое содержание
Фундаментальная архитектура OS/2 не претерпела серьезных изменений. Весь программный код ядра множественных виртуальных DOS-машин (multiple virtual DOS Machines - MVDM), ядра OS/2 и весь код, расположенный ниже, выполняется в режиме супервизора процессора. Прикладные программы, размещаемые выше, работают в кольце 3 в адресном пространстве, изолированном от всех программ ядра.
______________________________ ___________________________ | Прикладные программы Windows | | Прикладные программы OS/2 | |______________________________| |___________________________| ______________|_______________ | | Прикладные программы DOS | Системные прерывания | |______________________________| режима v86 | | |_________________ | _____________|____________________ ______|________|__________________ | Ядро MVDM | | | Ядро OS/2 | | ______________ | | | _______________ | || Эмуляция DOS |-----------------------------|--------->|Устанавливаемая|| ||______________| | | ____|________ |файловая || | <------------------------| Управление | |система || | ______|______|_ _____________ | | | прерываниями| |_______________|| || Эмуляция 8086 | | Виртуальная || | |_____________| _______________ | ||_______________|<-> DOS-машина || | | Управление || | | (VDM) |<-------------------->| памятью/ || | |_____________|| | | задачами || | ______|______ | | |_______________|| | | Виртуальные || | _______________ | | | помощники || | | Диспетчер || | | устройств || | | аппаратных || | |_____________|| | <-------->| прерываний || |_______________________|_______|__| | | |_______________|| | | | |______|________________|__________| | _________________|_____ | | | | | Диспетчер виртуальных | | | | | | прерываний | | | | | |_______________________| | | | __|_________|_______|__ | ______|______________ | | Виртуальные драйверы |<------ | Физические драйверы | | | устройств |------------->| устройств | | |_______________________|<-------------|_____________________| | ________________|____________________________|________________|___ | Аппаратные средства | |__________________________________________________________________|
Взгляд на будущую версию OS/2
OS/2 4.0 имеет более привлекательный облик и удобнее в использовании, чем ее предшественники.
Щелчок на кнопке OS/2 Warp вызывает на экран меню первого уровня. Это меню - динамическое. Если вы помещаете на "рабочий стол" OS/2 новый объект, то в данное меню автоматически добавляется новый элемент.
Новая инструментальная панель WarpCenter обеспечивает удобный доступ к прикладным программам и позволяет избежать отнимающей длительное врем процедуры открывания окон многих уровней, нужной только для того, чтобы добраться до конкретной программы или файла.
Интерфейс OS/2 Warp становится более дружественным благодаря новому гиду WarpGuide, который проводит вас по различным системным процедурам, соразмеряя полноту подсказки с уровнем компетентности пользователя.
Страницу Web, к которой вы предполагаете часто обращаться, можно переместить на "рабочий стол" способом "drag-and-drop".
Объект Drives в системной папке OS/2 System дает возможность напрямую обращаться к любому накопителю в вашей системе.
Вы можете открыть Properties Notebook (блокнот свойств), перейти к закладке Speech (речь) и создать речевую макрокоманду для вашего нового объекта. После записи речевой команды перехода вы сможете получить непосредственный доступ к странице Web, сказав простую фразу, например "Перейти к узлу Web журнала PC Mag".
Для доступа к подкаталогам и индивидуальным файлам не обязательно вводить команды с клавиатуры.
Перенос пиктограммы WebExplorer на лоток выводит на экран описание пиктограммы в виде текста, заключенного внутри пузырька. Можно определить можество лотков, а щелчок на кнопке с тремя точками на инструментальной панели WarpCenter дает возможность переключаться между лотками.
Почему невозможно мирное сосуществование OS/2 и Windows?
Ричард Дрейган
Одним из наиболее привлекательных cвойств системы OS/2 Warp всегда была ее способность выполнять программы Windows 3.1 в их естественном виде, рядом с программами OS/2 в рамках одного "рабочего стола". Однако в новой редакции OS/2 Warp вы не сможете запускать прикладные программы, предназначенные специально для Windows 95. Версия 4.0 содержит подмножество Win32s интерфейса прикладного программирования Win32, но не имеет полного набора функций Win32.
Сначала сообщим вам хорошую новость. Для запуска программ Win32s в среде OS/2 Warp 4.0 не требуетс вносить в них никаких изменений. Спецификация Win32s API позволяет программистам Windows составлять однопотоковые 32-разрядные Windows-программы, которые работают во всем спектре операционных систем Windows: Windows 95, Windows NT и даже Windows 3.1. Однако прикладные программы Win32 - отнюдь не желанные гости на платформе OS/2 Warp 4.0.
Согласно разъяснениям, полученным от фирмы IBM, проблема не имеет ничего общего с лицензированием или уровнем производительности, а связана со сложностью полной спецификации Win32 API. Интерфейс Win32 API можно охарактеризовать как необъятный. Множество расширений интерфейса, таких, как мультимедиа, MAPI, Telephony API и технологи компоновки и встраивания объектов (Object Linking and Embedding - OLE), в целом охватывают более чем 3 тыс. системных вызовов. Кроме того, некоторые центральные функции Win32, такие, как технологи OLE, реализовать очень трудно, поскольку они не являются составной частью OS/2.
Фирма IBM, однако, имеет готовое решение: интерфейс Open32. Он дает возможность программистам быстро превращать 32-разрядные прикладные программы Windows в собственные программы OS/2. В Open32 входят приблизительно 800 функций Win32 API и около 300 сообщений Windows, которые встроены в OS/2 Warp 4.0. Проанализировав миллионы строк исходного текста Windows, фирма IBM отобрала наиболее распространенные функции Win32, в том числе те из них, к которым обращаются наиболее часто. Интерфейсы API Open32 - не эмулируемые функции (которые могут выполняться медленнее), они скорее представляют собой еще один набор интерфейсов API, равноценный стандартным API системы OS/2. Оба набора API обеспечивают одинаковый доступ к основной операционной системе.
Замысел его создателей состоит в том, чтобы дать программистам стимул поддерживать общую программную базу Win32 и Open32 - OS/2, которую можно использовать для составления собственных 32-разрядных программ как Windows, так и OS/2 Warp 4.0.
Данная модель представляется многообещающей, но в ней все еще остается ряд пробелов. Программистам пока не удастся использовать в своих программах технологию OLE, поскольку интерфейс OLE API не входит в состав Open32. Вместо этого в программах придется использовать механизм совместной обработки документов, OpenDoc, которому отдает предпочтение фирма IBM. Важно отметить, что технология Open32 приспособлена к переносу процедурных программ и, таким образом, окажется бесполезной для программ, составленных на объектно-ориентированных языках, таких, как Си++.
Станет ли Open32 той приманкой, с помощью которой программистов Windows удастся привлечь на рынок OS/2? Возможно, да, а возможно - нет. Не удивительно, что принадлежащая IBM фирма Lotus Development приступила к работе над версией комплекта офисных программ SmartSuite на базе интерфейса Open32 для работы на настольных ПК в среде OS/2.
Прикладные программы для Warp
Эстер Шиндлер
Разработчики прикладных программ для OS/2 Warp заняты изучением предварительных вариантов ожидаемой в скором времени операционной системы, пытаясь выявить заложенные в ней возможности для прикладных программ. Мы предлагаем вашему вниманию краткие сведения о нескольких программах, чтобы вы получили представление о том, чего следует ожидать в ближайшие несколько месяцев.
Фирма Lotus Development (800-343-5414; http://www.lotus.com), дочернее предприятие компании IBM, подготовила полностью пересмотренную версию пакета SmartSuite for OS/2 (399 долл.), котора должна поступить в продажу осенью 1996 г. и сделать продукт функционально эквивалентным его версии дл Windows. Последняя предварительная версия программы Word Pro for OS/2 (ее выпуск ожидается в конце лета 1996 г.) произвела на нас благоприятное впечатление благодаря наличию таких уникальных для OS/2 возможностей, как командный язык REXX и интеграция с Workplace Shell. Выход новой версии пакета Freelance for OS/2 ожидается в скором времени вслед за появлением Word Pro.
Еще один долгожданный пакет для OS/2 - German StarOffice, англоязычную версию которого фирма StarDivision (402-364-6500; http://www.stardiv.com) обещает выпустить осенью 1996 г. В состав StarOffice входят текстовый процессор, электронная таблица, программа графики и Web-браузер.
Фирма Sundial Systems (310-596-5121), известна прежде всего благодаря своей программе Relish PIM, также планирует выпуск нового продукта. Последняя, готовая для работы в сети версия Relish появится в конце сентября 1996 г. вместе с новым дополнительным модулем, Relish Web, который обеспечит доступ через браузер к календарю и телефонной книге. Осенью 1996 г. фирма Sundial также выпустит новые версии текстового процессора Clearlook и электронной таблицы Mesa 2.
Компания Cirrus Technology (301-698-1900; http://www.cirunite.com) работает над Unite openPage, инструментом для сканирования и просмотра документов, и Unite openStore, инструментальным средством управления хранением информации, используемым для разработки специализированных программ формирования и обработки изображений. Оба инструмента представляют собой объекты OpenDoc.
В следующей версии RhinoCom (199 долл.), коммуникационной программы фирмы Rhintek (800-234-4546; http://www.rhintek.com), появятс клиент и сервер telnet, средства идентификации вызывающего абонента, отправки и приема факсов.
Компания Stardock Systems (313-453-0328; http://www.stardock.com) готовит к выпуску в IV квартале 1996 г. продукт под названием Plus Pack for OS/2 (во время подготовки данной статьи цена была не определена), содержащий усовершенствования "рабочего стола" и модули расширения Internet. Функци регистрации на "рабочем столе" позволит пользователям организовывать индивидуальные "рабочие столы", каждый со своими собственными переменными среды.
Несколько поставщиков создают или совершенствуют программы, в которых используются средства распознавания речи, встроенные в систему OS/2 Warp. Среди них - компания Speech Advantage (703-494-3506); ее программа Speech Advantage Office облегчит работу с текстовыми процессорами OS/2.
Как вас обслуживают: OS/2 Warp 4.0
Стив Ригни
Подобно ОС Windows NT 4.0, новая версия OS/2 Warp имеет новый интерфейс с всплывающими меню и инструментальной панелью. Однако программисты IBM не остановились на этом. Новая версия ОС оснащена мощными сетевыми средствами, позволяющими подключиться практически к любой сети, установить коммутируемое соединение с удаленным узлом, странствовать по Internet, отправлять и получать электронную почту и управлять всеми вашими сетевыми серверами.
С самого начала OS/2 Warp проектировалась как универсальный сетевой клиент, в результате чего она работает с большинством сетевых протоколов, в том числе TCP/IP, IPX и NetBIOS. Вы можете использовать OS/2 Warp для связи с серверами, функционирующими под управлением IBM LAN Server, NetWare и Windows NT. В состав Warp также входит программа IBM Personal Communications/3270, которая дает возможность подключиться к большой ЭВМ через протокол TCP/IP. Подобно Windows NT 4.0, система OS/2 Warp 4.0 работает с базами данных NDS и Bindery. Встроенные средства для организации одноранговых сетей очень пригодятся, если вы намереваетесь объединить несколько настольных ПК в рабочую группу.
Notes Mail и кое-что еще
Если вы используете в своей сети Lotus Notes, то вам понравится встроенная программа Notes Mail 4.0. Клиент Notes содержит полнотекстовый редактор и позволяет отправлять и принимать сообщения и двоичные дополнения к ним с удаленного узла или по локальной сети. Он также работает с почтовыми протоколами POP3 (Post Office Protocol3, протокол ЛВС) и MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions, расширения многоцелевой почты сети Internet), которые позволяют принимать и посылать всю Internet- и локальную почту из одной прикладной программы.
OS/2 Warp 4.0 также имеет клиента удаленного узла, дающего возможность подключаться к сети с помощью различных сетевых протоколов. Клиент OS/2 обеспечивает высокий уровень защиты данных, в том числе шифрование паролей и возможность обратного вызова. Mobile File Synch (синхронизация мобильных файлов) - еще одна превосходная утилита. Она синхронизирует содержимое двух каталогов - отличный способ согласовать информацию на ваших настольном ПК и ноутбуке.
В отличие от Windows NT 4.0 новая версия OS/2 Warp не содержит сервера Internet, но зато имеет Web-браузер и клиента FTP. Web-браузер дает возможность странствовать по Internet или подключаться к интрасети вашей компании, а клиент FTP позволяет перемещать файлы между жестким диском и удаленным FTP-сервером с помощью механизма drag-and-drop. Эти утилиты, в сочетании с клиентом электронной почты Notes, должны удовлетворить большинство ваших потребностей, возникающих в ходе работы с Internet и интрасетями.