История развития операционных систем

Также широкое распространение  получили операционные системы MS-DOS фирмы Microsoft, PC DOS фирмы IBM, Novell DOS фирмы Novell и  другие. Первая ОС DOS для персонального  компьютера была создана в 1981г. называлась MS-DOS 1.0. Microsoft приобрела у Seattle Computer Products право на 86 - DOS, адаптировала эту  ОС для тогда еще секретных IBM PC и переименовала ее в MS-DOS. В августе 1981 года DOS 1.0 работает с одной 160К  односторонней дискетой. Системные  файлы занимают до 13 К: для нее  требуется 8-К ОЗУ. Май 1982 DOS 1.1 позволяет  работать с двухсторонними дискетами. Системные файлы занимают до 14К. Март 1983 Появления DOS 2.0 вместе с IBM PC XT. Созданная заново эта версия имеет  почти втрое больше команд чем DOS 1.1. Теперь она дает возможность использовать 10 Mбайт жесткого диска. Древовидную  структуру файловой системы и 360-К  гибких дисков. Новый 9-секторный формат диска увеличивает ёмкость на 20% по сравнению с 8-секторным форматом. Системные файлы занимают до 41К  для работы системы требуется 24-К  ОЗУ. Декабрь 1983 Вместе с PCjr появилась  система PC-DOS 2.1 фирмы IBM.

Август 1984. Вместе с первыми IBM PC AT на базе процессора 286 появляется DOS 3.0. Она ориентируется на 1,2 Мб гибкие диски и жесткие диски большей  чем раньше емкостью. Системные файлы  занимают до 60Кб. Ноябрь 1984. DOS 3.1 поддерживает сети Microsoft системные файлы занимают до 62К. Ноябрь 1985. Появление Microsoft Windows. Декабрь 1985. DOS 3.2 работает с 89-мм дискетами  на 720К. Она может адресовать до 32 Мбайт на отдельном жестком диске. Системные файлы занимают до 72К. Апрель 1986. Появление IBM PC Convertihle . Сентябрь 1986. Compaq выпускает первый ПК класса 386. Апрель 1987. Вместе с PS/2 первым ПК фирмы IBM класса 386 появляется DOS 3.3. Она работает с новыми 1.44 Мбайт гибкими дисками  и несколькими типами разбития жесткого диска на разделы объемом до 32 Мбайт каждый, что позволяет использовать жесткие диски большой емкостью. Системные файлы занимают до 76 К  для работы системы требуется 85К  ОЗУ. MS-DOS была наиболее популярна и  продержалась 3-4 года. Одновременно IBM объявила о выпуске OS/2. Ноябрь 1987. Начало поставки Microsoft Windows 2.0 и OS/2. Июль 1988 появляется Microsoft Windows 2.1 (Windows/286 Windows/386). Ноябрь 1988. DOS 4.01 включает интерфейс, меню оболочки и обеспечивает разбиение жесткого диска на разделы, объем которых  превышает 32 Мбайта. Системные файлы  занимают до 108К; для работы системы  требуется 75К ОЗУ. Май 1990. Появляется Microsoft Windows 3.0 и DR DOS 5.0. Июнь 1991. MS-DOS 5.0 имеет  свои особенности то, что она позволяет  эффективно использовать ОП. DOS 5.0 обладает улучшенными интерфейсами меню оболочки, полноэкранным редактором, утилитами  на диске и и возможность смены  задач. Системные файлы занимают до 118К: для работы системы требуется 60-К ОЗУ, а 45 К можно загрузить  в область памяти с адресами старше 1 Мбайт, что освобождает место  в обычной памяти для работы прикладных программ MS-DOS 6.0 кроме стандартного набора программ. Имеет в своем  составе программы для резервного копирования, антивирусную программу  и другие усовершенствования в ОС MS-DOS 6.21 и MS-DOS 6.22.

Начало 80-х годов связано  с ещё одним знаменательным для  истории операционных систем событием-появлением персональных компьютеров. С точки  зрения архитектуры персональные компьютеры ничем не отличались от класса мини-компьютеров  типа PDP-11, но их стоимость была существенно  ниже. Персональные компьютеры послужили  мощным катализатором для бурного  роста локальных сетей. В результате поддержка сетевых функций стала  для ОС персональных компьютеров  необходимым условием.

Однако, сетевые функции  появились у операционных систем персональных компьютеров не сразу. Первая версия наиболее популярной операционной системы раннего этапа развития персональных компьютеров- MS-DOS компании Microsoft - была лишена этих возможностей. Это была однопрограммная однопользовательская ОС с интерфейсом командной строки, способная стартовать с дискеты. Основными задачами для неё были управление файлами, расположенных  на гибких и жестких дисках в UNIX - подобной иерархической файловой системе, а также поочерёдный запуск программ. MS-DOS не была защищена от программ пользователя, так как процессор Intel 8088 не поддерживал  привилегированного режима. Разработчики первых персональных компьютеров считали, что при индивидуальном использовании  компьютера и ограниченных возможностях аппаратуры нет смысла в поддержке  мультипрограммирования, поэтому в  процессоре не были предусмотрены привилегированный  режим и другие механизмы поддержки  мультипрограммных систем.

Недостающие функции для MS-DOS и подобных ей ОС компенсировались внешними программами, предоставлявшими пользователю удобный графический  интерфейс(например, Norton Commander) или средства тонкого управления дисками (например, PC Tools). Наибольшее влияние на развитие программного обеспечения для персональных компьютеров оказала операционная среда Windows компании Microsoft, представлявшая собой надстройку над MS-DOS.

Сетевые функции также  реализовывались в основном сетевыми оболочками, работавшими поверх ОС. При сетевой работе всегда необходимо держать многопользовательский  режим, при котором один пользователь - интерактивный, а остальные получают доступ к ресурсам компьютера по сети. В таком случае от операционной системы  требуется хотя бы некоторый минимум  функциональной поддержки многопользовательского режима. История сетевых средств MS-DOS началась с версии 3.1. Эта версия MS-DOS добавила к файловой системе  необходимые средства блокировки файлов и записей, которые позволили  более чем одному пользователю иметь  доступ к файлу. Пользуясь этими  функциями, сетевые оболочки могли  обеспечить разделение файлов между  сетевыми пользователями.

Вместе с выпуском версии MS-DOS 3.1 в 1984 году компания Microsoft также  выпустила продукт, называемый Microsoft Networks, который обычно неформально  называют MS-NET. Некоторые концепции, заложенные в MS-NET, такие как введение в структуру базовых сетевых  компонентов - редиректора и сетевого сервера, успешно перешли в более  поздние сетевые продукты Microsoft: LAN Manager, Windows for Workgroups, а затем и  в Windows NT.

Сетевые оболочки для персональных компьютеров выпускали и другие компании: IBM, Artisoft, Performance Technology и другие.

Иной путь выбрала компания Novell. Она изначально сделала ставку на разработку операционной системы  со встроенными сетевыми функциями  и добилась на этом пути выдающихся успехов. Её сетевые ОС NetWare на долгое время стали эталоном производительности, надёжности и защищённости для локальных  сетей.

Первая сетевая ОС компании Novell появилась на рынке в 1983 году и называлась OS-Net. Эта ОС предназначалась  для сетей, имевших звездообразную топологию, центральным элементом  которых был специализированный компьютер на базе микропроцессора Motorola 68000. Немного позже, когда фирма IBM выпустила персональные компьютеры PC XT, компания Novell разработала новый  продукт - NetWare 86, рассчитанный на архитектуру  микропроцессоров семейства Intel 8088.

С самой первой версии ОС NetWare распространялась как операционная система для центрального сервера  локальной сети, которая за счёт специализации на выполнении функций  файл-сервера обеспечивает максимально  возможную для данного класса компьютеров скорость удалённого доступа  к файлам и повышенную безопасность данных. За высокую производительность пользователи сетей Novell NetWare расплачивались стоимостью - выделенный файл-сервер не может использоваться в качестве рабочей станции, а его специализированная ОС имеет весьма специфический прикладной программный интерфейс (API), что требует  от разработчиков приложений особых знаний, специального опыта и значительных усилий.

В отличие от Novell большинство  других компаний развивали сетевые  средства для персональных компьютеров  в рамках операционных систем общего назначения. Такие системы по мере развития аппаратных платформ персональных компьютеров стали всё больше приобретать черты операционных систем мини-компьютеров.

В 1987 году в результате совместных усилий Microsoft и IBM появилась первая многозадачная  система для персональных компьютеров  с процессором Intel 80286, в полной мере использующая возможности защищённого  режима - OS/2. Эта система была хорошо продуманна. Она поддерживала вытесняющую  многозадачность, виртуальную память, графический пользовательский интерфейс (не с первой версии) и виртуальную  машину для выполнения DOS- приложений. Фактически она выходила за пределы  простой многозадачности с её концепцией распараллеливания отдельных  процессов, получившей название многопоточности.

OS/2 с её развитыми функциями  многозадачности и файловой системой HPFS со встроенными средствами  многопользовательской защиты оказалась  хорошей платформой для построения  локальных сетей персональных  компьютеров. Наибольшее распространение  получили сетевые оболочки LAN Manager компании Microsoft и LAN Server компании IBM, разработанные этими компаниями  на основе одного базового  кода. Эти оболочки уступали по  производительности файловому серверу  NetWare и потребляли больше аппаратных  ресурсов, но имели важные достоинства  - они позволяли, во-первых, выполнять  на сервере любые программы,  разработанные для OS/2, MS-DOS и Windows, а во-вторых, использовать компьютер,  на котором они работали, в  качестве рабочей станции.

Сетевые разработки компании Microsoft и IBM привели к появлению NetBIOS-очень  популярного транспортного протокола  и одновременно интерфейса прикладного  программирования для локальных  сетей, получившего применение практически  во всех сетевых операционных системах для персональных компьютеров. Этот протокол и сегодня применяется  для создания небольших локальных  сетей.

Не очень удачная рыночная судьба OS/2 не позволила системам LAN Manager и LAN Server захватить заметную долю рынка, но принципы работы этих сетевых  систем во многом нашли своё воплощение в более удачливой операционной системе 90-х годов - Microsoft Windows NT, содержащей встроенные сетевые компоненты, некоторые  из которых имеют приставку LM - от LAN Manager..

В 80-е годы были приняты  основные стандарты на коммуникационные технологии для локальных сетей: в 1980 году - Ethernet, в 1985 -Token Ring, в конце 80-х - FDDI. Это позволило обеспечить совместимость сетевых ОС на нижних уровнях, а также стандартизировать  интерфейс ОС с драйверами сетевых  адаптеров.

Для персональных компьютеров  применялись не только специально разработанные  для них ОС, подобные MS-DOS, NetWare и OS/2, но и адаптировались уже существовавшие ОС. Появление процессоров Intel 80286 и  особенно 80386 с поддержкой мультипрограммирования позволило перенести на платформу  персональных компьютеров ОС UNIX. Наиболее известной системой этого типа была версия UNIX компании Santa Cruz Operation (SCO UNIX).

.5 Особенности современного  этапа развития операционных  систем

В 90-е годы практически  все операционные системы, занимающие заметное место на рынке, стали сетевыми. Сетевые функции сегодня встраиваются в ядро ОС, являясь её неотъемлемой частью. Операционные системы получили средства для работы со всеми основными  технологиями локальных (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) и глобальных (X.25, frame relay, ISDN, ATM ) сетей, а также  средства для создания составных  сетей (IP, IPX, AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP). В операционных системах используются средства мультиплексирования  нескольких стеков протоколов, за счёт которого компьютеры могут поддерживать одновременную сетевую работу с  разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные ОС, которые  предназначены исключительно для  выполнения коммуникационных задач. Например, сетевая операционная система IOS компании Cisco Systems, работающая в маршрутизаторах, организует в мультипрограммном  режиме выполнение набора программ, каждая из которых реализует один из коммуникационных протоколов.

Во второй половине 90-х  годов все производители ОС резко  усилили поддержку работы с Интернетом (Кроме производителей UNIX-систем, в  которых эта поддержка всегда была существенной). Кроме самого стека TCP/IP в комплект поставки начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Интернета, как telnet, ftp, DNS и Web. Влияние Интернета проявилось и  в том, что компьютер превратился из чисто вычислительного устройства в средство коммуникаций с развитыми вычислительными возможностями.

Особое внимание в течение  всего последнего десятилетия уделялось  корпоративным сетевым ОС. Их дальнейшее развитие представляет одну из наиболее важных задач и в обозримом  будущем. Корпоративная ОС отличается способностью хорошо и устойчиво  работать в крупных сетях, которые  характерны для большинства предприятий, имеющих отделения в десятках городов и, возможно, в разных странах. Таким сетям органически присуща  высокая степень гетерогенности программных и аппаратных средств, поэтому корпоративная ОС должна беспроблемно взаимодействовать с  операционными системами разных типов и работать на различных  аппаратных платформах. К настоящему времени явно определилась тройка лидеров  в классе корпоративных ОС - это Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, а  также UNIX - системы различных производителей аппаратных платформ.

Для корпоративной ОС очень  важно наличие средств централизованного  администрирования и управления, позволяющих в единой базе данных хранить учётные записи о десятках тысяч пользователей, компьютерах, коммуникационных устройств и модулей  программного обеспечения, имеющихся  в корпоративной сети. В современных  ОС средства централизованного администрирования  обычно базируются на единой справочной службе. Первой успешной реализацией  справочной службы корпоративного масштаба была система Street Talk компании Banyan. К  настоящему времени наибольшее признание  получила справочная служба NDS компании Novell, выпущенная впервые в 1993 году для  первой корпоративной версии NetWare 4.0. Роль централизованной справочной службы настолько велика, что именно по качеству справочной службы оценивают  пригодность ОС для работы в корпоративном  масштабе. Длительная задержка выпуска Windows NT 2000 во многом была связана с  созданием для этой ОС масштабируемой справочной службы Active Directory, без которой  этому семейству ОС трудно было претендовать на звание истинно корпоративной  ОС.

Создание многофункциональной  масштабируемой справочной службы является стратегическим направлением эволюции ОС. От успехов этого направления  во многом зависит и дальнейшее развитие Интернета. Такая служба нужна для  превращения Интернета в предсказуемую  и управляемую систему, например для обеспечения требуемого качества обслуживания трафика пользователей, поддержки крупных распределённых приложений, построения эффективной  почтовой системы и т. п.