Реферат: Обзор операционных систем

Считается, что в появлении Юникса в частности виновата... компьютерная игра. Дело в том, что Кен Томпсон непонятно чего ради создал игрушку «Space Travel». Он написал ее в 1969 году на компьютере Honeywell 635, который использовался для раз­работки Multics. Но фишка в том, что ни вышеупо­мянутый Honeywell, ни имевшийся в лаборатории General Electric 645 не подходили для игрушки. И Кену пришлось найти другую ЭВМ’ку - 18-разряд­ный компьютер РDР-7. Кен с ребята­ми разрабатывал новую файловую систему, дабы облегчить себе жизнь и работу. Ну и решил опробовать свое изобретение на новенькой машине. Опробовал. Весь отдел патентов Bell Labs дружно радо­вался. Томпсону этого показалось мало и он начал ее усовершенствовать, включив такие функции как inodes, подсистему управления процесса­ми и памятью, обеспечивающую использование системы двумя пользователями в режиме Timesharing(разделения времени) и простой ко­мандный интерпретатор. Кен даже разработал несколько утилит под систему. Собственно, сот­рудники Кена еще помнили, как они мучались над осью Multics, поэтому в честь старых заслуг один из них - Брайан Керниган - решил назвать ее по­хожим именем - UNICS . Через некоторое время назва­ние сократили до UNIX (читается так же, просто писать лишнюю букву Настоящим Программистам во все времена было лень). ОС была написана на ас­семблере.

Вот мы и подбираемся к тому, что известно в ми­ре как «Первая редакция UNIX». В ноябре 1971 года был опубликован первый выпуск полноцен­ной доки по Юниксу. В соответствии с этим и ОС была названа «Первой редакцией UNIX». Вторая редакция вышла довольно быстро - меньше, чем через год. Третья редакция ничем особенным не отличалась. Разве что зас­тавила Дениса Ритчи «засесть за словари », вследствие чего тот написал собственный язык, известный сейчас как С. И именно на нём была написана 4-я редакция UNIX в 1973 году. В июле 1974 года вышла 5-я версия UNIX. Шестая редакция UNIX (аkа UNIX V6), выпущен­ная в 1975 году, стала первым коммерчески рас­пространяемым Юниксом. Большая ее часть бы­ла написана на С.

Позже была полностью переписана подсистема управления оперативной и виртуальной памятью, заодно из­менили интерфейс драйверов внешних устройств. Все это позволило сделать систему легко пере­носимой на другие архитектуры и было названо «Седьмая редакция» (aka UNIX version 7).. Параллельно с улучшением Юникса шла разра­ботка системы, известной нам как (Fгее)BSD. Когда в 1976 году в Университет Берклиопала «шестерка», там возникли местные юникс-гуру. Одним из них был Билл Джой.

Собрав своих друзей-программистов, Билли на­чал разработку собственной системы на ядре UNIX .Запихнув помимо основных функций кучу своих (включая компилятор Паскаля), он назвал всю эту сборную солянку Distribution(BSD 1.0). Вторая версия BSD почти ни чем не отличалась от первой. Третья версия BSD основывалась на переносе UNIX version 7 на компьютеры семейства VAX, что дало систему 32/V, легшую в основу BSD 3.x. Ну, и самое глав­ное - при этом был разработан стек протоколов ТСР/1Р; разработка финансировалась Министерством безопасности США.

Первая коммерческая система называлась UNIX SYSTEM III и вышла она в 1982 году. В этой операционке сочетались лучшие качества UNIX Version7.

Далее Юниксы развивались примерно так:

Во-первых, появились компании, занимавшиеся коммерческим переносом UNIX на другие плат­формы. К этому приложила руку и небезызвес­тная Microsoft Corporation, совместно с Santa Cruz Operation произведшая на свет UNIX-вариацию под названием XENIX.

Во-вторых, Bell Labs создала группу по развитию Юникса и объявила о том, что все последующие коммерческие версии UNIX (начиная с System V) будут совместимы с предыдущими.

К 1984-му году был выпущен второй ре­лиз UNIX System V, в котором появились: воз­можности блокировок файлов и записей, копи­рования совместно используемых страниц опе­ративной памяти при попытке записи (copy-on-write), страничного замещения оперативной па­мяти и т. д. К этому времени ОС UNIX была установлена на более чем 100 тыс. компьютеров.

В 1987-м году выпущен третий релиз UNIX System V. Было зарегистрировано четыре с поло­виной миллиона пользователей этой эпической операционной системы... Кстати, что касается Linux’а, то он возник лишь в 1990 году, а первая официальная версия ОС вышла лишь в октябре 1991 . Как и BSD, Линукс распространял­ся с исходниками, чтобы любой пользователь мог настроить ее себе так, как ему хочется. Нас­траивалось практически ВСЕ, чего не может себе позволить, например, Windows 9x.

DOS (Disk Operation System )

ДОСы были всегда. Первые - от IBM, году в 1960-х, они были весьма ограничены функцио­нально. Нормальные, дошедшие и до наших вре­мен, и пользовавшиеся относительной извес­тностью, ведут свой счет с QDOS...

Эта менее длинная история, нежели развитие UNIX, началась в 1980 году в фирме Seattle Computer Products. Первоначально названная QDOS, операционка была модифицирована и, переименовавшись к концу года в 86-DOS, была продана нашей всенародно любимой Microsoft. Корпорация IBM поручила MS ра­боту над операционкой для новых моделей ком­пьютеров «Голубого Гиганта» - IВМ-РС. В конце 1981 года вышла первая версия новой ОС - РС-DOS 1.0. Проблема операционной системы была в том, что под каждую конкретную машину ее приходилось настраивать заново. РС-DOS'ом за­нялась сама IВМ, а Микрософту досталась ее собственная модификация, именуемая MS-DOS. В 1982-м одновременно появились PC-DOS и MS-DOS версии 1.1 с некоторыми добавленны­ми и расширенными возможностями. К 1983-му году были разработаны версии 2.0, в которых появилась поддержка винчестеров, а также улучшенная система администрирования файлов. Третья версия MS-DOS, выпущенная в 1984-м году, дала лишь некоторые улучшения. Последующие версии были направлены на уп­равление базовой и виртуальной памятью вплоть до версии 6.22, после которой появилась жутко урезанная 7.0, входящая в состав какой-то из Windows 9х. Больше Microsoft DOS'ами не зани­малась.

А тем временем, PC-DOS не умирала. Последняя версия включала в себя практически все, что могла MS-DOS 6.22 плюс такие функции, как сред­ства резервного копирования и восстановления поврежденных данных, встроенные в систему средства антивирусного контроля, обеспечение синхронизации файлов на двух компьютерах и т. д. Еще из ДОСов была такая штука, как РТS-DOS производства одной из российских физических лабораторий. Последняя ее версия означена как 6.65. Но самой необычной и прикольной являет­ся DR-ОреnDos 7.02. Изначально эту OC разра­батывала Digital Research, но потом по каким-то причинам от нее отказалась и продала ее компа­нии Novell. Новелл встроил в нее свои сетевые штучки и продал дальше - фирме CALDERA, кото­рая дополнила DR-DOS средствами доступа в Интернет и сейчас распространяет ее бесплатно на IBM

0S/2

Все началось с OC VM (Virtual Machine), что вышла в 1972 году. Выпущенный тогда про­дукт назывался VM/370 и был предназначен для поддержания сервера для определенного коли­чества пользователей. Эта ОС, давно отметившая свой 25-летний юбилей, по истории которой можно изучать развитие техно­логий IBM в области серверных операционных систем и сетевых решений, является надежной и мощной базой для организации корпоративной информационно-вычислительной системы, ориентированной на многопользовательскую среду крупной современной фирмы. Система VM/ESA очень эффективно использует возможности аппаратного обеспечения и нес­колько менее требовательна к вычислительным ресурсам компьютера по сравнению с OS/390, что делает ее хорошим вариантом для использо­вания в качестве платформы для корпоративной системы, информационного сервера круп­ной организации или сервера в интернете. Позже IBM организовала совместный проект компаний Microsoft и IBM, нацеленный на создание операционной системы, лишенной недостатков. Первая версия 0S/2 вышла в конце 1987 года. Она была в сос­тоянии использовать развитые вычислительные возможности процессора и обладала сред­ствами обеспечения связи с большими машина­ми фирмы IBM. В 1993 году фирма IBM выпусти­ла 0S/2 2.1, полностью 32-разрядную систему, обладавшую способностью выполнять приложе­ния, созданные для Windows, имевшую высокую производитель­ность и поддерживающую большое количество периферийных устройств. В 1994 году вышла 0S/2 WARP 3. В этой реализации, помимо дальнейшего повыше­ния производительности и снижения требований к аппаратным ресурсам, появилась поддержка работы в Интернете. Сейчас же из последних версий следует отметить лишь 0S/2 Warp4, спо­собная работать с 64-разрядными процессорами. Кроме того, в ней довольно полно представ­лены средства взаимодействия с Интернетом, позволяющие 0S/2 выполнять не только клиен­тские программы, но и выступать в качестве веб-сервера. Начиная с третьей версии, фирмой IBM поставляются локализованные версии 0S/2 для России. Пройдя довольно большой и сложный путь, эта ОС для персональных компьютеров об­ладает сегодня такими особенностями, как реальная многозадачность, продуманные и на­дежные подсистемы управления памятью и ад­министрирования процессов, встроенная под­держка работы в сети и дополнительные функции сетевого сервера, мощный язык программирова­ния REXX, предназначенный для решения задач системного администрирования. Перечисленные возможности позволяют использовать 0S/2 в ка­честве операционной системы для мощных рабо­чих станций или сетевых серверов.

Пошаговое развитие Microsoft Windows

В те времена, когда работа над Windows только начи­налась, считалось, что будущее принадлежит интег­рированным средам. Фирма VisiCorp - создатель пер­вой электронной таблицы VisiCalc, занималась созда­нием пакета Vision, работавшего в текстовом режиме с возможностью управления манипулятором "мышь". Пакет предназначался для объединения нескольких приложений одной многооконной оболочкой. Фирма Quarterdesk в то время разрабатывала пакет DESQ, который впоследствии стал основой для ее многоза­дачной среды DESQ View.

Позиция фирмы Microsoft была иной. После посеще­ния исследовательского центра Xerox PARC прези­дент фирмы Билл Гейтс решил заняться созданием графической среды, которая послужила бы стандарт­ной платформой для разработчиков прикладных про­грамм. Тогда же этот центр посетил и Стив Джобб, создатель компьютеров Macintosh и, позднее, NeXT. Какое впечатление на обоих молодых людей оказало увиденное, хорошо известно. Итак, Microsoft поста­вила себе задачу по созданию платформы для разра­ботчиков. Предполагалось обеспечить разработчиков встроенными функциями для реализации пользова­тельского интерфейса и его компонентов - окон, меню, панелей диалога, которые могли бы управ­ляться с помощью клавиатуры или мыши.

Когда работа над средой Windows только начиналась, в распоряжении Microsoft был компьютер с процес­сором 8088 и максимальным объемом памяти 640 Кбайт. Предполагалось, что пользователи этой среды имеют порядка 256 Кб памяти, а жесткий диск им не доступен из-за высокой цены. Наилучшим графиче­ским адаптером в те времена был CGA с разрешением 320 на 200 при работе с четырьмя цветами. Адаптер Hercules обеспечивавший разрешение 720 на 348 в монохромном режиме был тогда новинкой. Работа графической среды в таких условиях была безумно медленной. В 1983 г стали просачиваться первые сведения о разработке Windows.

К концу 1984 года казалось, разработка Windows не завершится никогда. В ноябре 1984 года фирма Microsoft объявила, что поставка Windows отложена до июня следующего года. К тому времени на рынке присутствовали два аналогичных продукта - Top View фирмы IBM и Vision фирмы VisiCorp, оба работавшие в текстовом режиме.

В то время Билл Гейтс возлагал большие надежды на графическую пользовательскую среду (концепции "компьютер в каждом доме и на каждом столе" и "мгновенно доступная информация" пришли не­сколько позже). Несмотря на высокую цену и низкую производительность, на рынке ощущалось некоторое влияние компьютеров Macintosh, хотя в 1984 году появились компьютеры IBM РС и Compaq.

Windows 1.0

Когда фирма Microsoft созвала пресс-конференцию на выставке Comdex, проходившей в ноябре 1985 года в Лас-Вегасе, многие посчитали это событие последним шансом, особенно, после того как среда Windows не была выпущена, как было обещано, в июне того же года. Пресс-конференция плавно пере­текла в презентацию нового продукта - Microsoft Windows 1.0.

По сравнению с интерфейсом Macintosh, среда Windows 1.0 выглядела, мягко говоря, "бледно". Окна на экране не перекрывались (а располагались, запол­няя экран, что называется tile), но имели кнопки для изменения размера и могли перемещаться мышью. В первой версии Windows не была реализована мета­фора "рабочей поверхности" (desktop), к тому времени уже имевшаяся в среде Мас и в графической обо­лочке GEM фирмы Digital Research. Программа управления файлами MS- DOS Executive работала в текстовом режиме.

Среда Microsoft Windows 1.0 не была требовательна к ресурсам: для ее работы было достаточно 256 Кбайт памяти и компьютера с двумя дисководами. Но как показал опрос первых пользователей, наличие жест­кого диска и 640 Кбайт памяти существенно повы­шали производительность среды. Ряд проблем был решен, когда фирма Microsoft ввела поддержку рас­ширенной памяти (LIM), стандарт которой был изна­чально разработан фирмой Lotus для работы элек­тронной таблицы 1-2-3.

Используя расширенную память, среда Windows 1.03 могла скопировать код и данные в расширенную па­мять вместо жесткого диска, но программы могли выполняться только в оперативной памяти. Для Windows 1.0 поставлялось немного прикладных про­грамм Aldus Page Maker 1.0 (перенесенный с Macintosh) и графический пакет In-A-Vision фирмы Micrografx. Обе программы работали чрезвычайно медленно, даже на компьютерах класса PC AT.