Historia systemów operacyjnych

Systemy
Operacyjne
Systemy Operacyjne
Definicje systemu operacyjnego
są różne
zależą od specyficznego rozumienia czym jest użytkownik i maszyna
są określane przez potrzeby i wymagania odbiorcy
są wielopoziomowe
Jak zdefiniować system operacyjny?
odwołajmy się do wiedzy zbiorowej
Systemy Operacyjne
Definicja Per Brinch Hansena
System operacyjny jest zbiorem ręcznych
i automatycznych procedur, które
pozwalają grupie osób na efektywne
współdzielenie urządzeń maszyny cyfrowej.
Distinguished professor
Of computer science
Electrical Engineering and Computer Science
2-175 Center for Science and Technology
Syracuse University
Syracuse, New York 13244, U.S.A.
Telefon: (315) 446-4813
Email: [email protected]
Systemy Operacyjne
Definicja Abrahama Silberschatza
System operacyjny jest programem, który
działa jako pośrednik między użytkownikiem
komputera a sprzętem komputerowym.
Zadaniem systemu operacyjnego jest
tworzenie środowiska, w którym użytkownik
może wykonywać programy w sposób
wygodny i wydajny.
Professorship in Computer Sciences
M.S. (1973),
Ph.D. (1976),
S.U.N.Y. at Stony Brook
Systemy Operacyjne
Definicja Andrewa Tanenbauma
System operacyjny jest warstwą
oprogramowania operującą bezpośrednio
na sprzęcie, której celem jest zarządzanie
zasobami systemu komputerowego i
stworzenie użytkownikowi środowiska
łatwiejszego do zrozumienia i wykorzystania.
Dept. of Computer Science
Faculty of Sciences
Vrije Universiteit
De Boelelaan 1081A
1081 HV Amsterdam , The Netherlands
Telefon: +31 20 598-7780
Email: [email protected]
Systemy Operacyjne
Zespół programów, które sterują wprowadzaniem danych do
pamięci operacyjnej i działaniem innych programów, a także
sterują pracą urządzeń wejściowych i wyjściowych,
tłumaczeniem programów przydzielaniem pamięci i
zarządzaniem danymi.
Umożliwia także wykrywanie nieprawidłowości w działaniu
komputera i pośredniczy w komunikowaniu się użytkownika z
komputerem, często przez stosowny interfejs graficzny.
Systemy Operacyjne
Jak to zobaczyć?
Czas na oględziny…
Systemy Operacyjne
Krótka historia
Microsoft Windows
MS Windows 1.x
MS Windows 2.x
MS Windows 3.0
MS Windows 3.1
MS Windows 3.11 dla Grup
Roboczych
MS Windows Chicago Beta-1
MiS Windows 95 (Wersja 4.0)
MS Windows 98 (Wersja 4.1)
MS Windows ME (Wersja 4.9)
98Lite 1.3
98Lite 2.0
98Lite 4.5
Microsoft Windows NT
MS Windows NT 3.1
MS Windows NT 3.51
MS Windows NT 4.0
MS Windows 2000
Professional
MS Windows XP
MS Windows Server 2003
Apple
Linux/Unix
Pozostałe
Start Apple Lisa
Apple Lisa Office
System 1.0
Apple Lisa Office
System 3.1
Apple II Desktop
GEOS dla Apple II
GS/OS dla Apple IIgs
Apple Macintosh w
1984
MacOS 1.1
MacOS 7.5.5
MacOS 8.1
MacOS 9.2.2
At Ease 2.0
At Ease for Workgroup
4.0
OPENSTEP
Rhapsody
MacOS X 10.1
MacOS X 10.3.4
Redhat Linux 5.0
DECWindows
Wine
Mandrake Linux 9.0
Redhat Linux 8.0
IRIX Interactive
Desktop 6.5
Solaris 8 CDE i
OpenWindow
Solaris 10
Zdalne
Xerox Alto
Xerox Star
Xerox GlobalView 2.1
VisiCorp Visi On
GEM 1.1
GEM 2.0
GEM 3.11
Atari TOS 1.0
Deskmate
Commodore 64 GEOS
Apple II GEOS
GeoWorks w PC/GEOS
NewDeal Office 3.2a
BreadBox Ensemble
DESQview/X
AmigaOS 3.5
RISC OS wersja 3
RISC OS wersja 4
BeOS 5 Personal Edition
QNX z dyskietki 1.44MB
QNX 6.2.1 z CD
MS OS/2 v1.3
IBM OS/2 2.0
IBM OS/2 Warp 4
Demo CD eComStation
MS BOB
Amstrad PcW16
Citrix Metaframe
Microsoft Terminal
Server
X11 - X Windowing
System
VNC
Telnet
Aplikacje Klient/Serwer
Śieć
Systemy Operacyjne
Jak doszło do takiej różnorodności?
Historia systemów operacyjnych…
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
Zaczyna się w szalonych latach ‘60…
1966 - rozpoczęcie prac na Multicsem, zespół naukowców z Bell Labs,
MIT i General Electric, wśród tych pierwszych Ken Thompson
1969 - AT&T porzuca projekt Multicsa; pierwsza wersja Unix napisana w
asemblerze w ośrodku Bell Labs firmy AT&T (stan New Jersey, USA)
przez Dennisa Ritchie i Kena Thompsona
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
Trwa przez lata ’70…
1971 - port Uniksa na nowy komputery PDP-11 firmy DEC
1972 - Unix Second Edition, pojawia się potok (ang. pipe)
1973 - Unix Fourth Edition, pierwsza napisana w C, co zaowocowało
przenośnością systemu
1975 - Unix Sixth Edition - inaczej Wersja Szósta - rozprowadzana
nieodpłatnie w uczelniach dla zastosowań akademickich, dał początek
rozszerzeniom BSD
1976 - John Lions na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii pisze
komentarz do kodu Uniksa. tzw. Lions Book zawiera pełny kod v.6
1977 - pod koniec roku ukazują się pierwsze taśmy 1BSD, rozszerzenia
Uniksa z Uniwersytetu Kalifornijskiego Berkeley
1979 - Unix 7th edition - the last true Unix - zawiera C, UUCP i powłokę
Bourne'a. Przeniesiony na nowe komputery VAX kernel liczył 40 Kb.
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
PDP-11
Digital Equipment Corporation, 1970
Oprócz tego modelu
– także cała seria PDP-4 do PDP-16
Dwie książki:
- Processor Handbook
- Peripherials Handbook
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
PDP-4
Digital Equipment Corporation, 1962
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
PDP-10 Console
Digital Equipment Corporation, 1980
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
VAX
Digital Equipment Corporation, 1970
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
Trwa przez lata ’80…
1980 - w Santa Cruz Operation (aka. SCO) na licencji od AT&T i na zamówienie MS
powstaje Xenix, pierwszy Unix dla PC
1982 - Silicon Graphics prezentuje IRIX
1983 - rozpoczęcie projektu GNU (GNU's Not UNIX); System V - pierwsza komercyjna
wersja Uniksa AT&T
1984 - 4.2BSD - wprowadzenie rozszerzeń TCP/IP; DEC wydaje pierwszą wersję
Ultriksa
1986 - Hewlett-Packard prezentuje HP-UX, własną wersję Uniksa
1989 - SVR4 - 4 wydanie System V; unifikacja Systemu V, BSD oraz Xeniksa; SCO
UNIX System V/386, pierwszy Unix spoza AT&T, który ma prawo być sprzedawany pod
tą nazwą.
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
Trwa przez lata ’90…
1990 - luty, IBM wydaje AIX (Advanced Interactive eXecutive)
1991 - Solaris 2 (oparty na SysV) wydany przez Sun Microsystems; wrzesień,
powstanie jądra Linux, wersja 0.01
1993 - 4.4BSD; 20 kwietnia - ukazuje się NetBSD 0.8; grudzień - premiera FreeBSD
1.0 (na bazie 4.3BSD Net/2); koniec roku - SVR4.2MP, ostatnia wersja Systemu V z
Unix System Laboratories (USL)
1994 - 4.4BSD-Lite; powstają firmy Red Hat oraz Caldera;
13 marca - Linux 1.0; 26 października - wydanie NetBSD 1.0;
listopad - FreeBSD 2.0 (oparte na kodzie 4.4BSD Lite)
1996 – Linux 2.0
1999 – Linux 2.2
Potem: 4 stycznia 2001 - Linux 2.4;
19 stycznia 2003 - prezentacja FreeBSD 5.0; 17 grudzień 2003 - Linux 2.6
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
1991 - powstanie jądra Linux, wersja 0.01
Jak to się odbyło?
Istnieją już Multisc, UNIX, XENIX, AIX, HP-UX, SunOS, Xenix, Ultix, SVR4, Solaris,
Mach, OSF1, IRIX, BSD.
Cała historia sięga końca lat 80., kiedy Linus Torvald's tworzył system operacyjny na
komputer oparty na procesorze Intel 80386.
Dołączył do niego polecenia znane z UNIXa, możliwość zarządzania zadaniami i
korzystania z wirtualnych konsol. Źródła systemu ukazały się w Internecie w 1991r.
Pierwsza wersja Linuxa (0.01) mogła obsługiwać dyski oraz mały system plików. Nie
miała jednak jeszcze zaimplementowanej obsługi napędu dyskietek.
Wersja oznaczona była numerem 0.02 i posiadała już możliwość uruchomienia bash'a
(Bourne Again Shell) a także gcc. Niestety poza tym prawie nic nie działało.
Systemy Operacyjne
Historia systemów operacyjnych
Trwa przez lata ’90…
1990 - luty, IBM wydaje AIX (Advanced Interactive eXecutive)
1991 - Solaris 2 (oparty na SysV) wydany przez Sun Microsystems; wrzesień,
powstanie jądra Linux, wersja 0.01
1993 - 4.4BSD; 20 kwietnia - ukazuje się NetBSD 0.8; grudzień - premiera FreeBSD
1.0 (na bazie 4.3BSD Net/2); koniec roku - SVR4.2MP, ostatnia wersja Systemu V z
Unix System Laboratories (USL)
1994 - 4.4BSD-Lite; powstają firmy Red Hat oraz Caldera;
13 marca - Linux 1.0; 26 października - wydanie NetBSD 1.0;
listopad - FreeBSD 2.0 (oparte na kodzie 4.4BSD Lite)
1996 – Linux 2.0
1999 – Linux 2.2
Potem: 4 stycznia 2001 - Linux 2.4;
19 stycznia 2003 - prezentacja FreeBSD 5.0; 17 grudzień 2003 - Linux 2.6
Systemy Operacyjne
Nazwy systemów UNIX i Linux
UNIX = (Uniplexed Information and Computing System - UNICS)
Linux = LINUs + uniX
Linux jest rozprowadzany w tzw. dystrybucjach
Dystrybucja:
Dystrybucja w odniesieniu do systemu operacyjnego Linux to zestaw programów
rozpowszechnianych łącznie i dający po zainstalowaniu gotowy do użycia system.
Cechy dystrybucji:
Programy występują w pakietach (DEB, RPM, Ebuild, lub skompresowane Tar)
System pobierania, instalacji, deinstalacji i aktualizacji pojedynczych pakietów (APT,
DPKG, RPM, make, i inne)
Systemy Operacyjne
Najbardziej rozpowszechnione dystrybucje
Debian - http://www.debian.org/
Fedora Core - http://fedora.redhat.com/
Gentoo - http://www.gentoo.org/
Knoppix - http://www.knoppix.net/ ☺
Mandriva Linux (dawniej Mandrake) - http://www.mandrivalinux.com/
PLD Linux (polska) - http://www.pld-linux.org/
Red Hat Linux - http://www.redhat.com/
Slackware - http://www.slackware.org/
SUSE - http://www.opensuse.org/
Ubuntu - http://www.ubuntulinux.org/
Innych jest jeszcze ponad 200, w tym jednodyskietkowe!
Systemy Operacyjne
Co to jest Knoppix?
Knoppix to dystrybucja Linuksa
oparta na Debianie
możliwa do uruchomienia z CD-ROMu
bez instalacji na twardym dysku (LiveCD)
rozwijana przez niemieckiego inżyniera
Klausa Knoppera
Systemy Operacyjne
Podział systemów ….
Systemy
operacyjne
związane z producentem
Nie związane z producentem
Apple
CP/M
Atari
DOS
Commodore
W indows
ZX Spectrum
UNIX
Systemy Operacyjne
Podział systemów:
Systemy wsadowe
Systemy wieloprogramowe
Systemy z podziałem czasu
Systemy biurkowe
Systemy wieloprogramowe
Systemy rozproszone
Systemy klient – serwer
Systemy partnerskie (peer-to-peer)
Systemy zgrupowane
Systemy czasu rzeczywistego
Systemy kieszonkowe
Systemy Operacyjne
CP/M
Control Program for Microcomputers
• Opracowany w 1974r przez Kanadyjczyka Gary Kildalla,
ówczesnego pracownika firmy Intel. Firma Intel nie była
zainteresowana dystrybucją i dlatego założono firmę Digital
Research.
• System dla procesorów Intel 8080 oraz Zilog Z80
pomyślany jako system do uruchamiania programów stał się
standardem mikroprocesorów 8-bitowych
Systemy Operacyjne
CP/M
Control Program for Microcomputers
• Umożliwia pracę jednego programu, obsługę urządzeń
we/wy - w tym pamięci dyskowych – oraz gospodarkę plikami.
• Zyskał popularność ze względu na możliwość adaptacji na
różnych komputerach, zawarte narzędzia do uruchamiania
programów.
• Tak znane programy jak Turbo Pascal, dBase, Word Star,
CBasic były implementowane pierwotnie w tym systemie.
Systemy Operacyjne
MS-DOS
Historia
Wywodzi się z systemu o nazwie QDOS opracowanego przez
Seatle Computers dla procesorów 8086.
Kolejne wersje systemu o nazwie 86 DOS zostały w 1981
roku zakupione przez firmę Microsoft i nazwane MS-DOS.
Firma IBM nazwała ten system dla swojego komputera jako
PC-DOS
Systemy Operacyjne
Charakterystyka
System wzorowany na CP/M, przejęta ogólna struktura
systemu, automatyczna konwersja programów CP/M do
postaci DOS.
Bardziej efektywny system zarządzania pamięcią dyskową.
Kolejne wersje udoskonalają korzystanie z dysków:
1.0 – obsługuje dyskietki jednostronne
1.1 – dwustronne
2.0 – dyski twarde i in. urządzenia zewnętrzne,
hierarchiczny system zbiorów,
2.1 – mechanizm przetwarzania potokowego (łączy wyjście
jednego programu z wyjściem drugiego), możliwość pracy
jednego programu pod nadzorem drugiego (np. wydruki),
pliki wsadowe (batch)
Systemy Operacyjne
Charakterystyka
Rozwój systemu PC/MS DOS
Wersje 3.1 i 3.2 obsługują dyskietki o pojedynczej, podwójnej i
poczwórnej gęstości (1,2/1,44 MB), pliki dyskowe otrzymują
atrybuty (np. read only), dyski wirtualne
Wersje 4.0 i 5.0 zapewniają zautomatyzowany sposób instalacji
na dysku twardym, umożliwiają wprowadzenie sieci i pracę w
środowisku wielodostępnym
Wersje 6.0-6.22 ułatwiony sposób ładowania ustawień
narodowych, rozszerzone środowisko graficzne
Wersje 7.0-> dostępne tylko w połączeniu z systemem
Windows. Planowane wyłączenie systemu DOS ze środowiska
Windows
MS/PC-DOS
Ograniczenia
Systemy Operacyjne
• System przeznaczony w założeniu tylko dla jednego
użytkownika. Brak typowego środowiska wielodostępu.
• Brak wieloprogramowości, uruchamianie wielu programów
możliwe tylko przez specjalne nakładki.
• Brak środowiska graficznego, chociaż programy graficzne
działają z reguły szybciej niż w Windows.
• Konieczność poznania określonej liczby rozkazów.
• Brak jednolitości programów użytkowych.
5
Systemy Operacyjne
Windows
• Wersje 1.0 do 3.1 bazują na GEM firmy Digital
Research, są wczytywane jako dodatek do środowiska
DOS, bez możliwości obsługi sieci, ale umożliwiają
uruchomienie wielu programów równocześnie
• Wersja 3.11 wprowadza możliwość pracy w sieci, ale
wykorzystuje dalej procedury DOS
• Wersja 95 pracuje samodzielnie, posiada wzbogacone
możliwości pracy w sieci lokalnej i rozległej oraz nowy
interfejs graficzny (powielany w wersjach 98, 2000...)
3
Systemy Operacyjne
System operacyjny Windows
•
•
•
•
•
•
Command Promt - połączenie z systemem MS-DOS.
Control Panel - panel sterowania.
Instalacja i usuwanie oprogramowania.
Modyfikacje konfiguracji systemu.
Obsługa multimediów (Media/CD player/odtwarzacz)
Elementy sieciowe systemu Windows
– Grupy robocze, domeny i konta użytkowników.
– Poczta elektroniczna, połączenie z siecią rozległą.
– Obsługa drukarek.
6+3
Windows
Ograniczenia
Systemy Operacyjne
• Stosunkowo wolny interfejs graficzny wymaga
stosowania drogich kart graficznych i szybkich
procesorów
• Złożoność systemu powoduje liczne błędy
pojawiające się w nieoczekiwanych momentach.
• Brak dostępu do wielu podstawowych procedur
uruchamiających i konfiguracyjnych.
3