Эволюция операционных систем – от самых простейших до Windows 11

Сергей Шипулин

24 июня 2021 года Microsoft анонсировала новую версию своей популярной операционной системы Windows 11, которая будет включать приложения для Android, и операционная система будет установлена ​​на новые ПК. В этой статье мы немного окунемся в ностальгию и рассмотрим, как с развитием компьютеров вместе с ними и эволюционировали операционные системы.

Начало

Примерно в середине 1940-х инженеры из Института перспективных исследований в Принстоне, преуспели в создании вычислительных двигателей. В первых использовались механические реле, которые позже были заменены электронными лампами. Эти машины были огромными и заполняли целые комнаты. Они также были очень медленными по сравнению с сегодняшними компьютерами. Все программирование выполнялось на машинном языке, часто с использованием коммутационных панелей. Языки программирования и операционные системы были неслыханными.

Внедрение транзистора изменило ситуацию. Первые компьютерные операционные системы появились в начале 1950-х годов, когда исследовательские лаборатории General Motors начали использовать перфокарты для своих мэйнфреймов IBM 701. Задания выполнялись по одному, и это называлось однопотоковой пакетной обработкой, поскольку и программы, и данные отправлялись группами или партиями. Чтобы выполнить задание, программа сначала записывалась на бумаге, а затем перфорировалась на карточках, которые будут загружены в машину.

К 1960-м годам операционные системы позволяли мэйнфреймам выполнять несколько заданий в своей основной памяти одновременно, и была введена буферизация. Simultaneous peripheral operations on line (SPOOL) был вставлен в высокоскоростное устройство такое как диск, между компьютером и низкоскоростными устройствами, такими как принтеры. Вспомните о фильмах 1960-х годов, и комнаты, заполненные вращающимися дисками.

В течение 1970-х годов микропроцессорная технология в достаточной степени эволюционировала для создания миникомпьютеров и настольных компьютеров, и две операционные системы стали доминировать — MS-DOS для IBM PC и других машин, использующих ЦП Intel 8088, и Unix, которая использовалась на мэйнфреймах с использованием процессоров Motorola 6899. Unix была создана в AT & T Bell Labs программистами Ken Thompson, Dennis Ritchie, Douglas McIlroy, and Joe Ossanna, и она была написана на новом языке программирования C.

MS-DOS

В 13 лет Билл Гейтс познакомился с однокурсником Полом Алленом в подготовительной школе Сиэтла Лейксайд, и вскоре они оба начали программировать на миникомпьютере PDP-10 компании Digital Equipment Corporation (DEC). Школа даже призвала Гейтса и Аллена создать систему расписания занятий. Осенью 1973 года Гейтс уехал в Гарвардский колледж, где познакомился со Стивом Баллмером, который должен был стать генеральным директором Microsoft с 2000 по 2014 год.

В 1975 году компания Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS) выпустила свой компьютер Altair 8800, основанный на процессоре Intel Corporation 8080. После того, как компьютер был показан на обложке январского номера журнала Popular Electronics за 1975 год, интерес к нему резко возрос.

Билл Гейтс написал в MITS, что он заинтересован в создании интерпретатора BASIC для машины. BASIC был новым языком программирования высокого уровня, и президент MITS попросил Гейтса и Аллена продемонстрировать их код интерпретатора в офисах MITS в Альбукерке, штат Нью-Мексико. К ноябрю 1975 года Гейтс взял отпуск в Гарварде, и они с Алленом начали работу над интерпретатором BASIC. Они зарегистрировали свою компанию как Microsoft и начали нанимать своих первых сотрудников. К 1979 году Microsoft переехала в Белвью, штат Вашингтон. Затем, в июле 1980 года, произошло чудо.

Мать Билла Гейтса, Мэри, уважаемая деловая женщина, случайно упомянула Microsoft тогдашнему генеральному директору IBM Джону Опелю, и IBM обратилась в Microsoft с просьбой написать интерпретатор BASIC для их будущего ПК IBM. Кстати, в IBM сказали Гейтсу и Аллену, что их новой машине нужна операционная система. Гейтс также указал IBM на Digital Research (DRI), которая сделала популярную операционную систему CP/M, однако DRI и IBM не смогли прийти к соглашению, а Гейтс и Аллен предложили создать новую операционную систему, которая была бы похожа на CP/М.

У Microsoft не было собственной операционной системы, поэтому в 1981 году компания приобрела лицензию на QDOS (позже названную 86-DOS), операционную систему, похожую на CP/M, созданную Тимом Патерсоном из Seattle Computer Products ( SCP). Используя это, Microsoft разработала собственную операционную систему PC-DOS, которую они поставили IBM за единовременную плату в размере 50 000 долларов. Позже Microsoft стала полноправным владельцем 86-DOS.

Крайне важно, что IBM не удалось защитить авторские права на новую операционную систему, что позволило Microsoft продать ее другим производителям компьютеров, клонировавших IBM PC. В этих других системах PC-DOS стала известна как MS-DOS. К началу 1983 года Пол Аллен покинул Microsoft после того, как ему поставили диагноз лимфома Ходжкина, форма лимфатического рака.

В 1984 году на тихоокеанском побережье Сиэтла другой вундеркинд, Стив Джобс, разрабатывал революционные домашние компьютеры Apple Lisa и Macintosh. Они использовали операционную систему Mac OS, которая была первой операционной системой со встроенным графическим пользовательским интерфейсом (GUI). В 1986 году Apple заключила сделку с IBM на разработку операционной системы OS/2.

Windows

Увидев, куда дует ветер, 20 ноября 1985 года Microsoft выпустила Windows 1.0, чтобы составить конкуренцию операционной системе Apple. Windows 1.0 была, по сути, расширением MS-DOS, но она включала элементы, которые теперь стали привычными, включая калькулятор, календарь, картотеку, буфер обмена, часы, панель управления, блокнот, Paint, Reversi, терминал и запись. Другая версия, Windows 2.03, имела перекрывающиеся окна, а не мозаичные, и это изменение побудило Apple подать иск о нарушении авторских прав против Microsoft. Этот иск был урегулирован в пользу Microsoft в 1993 году.

В 1991 году финско-американский инженер-программист Линус Торвальдс создал бесплатную версию Unix под названием Linux, которая сыграла огромную роль в компьютерных серверах. Чтобы не отставать, в 1993 году Microsoft выпустила Windows NT в качестве серверной операционной системы, чтобы конкурировать с Linux. NT до сих пор служит основой для серверных операционных систем Windows.

В 1995 году Microsoft выпустила Windows 95, первую операционную систему Microsoft, в которую был встроен графический пользовательский интерфейс. Чрезвычайно успешная Windows 95 была принята во всем мире. В 1998 году Microsoft выпустила Windows 98, в дальнейшем вышли Windows 2000, которая стала очень важной для корпоративных и профессиональных разработчиков. Она была разработана на основе совершенно иной кодовой базы, чем Windows 98.

В 2001 году Microsoft выпустила Windows XP. Это была улучшенная версия Windows 2000, и она оказалась очень успешной. 30 января 2007 года Microsoft выпустила потребительскую версию Windows Vista, которая вызвала широкую критику как со стороны обозревателей, так и со стороны клиентов. Во-первых, Vista позволяла устанавливать только подписанные драйверы. Для этого разработчикам требовалось получить сертификат Authenticode, который стоил от 400 до 500 долларов в год, что было недоступно для многих мелких разработчиков. Исследователи безопасности выявили многочисленные ошибки в операционной системе Vista, такие как ошибка переполнения буфера и ошибка анимированного курсора. Однако самой большой критикой Vista было то, что она включила в операционную систему управление цифровыми правами (DRM).

DRM был включен в первую очередь в ответ на лицензионные ограничения, исходящие от консорциума HD-DVD и Ассоциации Blu-ray, и эти ограничения требовали, чтобы любой компонент, такой как видеокарты, которые вступали в контакт с их видеоконтентом, должен был быть сертифицирован Microsoft. Пользователи Vista также жаловались на падение производительности и увеличение времени загрузки.

В ответ на критику Vista, 22 октября 2009 года Microsoft выпустила Windows 7, чтобы сделать ее более совместимой как с приложениями, так и с оборудованием. В семерке была переработана оболочка с обновленной панелью задач, поддержкой multi-touch и домашней сетевой системой под названием HomeGroup.

26 октября 2012 года Microsoft выпустила Windows 8 в общедоступную версию. Это было оптимизировано для сенсорных устройств, таких как планшеты и моноблоки. На стартовом экране были большие, удобные для плитки и постоянно обновляемая информация. Windows 8 требовала минимального разрешения 1024 x 768 пикселей, что исключало его на нетбуках с экранами только 800 на 600 пикселей.

Основной особенностью Windows 8 была интеграция с облачными службами, такими как Microsoft OneDrive, Магазин Windows для программного обеспечения и службы Xbox Live. Вариант Windows 8 под названием Windows RT предназначался для использования на устройствах с новыми чипами архитектуры ARM. В Windows 8 не хватало меню "Пуск", которое не понравилось потребителям. Чтобы решить эту проблему, в июле 2015 года Microsoft выпустила Windows 10, куда меню "Пуск" вернулось. Windows 10 также включала систему виртуального рабочего стола и возможность запускать приложения Магазина Windows в окнах на рабочем столе, а не в полноэкранном режиме.

Кстати, несколько версий Windows ушли в небытие. К ним относятся Windows 9x, Windows Mobile, которая была операционной системой для мобильных телефонов, и Windows Phone, которая продавалась только производителям смартфонов.

И вот, в октябре, вышла новая долгожданная 11 версия Windows. Она поставляется с множеством новых функций, таких как возможность загружать и запускать приложения Android на ПК с Windows и обновления для Microsoft Teams, меню "Пуск" и общий вид программного обеспечения, которое стало более чистым и похожим на Mac. Но имейте в виду, что не все функции пока еще доступны сегодня.

Вывод

Операционные системы — это постоянно развивающийся инструмент. Разработчики извлекают уроки из предыдущих концепций, чтобы улучшить следующие. Пакетная обработка решила проблему планирования и настройки заданий, вызванную последовательной обработкой. Однако, это все еще была неэффективная система, вызывающая длительные задержки между заданиями. И многозадачность, и разделение времени решили проблему простоя процессора, позволяя нескольким заданиям и пользователям взаимодействовать одновременно. Поставщики оборудования играют важную роль в повышении производительности за счет создания более совершенных процессоров и средств управления вводом-выводом. Современные технологии продолжают использовать концепции многозадачности и разделения времени. Однако сегодня графические пользовательские интерфейсы включают их в среду рабочего стола. Эволюция ОС показала этот процесс на деле, и сегодня мы видим итог на примере Windows 11.

Пиксель для количества просмотров