Эволюция операционных систем или как это было и как будет

Здравствуйте, Хабралюди!
Не многие знают и не многие помнят, с чего началась история компьютерного софта — операционные системы. Именно эту тему и выбрал школьник для своей МАН-овской работы (МАН — малая академия наук). Звучит оно так — эволюция операционных систем. Сразу скажу, что более 90% из Тырнета, но откопано далеко не в первых 2-х страницах поиска в Гугле.

Вступление

Компьютерные технологии в последнее время сделали значительный скачок вперед, и скоро невозможно будет представить наши жизни без помощи компьютера. Но без операционной системы компьютер — лишь набор микросхем. Именно на базе операционной системы работают все программы, которые мы используем, именно от ОС в первую очередь будет зависеть скорость и производительность нашего труда на компьютере.

Современный компьютер состоит из одного или нескольких процессоров, оперативной памяти, дисков, принтера, клавиатуры, мыши, монитора, сетевых интерфейсов и других различных устройств ввода-вывода. В итоге получается довольно сложная система. Если каждому программисту, который создает приложение, нужно будет разбираться во всех тонкостях работы всех этих устройств, то он не напишет ни строки кода. Более того, управление всеми этими компонентами и их оптимальное использование представляет собой очень непростую задачу. По этой причине компьютеры оснащены специальным уровнем программного обеспечения, который называется операционной системой, в задачу которого входит управление пользовательскими программами, а также управление всеми ресурсами железа.

Первая ОС

GM-НАА была первой операционной системой для компьютеров. Она была создана в 1955 году Робертом Патриком с General Motors и Оуэном Моком с North American Aviation. Она была основана на системном мониторе и работала на больших машинах. Основная функция GM-НАА — автоматическое выполнение новой программы, когда старая программа завершилась.

Возникновение Плато

В 1972 году была разработана система PLATO, которая имела ряд инноваций, таких как оранжевая плазменная панель. Она включала в себя память и функции растровой графики. Плазменный дисплей PLATO поддерживал возможность быстрой отрисовки векторных линий.Многие инноваций, ввела ОС PLATO, стали в дальнейшем фундаментом для разработки других компьютерных систем. Например, некоторые технологии были заимствованы и усовершенствованные компанией Apple.

Возникновение UNIX

Первая система UNIX была разработана в 1969 году в подразделении Bell Labs компании AT & T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем.Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:
1) Использование текстовых файлов для настройки и управления системой;
2) Широкое применение утилит, запускаемых в командной строке;
3) Взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала;
4) Представление физических и виртуальных устройств как файлов.
Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС. Эта операционная система популяризирует идею иерархической файловой системы с произвольной глубиной вложенности.

Linux

Linux была создана в 1991 году Линусом Торвальдсом, финским студентом. Тот факт, что Линус сразу после создания ОС выложил исходный код своей ОС в Интернет, был решающим в дальнейшей судьбе Linux. Хотя в 1991 году Интернет еще не был так широко распространен, как в наши дни, зато пользовались им в основном люди, которые имеют достаточную техническую подготовку. И уже с самого начала Торвальдс получил несколько заинтересованных отзывов с предложением помочь в разработке, на что Линус ответил согласием, и уже через полгода к разработке присоединились сотни, потом сотни тысяч добровольных помощников.В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступно, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков.

MS-DOS

MS-DOS — коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS работает в режиме реального времени процессора x86. Обеспечивается единовременное выполнение только одной программы. MS-DOS была спроектирована так, чтобы пользователи могли легко заменить встроенный интерпретатор посторонними интерпретаторами командной строки, например 4DOS.

Windows, куда ж без нее

В 1985 году появляется первая версия Windows, которая не была оценена пользователями и ее проигнорировали. Возможно потому, что она всего лишь дополняла возможности DOS, будучи фактически графической оболочкой и надстройкой над комплектом MS-DOS.
Со временем, система Windows все более совершенствовалась, появилась полноценная графика, лишила пользователей от видения системных файлов, был преодолен барьер многозадачности, что позволяет запустить 2-3 программы.В 1992 году с момента возникновения Windows 3.1, по мнению многих пользователей и профессионалов, новые возможности ОС были оценены по достоинству. С версии Windos3.1 ОС получила начало 32-разрядная доступность к жесткому диску.
В 1998 году, 25 июня, новая OC Windows 98 вышла на рынок потребителей. Преимуществом, по сравнению с предыдущими образцами, были: полная интеграция с Интернетом, более совершенное управление интерфейсом, новый процессор Pentium II, графический портал AGP, шина USB.
Параллельно с предыдущими, началась разработка системы Windows XP, где окончательно решено отказаться от 16-разрядности в ядре системы, и перейти на 32-разрядную, с новой архитектурой и строением. Из преимуществ новой системы необходимо отметить следующее: это первая из систем с полностью настраиваемым интерфейсом, внедрением интеллектуального меню «Пуск». Также оптимально переработана панель — управляющая ПК.
Появление после Widows XP новой системы Windows Vista считают самым неудачным вариантом после всех предыдущих выпусков ОС. Ее представляют, как «генеральную репетицию» перед Windows 7. Казалось бы, неплохие качества новой системы должны были заинтересовать пользователей. Такие новшевства как встроенный поиск, трехмерность интерфейса Aero с красивыми заставками, хорошую защиту — ничего не помогло, все выполнено крайне неудачно, по мнению пользователей.
Windows 7 мало чем кроме нового интерфейса отменялась от Vista. Вариантов Windows 7 выпущено 5: Starter Edition, домашняя базовая, домашняя расширенная, профессиональная, максимальная.
Windows 8 в отличие от своих предшественников — Windows 7 и Windows XP использует новый интерфейс под названием Modern(Metro). Также в системе присутствует и рабочий стол, но уже в виде отдельного приложения.

Мобильные ОС

Сейчас все больший интерес пользователей привлекают смартфоны на различных операционных системах: Windows Phone, Boda, IOS. Самыми популярными из них являются IOS и AndroidOS.

IOS — мобильная операционная система, созданная на ядре Linux и разрабатываемой и выпускаемой американской компанией Apple. Была выпущена в 2007 году изначально — для iPhone и iPod Touch. Сейчас же она установлена ​​на всех устройствах Apple. Такие нововведения как мобильный браузер Safari, визуальная голосовая почта, виртуальная клавиатура сделали IOS одной из наиболее популярных систем для смартфонов.

Андроид

Андроид — система, которая наиболее динамично развивается, разработанна для смартфонов(изначально для коммунникаторов(Айфон и его тачскрин изменили мнение Гугла)). Она является упрощенным вариантом аналогичных систем Windows и Linux, используемых на стационарных ПК и ноутбуках, ориентированной для тачскрина. Платформа Андроид состоит из операционной системы, интерфейса, связывающего ПО и мощных приложений.

Google Chrome OS (облачная ОС)

Chrome OS позиционируется как операционная система для различных устройств — от маленьких нетбуков до полноразмерных настольных систем и поддерживает x86-и ARM-архитектуры процессоров.
Новая ОС Google Chrome имеет открытый исходный код, основанный на оптимизированном Linux-ядре и управляется браузером Chrome.Главной особенностью будет доминирование веб-приложений над обычными функциями ОС. Ключевая роль при этом отводится браузеру.
Стратегия создания нового продукта подразумевает архитектуру, нетребовательную к аппаратным ресурсам персонального компьютера, используемого для выхода в сеть Интернет.
Все приложения, которые запускает система — веб-сервисы. Фактически, все действия, проходящих в на компьютере, выполняются в Интернете — нет необходимости устанавливать никаких офлайновых приложений. В связи с этим работа в Chrome OS не требует наличия у компьютера мощных ресурсов, ведь все процессы запускаются не на самом компьютере, а на серверах соответствующих служб.

Предсказания ворожеи

Операционная система пользователя становится чем-то похожим на веб-браузер, установленной на голое железо. Современный классический интерфейс (разработанный в Xerox PARC и впервые внедрен Apple почти 30 лет назад) отойдет в прошлое. Многие современные составных частей ОС станут просто не нужны, другие уйдут от пользователя и превратятся в сервисы API для программистов. Основным задачей ОС станет предоставление возможности запуска клиентской части облачных сервисов. И преимущества, которыми Microsoft в современном мире ОС, будет значительно уменьшены. Им придется придумывать новые способы привязки к себе пользователей и программистов в новом среде, более конкурентной, в сравнению с нынешней.
Многое зависит от решений, успехов и неудач крупных софтверных компаний, таких как Microsoft, Google. В отличие от той эволюции софта, которую мы наблюдали в девяностых и двухтысячных, новая эволюция все меньше зависет от производителей железа, и все больше — от производителей конечного ПО для пользователей.

За криворукость не ругать, если что — поправлять, автора не матюкать.

Данная статья не подлежит комментированию, поскольку её автор ещё не является полноправным участником сообщества. Вы сможете связаться с автором только после того, как он получит приглашение от кого-либо из участников сообщества. До этого момента его username будет скрыт псевдонимом.

История создания linux

В статье вы узнаете, что такое Linux, откуда пришел, кто считается создателем программы. Дополнительно прояснится, что из себя представляет его дистрибутив и причины, по которым Linux является предпочтительным для определенных приложений и проектов по сравнению с другими операционными средами.

Операционная система

Прежде всего, история Linux — это рассказ о создании операционной системы. Операционная система – минимальный набор программного обеспечения, который управляет аппаратными ресурсами и предоставляет среду для запуска приложений. Операционная система позволяет приложениям обрабатывать и хранить информацию, отправлять документы на принтеры, взаимодействовать с пользователями по каналам связи и другое.

Линукс является ядром ОС. Обычно, когда используется термин «Linux», он относится к операционной системе Linux в целом. Однако он может относиться только к ядру. Правильнее считать Linux ядром или центром операционной системы. Это слой, который находится между оборудованием и приложениями. С другой стороны, это посредник между программным и аппаратным обеспечением. Однако, чтобы иметь полезную операционную систему, нужны другие компоненты в дополнение к ядру. Эти компоненты могут включать системные библиотеки, графические интерфейсы пользователя, утилиты электронной почты, веб-браузеры и другие программы.

Линус Торвальдс

Возмутитель спокойствия или благодетель?

Финский студент, на тот момент ему было 22 года, Линус Торвальдс создал Linux, когда учился в Университете, Хельсинки. В 1991 он опубликовал открытый код, улучшающий ОС MINIX. Многие члены сетевого сообщества признали потенциал новой операционной системы, несмотря на многочисленные недостатки и недоработки. Тогда же и появилось название “Linux”, как сочетание Minix от Линуса, и все согласились с этим именем новой ОС.

Линус Бенедикт Торвальдс родился 28 декабря 1969 в Хельсинки, Финляндия. Его родители, шведы по национальности, в начале 60-х прошлого века были радикально настроенными студентами, учившимися в Финляндии. После учебы остались в Хельсинки, умерили свои взгляды, стали журналистами местных изданий.

Единственного сына Торвальдсы назвали в честь дважды нобелевского лауреата американского химика Лайнуса Полинга, известного также как активного миротворца. “Зимний” мальчик был самым младшим и маленьким в школьном классе. Рос тихим и незаметным, увлекался математикой и физикой. Коммунистические взгляды отца дополнительно усложняли жизнь ребёнку в школе, но именно такое детство укрепило в дальнейшем характер. Умение дать отпор на незаслуженные нападки, убедить окружающих в собственной правоте помогли Линусу при распространении программы.

Первое знакомство с компьютером

Дедушка одиннадцатилетнего Линуса, математик по профессии, первым познакомил внука с компьютером. Это был Commodore VIC20. Модель выпускалась с середины 1980 года, а уже к концу следующего года было продано более 1 млн штук этих микрокомпьютеров.

Аппарат для домашнего пользования был укомплектован 8-ми разрядным процессором с частотой 1МГц и сопроцессором VIC для обработки видео- и аудио- сигналов. Объем оперативной памяти из 5,5 Кб на треть был занят системой, в 16 Кб ПЗУ размещались низкоуровневая ОС и интерпретатор BASIC. Простые математические вычисления можно было легко запрограммировать на Бейсике, что и делал Линус под присмотром деда.

Так Линус заинтересовался программированием. Сначала он основательно изучил книги руководства к VIC20, после стал читать компьютерные журналы, которых появлялось всё больше. Открыв мир компьютеров начал самостоятельно создавать программы, делая отладку на дедушкином компьютере.

Собственный компьютер

Школьные успехи в точных науках не остались не замеченными, Линусу назначили стипендию за успехи в изучении математики. Деньги он тратил на свои увлечения компьютерами. За достаточно большую сумму даже для взрослого человека, 2000$, Линус купил мини-ЭВМ «Sinclair QL».

Модель выпускалась с начала 1984 по апрель 1986. Была задумана как 32-х разрядная компактная версия знаменитого ZX Spectrum. Технические характеристики на порядок выше, чем VIC20:

— 32-х разрядный процессор с частотой 7,5МГц;

— оперативная память 128Кб, при желании владельца расширялась в 5 раз до 640Кб;

— подключение к монитору или телевизору;

— графическая программа занимала до 64Кб ОЗУ;

— операционная система QDOS.

Многозадачная ОС QDOS включала в себя интерпретатор SuperBASIC и была “вшита” в ПЗУ – энергонезависимую память. Конкуренция за выход в свет первой 32-х разрядной мини-ЭВМ стала причиной многочисленных недоделок Sinclair. Пусть этот компьютер анонсировали на неделю раньше, чем Apple, но качество ПО оказалось хуже ожидаемого.

Операционная система не отрабатывала нормально даже общие функции, финский школьник всерьёз занялся усовершенствованием QDOS. В журналах публиковалась лишь отрывочная информация об операционных системах, открытых кодов не было в помине. На помощь опять пришёл дедушка Лео, он подсказал что надо читать.

Занимательный учебник

Книгой, изменившей жизнь, стал университетский учебник Эндрю Таненбаума «Операционные системы: разработка и реализация». Книга трижды переиздавалась в России, считается лучшей по построению операционных систем.

Аппаратная начинка Sinclair была лучше Яблока, один процессор Motorola чего стоил. Но вот прослойка между устройствами и пользовательскими программами была откровенно слабой. Линус, уже хорошо разбиравшийся в компьютерных вопросах, это понимал. Попытка просто доработать баги QDOS не дала заметного улучшения работы компьютера, а переустановка другой ОС стоила больших денег.

На тот момент существовала операционная система UNIX 7, купить лицензию на которую могли лишь коммерческие организации. Открытый код этой ОС не публиковался для защиты от копирования. Э. Таненбаум, преподаватель университета, создал упрощенный аналог ОС под названием MINIX. Им можно было пользоваться всем студентам.

Преимуществом Мinix стала свобода работы с ней, без всяких лицензионных ограничений. Полностью совместимая с UNIX OS была модульной по структуре, обработка файлов и памяти не входили в ядро, были независимыми программами. Студенты университетов могли копаться в тонкостях кода, исправлять его и пробовать созданные клоны ОС MINIX.

То же самое пытался сделать школьник Линус Торвальдс, установив на свой компьютер MINIX, заменив неудачную QDOS.

Хельсинкский университет

После окончания школы в 1988 году Линус поступил в университет города Хельсинки. Как у всех студентов его учеба была временно прервана армейской службой. Вернувшись через год в университет, Торвальдс продолжил обучаться информатике. В 1996 окончил университет, получил степень магистра кибернетики.

В начале 1991 он приобрел IBM-совместимый компьютер, которые продавались с предустановленной MS DOS.

Линус не был доволен MS-DOS и хотел использовать UNIX, как он привык в университете.

Когда он намеревался получить копию UNIX для личного использования, он обнаружил, что наименее дорогой UNIX, который он мог бы купить, стоил около 5000 долларов США.

Движимый желанием запустить UNIX-совместимую операционную систему на персональном компьютере, он решил создать Linux. В сентябре того же года началась история создания Linux. Тогда Торвальдс разослан письма заинтересованным лицам со ссылкой на код предлагаемой им операционной системы. Ссылка на Linux растиражировалась другими в геометрической прогрессии. Первые узнавшие одобрили новую ОС и рекомендовали её к использованию своим друзьям.

Линус Тровальдс отправил письмо и автору “Операционных систем” Эндрю Таненбауму. Тот раскритиковал Линукс безжалостно, он просто не учёл, что это всего лишь первая версия операционки. Но некоторые замечания были существенны, в начальной версии Торвальдс не предусмотрел переносимость системы на процессоры других типов. Процессоры 8086 уходили с рынка, освобождали место кристаллам с архитектурой RISC. Критика, как и в школьные годы, задела Линуса. Отсутствие переносимости он принял, но в остальном стоял на своём.

Преимущества ОС

Linux — программное обеспечение с открытым исходным кодом. Это означает, что каждый может использовать, копировать, изучать и изменять программное обеспечение любым способом, если исходный код открыт для общего доступа. На сегодняшний день тысячи людей внесли улучшения в Linux.

Подробнее о Linux можно прочитать в данной статье.

Открытость и монолитность ядра, которую написал финн, разрешила использовать ОС в других Open Source проектах, это привело к росту количества дистрибутивов Linux. Более 100 разработчиков работали над Linux в течение следующих лет. В марте 1994 группа выпустила версию 1.0 ядра Linux.

В каждом случае исходный код свободен, но в некоторых случаях дистрибутив не свободен – двоичные файлы, скомпилированный код не свободен. Например, для запуска Red Hat Enterprise Linux необходимо оплатить лицензию. Тем не менее Red Hat выпускает свой исходный код для загрузки.

Опять же, Linux не является производной UNIX. Ядро было написано с нуля. Тем не менее многие команды, найденные в Linux, также используются в UNIX. Если у программиста есть опыт работы с системами UNIX, то он будет чувствовать себя как дома в системе Linux.

Любой дистрибутив Linux — это ядро и дополнительный набор программного обеспечения, которые вместе создают операционную систему.

Каждый дистрибутив имеет свои цели и направления. Выбор распределения будет зависеть от того, что какие цели пытаетесь достичь. Существуют коммерческие дистрибутивы. Эти коммерческие дистрибутивы Linux поддерживаются корпорациями и вы можете купить их поддержку. Существуют некоммерческие дистрибутивы. Они поддерживаются сообществом добровольцев. Существуют дистрибутивы Linux, предназначенные для использования на сервере, другие предназначены для использования на рабочем столе, некоторые сосредоточены на исследованиях и науке. Распространяют и другие версии, ориентированные на мультимедийное производство.