ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.12.2020

Просмотров: 1035

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

207

гой

 

стороны

эти

 

ресурсы

 

использовались

 

бы

 

с

 

высоким

 

КПД

 (

в

 70-

е

 

годы

 

ЭВМ

 

были

 

все

 

еще

 

очень

 

дорогими

).

Выход

 

был

 

найден

 

в

 

принципе

 

разделения

 

времени

 (

русское

 

со

-

кращение

 

РВ

английское

 TS — t

ime sharing

), 

предложенным

  

про

-

фессором

 

Джоном

 

Маккарти

уже

 

извес

n

ном

 

нам

 

в

 

качестве

 

автора

языка

 Lisp. 

В

 

соответствии

 

с

 

этим

 

принципом

 

на

 

ЭВМ

 

одновремен

-

но

 

запускалось

 

несколько

 

задач

каждая

 

из

 

них

 

последовательно

 

по

-

лучала

 

квант

 

времени

К

 

каждой

 

задаче

 

привязывалось

 

устройство

общения

 

с

 

пользователем

 (

вначале

 

телетайп

потом

 

появились

 

дис

-

плеи

и

 

выделялась

 

своя

 

область

 

памяти

В

 

результате

 

у

 

каждого

пользователя

 

складывалось

 

впечатление

что

 

он

 

один

 

работает

 

с

 

ком

-

пьютером

То

 

есть

 

на

 

аппаратуре

 

одной

 

ЭВМ

 

средствами

 

операци

-

онной

 

системы

 

организуется

 

несколько

 

воображаемых

 — 

виртуаль

-

ных

 

машин

). 

Естественно

базовая

 

ЭВМ

 

должна

 

быть

 

достаточно

мощной

для

 

того

 

чтобы

 

вместить

 

все

 

виртуальные

 

машины

.

Просто

 

было

 

только

 

на

 

бумаге

На

 

практике

 

возникло

 

множе

-

ство

 

проблем

потребовался

 

длительный

 

период

 

времени

прежде

чем

 

системы

 

с

 

разделением

 

времени

 

стали

 

реальностью

В

 

своем

развитии

 

они

 

прошли

 

несколько

 

стадий

.

Экспериментальная

 

стадия

Родина

 

систем

 

РВ

 — 

Массачу

-

сетский

 

технологический

 

институт

 (

МТИ

). 

Идея

 

Джона

 

Маккарти

,

высказанная

 

им

 

еще

 

в

 1959 

году

была

 

впервые

 

реализована

 

в

 1961

году

когда

 

под

 

руководством

 

адъюнкт

-

профессора

 

Фернандо

 

Кор

-

бато

 (Corbat

ó, Fernando

была

 

создана

 

экспериментальная

 

ОС

 

РВ

для

 

ЭВМ

 IBM 7090 

под

 

названием

 CTSS (Compartible Time Sharing

System). 

В

 

результате

 

опытов

 

с

 

ней

 

родился

 

замысел

 

крупномасш

-

табного

 

проекта

 

создания

 

единой

 

вычислительной

 

системы

 

для

 

обу

-

чения

 MAC (Multiplexed Access Computer), 

в

 

рамках

 

которого

 

долж

-

на

 

быть

 

разработана

 

операционная

 

система

 Multics.

Проект

 Multics 

осуществлялся

 

в

 

течение

 

многих

 

лет

вплоть

 

до

начала

 70-

х

 

годов

он

 

оказал

 

огромное

 

влияние

 

на

 

всю

 

последую

-

щую

 

историю

 

операционных

 

систем

 

как

 

экспериментальный

 

поли

-

гон

 

для

 

отработки

 

новых

 

идей

К

 

работе

 

над

 

проектом

 

широко

 

при

-

влекались

 

студенты

 

и

 

аспиранты

все

 

результаты

в

 

отличие

 

от

 

про

-

мышленных

 

разработок

широко

 

обсуждались

 

и

 

публиковались

На


background image

208

системе

 Multics  

выросло

 

целое

 

поколе

-

ние

 

системных

 

программистов

в

 

том

 

чис

-

ле

 

будущий

 

создатель

 Unix 

Кеннет

 

Том

-

псон

она

 

вдохновила

 

Кемени

 

и

 

Курца

 

на

создание

 

многопользовательского

 

Бэйси

-

ка

.

Промышленная

 

стадия

Еще

 

при

 

со

-

здании

 

системы

 CTSS 

стало

 

совершенно

ясно

что

 

для

 

успешной

 

реализации

 

ОС

РВ

 

требуется

 

теснейшее

 

взаимодействие

программистов

-

разработчиков

 

ядра

 

ОС

 

и

инженеров

производящих

 

модификацию

аппаратуры

 

компьютера

 

для

 

работы

 

в

режиме

 

разделения

 

времени

Для

 

проек

-

та

 Multics , 

например

фирма

 General

Electric 

поставила

 

специальную

 

технику

.

Поэтому

 

разработка

 

промышленных

 

ОС

 

РВ

 

в

 

начале

 70-

х

 

годов

 

пе

-

реместилась

 

в

 

фирмы

-

производители

 

ЭВМ

.

Первой

 

ЭВМ

 

семейства

 IBM S/360, 

работающей

 

в

 

режиме

 

раз

-

деления

 

времени

стала

  

модель

 67, 

выущенная

 

в

 1971 

году

Для

 

нее

и

 

последующих

 

моделей

 

серии

 370 

была

 

разработана

 

операционная

система

 OS/VM — Virtual Mashines.

Фирма

 DEC, 

вырвавшаяся

 

во

 

второй

 

половине

 60-

х

 

годов

 

на

второе

 

место

 

благодаря

 

изобретению

 

мини

-

ЭВМ

ответила

 

выпус

-

ком

 

ОС

 RSX-11 

для

 16-

битовой

 PDP-11 

и

 

системы

 MVS 

для

 32-

битовой

 VAX. 

Поскольку

 

архитектура

 

мини

-

ЭВМ

 

намного

 

проще

 

и

логичнее

чем

 

у

 

мэйнфреймов

их

 

системы

 

получились

 

дешевле

,

надежнее

 

и

 

эффективнее

что

 

способствовало

 

постепенному

 

вы

-

теснению

 

мэйнфреймов

 

с

 

рынка

.

Когда

 

первые

 

сливки

 

с

 

рынка

 

диалоговых

 

ОС

 

были

 

сняты

вы

-

яснилось

что

 

дальнейшее

 

совершенствование

 

их

 

характеристик

дается

 

с

 

большим

 

трудом

 

по

 

двум

 

причинам

.

В

-

первых

разработка

 

эффективных

 

вычислительных

 

систем

требует

 

глубоких

 

теоретических

 

исследований

Политика

 

механи

-

Фернандо

 

Корбато


background image

209

ческого

 

наращивания

 

сил

 

и

 

средств

 

здесь

 

не

 

проходит

Концепту

-

ально

 

новая

 

идея

основанная

 

на

 

точном

 

математическом

 

расчете

,

может

 

дать

 

больше

че

 

труд

 

целой

 

компании

 

программистов

.

В

-

вторых

реализация

 

таких

 

систем

 — 

мучительный

 

и

 

долгий

процесс

Из

-

за

 

высокой

 

сложности

 

алгоритмов

необходимости

 

про

-

граммирования

 

на

 

уровне

 

машинных

 

команд

 

и

 

трудностей

 

взаимо

-

действия

 

с

 

аппаратурой

 

в

 

реальном

 

времени

 

неизбежны

 

многочис

-

ленные

 

ошибки

.  

Отладка

 

систем

 

требует

 

длительного

 

времени

 

и

больших

 

средств

Надежная

 

операционная

 

система

  

как

 

марочное

вино

 — 

она

 

должна

 

вызреть

 

в

 

течение

 

многих

 

лет

.

Долгая

 

история

 Unix

Указанные

 

выше

 

обстоятельства

 

объек

-

тивно

 

привели

 

к

 

тому

что

 

разнообразие

 

промышленных

 

операци

-

онных

 

систем

наблюдавшееся

 

в

 60-

е

 

годы

в

 

течение

 70-

х

 

резко

сократилось

Однако

 

и

 

это

 

разннобразие

 

с

 

точки

 

зрения

 

програм

-

мистов

 

было

 

излишним

Дело

 

в

 

том

что

 

исполняемые

 

программ

-

ные

 

модули

как

 

правило

работоспособны

 

только

 

в

 

среде

 

конкрет

-

ной

 

ОС

С

 

развитием

 

прикладного

 

программного

 

обеспечения

 

ста

-

ло

 

весьма

 

обременительным

 

разрабатывать

 

варианты

 

программ

 

для

различных

 

операционных

 

систем

Идеальной

 

для

 

прикладного

 

про

-

граммиста

 

была

 

бы

 

единая

 

для

 

различных

 

аппаратных

 

платформ

 

уни

-

фицированная

 

операционная

 

система

Долгий

 

путь

 

к

 

этому

 

идеалу

оказался

 

связанным

 

с

 

созданной

 

в

 Bell Laboratories 

операционной

системой

 Unix.

Разработка

 

системы

 

не

 

стояла

 

в

 

планах

 

фирмы

это

 

была

 

личная

инициатива

 

молодого

 

системного

 

программиста

 

Кеннета

 

Томпсона

(Thompson, Kenneth L.;  

р

. 1943). 

Самая

 

первая

 

однопользовательс

-

кая

 

версия

 

системы

 

была

 

разработана

 

им

 

в

 1969 

году

  

для

 

мини

-

ЭВМ

 PDP-7, 

в

 1971 

году

 

Томпсон

  

реализовал

 

систему

 

на

 

Ассемб

-

лере

 

для

 PDP-11, 

при

 

этом

 

многие

 

принципиальные

 

черты

 Unix

(

принципы

 

мультипрограммирования

организация

 

файлов

были

заимствованы

 

им

 

из

 Multics (

сначала

 

система

 

называлась

 Unics 

в

пику

 Multics, 

но

 

затем

 

буквы

 «cs» 

превратились

 

в

 «x»). 

В

 1973 

году

вместе

 

с

 

Деннисом

 

Ричи

создавшим

 

специально

 

для

 

этого

 

машин

-

но

-

независимый

 

язык

 

Си

они

  

переписали

 

программы

 Unix 

на

 

этом

языке

что

 

сразу

 

сделало

 

ее

 

потенциально

 

мобильной

Для

 

перено

-


background image

210

са

 

системы

 

на

 

другой

 

тип

 

компьютера

  

нужно

 

было

 

переделывать

только

 

незначительную

 

ядра

 

ОС

.

Согласно

 

американским

 

законам

владевшая

 Bell Laboratories 

кор

-

порация

 Amerrican Telephone and Telegraph (AT&T) 

не

 

имела

 

права

продавать

 

систему

поэтому

 Unix 

безвозмездно

 

разошлась

 

по

 

много

-

численным

 

университетам

Благодаря

 

бесплатности

масштабируе

-

мости

переносимости

 

и

 

абсолютной

 

открытости

 (

система

 

постав

-

лялась

 

вместе

 

с

 

исходными

 

текстами

 

программ

 

на

 

Си

), Unix 

стала

пользоваться

 

огромной

 

популярностью

 

в

 

научном

 

и

 

образователь

-

ном

 

мире

Варианты

 

ОС

 

были

 

реализованы

 

практически

 

для

 

всех

аппаратных

 

платформ

 — 

от

 8-

разрядных

 

микропроцессоров

 

до

 

су

-

пер

-

ЭВМ

 Cray. 

Система

 

непрерывно

 

совершенствовалась

 

на

 

про

-

тяжении

 

всех

 70-

х

 

и

 80-

х

 

годов

становясь

 

от

 

версии

 

к

 

версии

 

все

более

 

мощной

 

и

 

зрелой

Мощный

 

толчок

 

распространению

 Unix 

в

эти

 

годы

 

дало

 

развитие

 

сети

 

интернет

для

 

которой

 

общедоступная

бесплатная

 

система

 

была

 

находкой

.

Однако

 

доступность

 

исходного

 

кода

 Unix 

имела

 

и

 

обратную

 

сто

-

рону

модификации

 

системы

проводимые

 

в

 

различных

 

организа

-

циях

скоро

 

привели

 

к

 

тому

что

 

отдельные

 

версии

 

стали

 

плохо

 

со

-

гласовываться

 

друг

 

с

 

другом

Речь

 

шла

 

уже

 

не

 

об

 

одной

а

 

о

 

целом

классе

 

юникс

-

подобных

 

ОС

Кроме

 

бесплатных

различными

 

про

-

изводителями

 

ЭВМ

 

были

 

выпущены

 

и

 

коммерческие

 

версии

 Unix

под

 

фирменными

 

названиями

Так

, IBM 

назвала

 

свою

 

систему

 AIX,

Microsoft — Xenix, Sun Microsystems — Solaris 

и

 

т

д

.

Отечественные

 

ОС

 

с

 

разделением

 

времени

.

 

В

 

Советском

 

Со

-

юзе

 

интенсивная

 

разработка

 

промышленных

  

операционных

 

сис

-

тем

 

началась

 

сразу

 

после

 

появления

 

в

 1966 

году

 

первого

 «

миллион

-

ника

» — 

машины

 

БЭСМ

-6 

с

 

производительностью

 

более

 

миллиона

оп

./

с

Для

  

ЭВМ

  

такой

 

производительности

 

потери

 

процессорного

времени

 

из

-

за

 

работы

 

оператора

 

с

 

внешними

 

устройствами

 

слиш

-

ком

 

расточительны

.

В

 

ведущих

 

программистских

 

коллективах

 

было

 

создано

 

сразу

несколько

 

систем

 

с

 

разделением

 

времени

 

для

 

БЭСМ

-6. 

Первая

 

ро

-

дилась

 

в

 

стенах

 

ИТМ

 

и

 

ВТ

создавшего

 

саму

 

машину

.

Она

 

носила

название

 «

Диспетчер

-68» 

и

 

была

 

разработана

 

под

 

руководством

 

Льва


background image

211

Николаевича

 

Королева

.

Обновленная

 

в

 1970 

году

 

версия

 

системы

называлась

  «

Новый

 

диспетчер

» — 

НД

-70.

Свой

 

вариант

 

ОС

 

разработали

 

в

 «

космическом

» 

Институте

 

при

-

кладной

 

математики

  (

ИПМ

)  

под

 

руководством

 

Э

.

З

.

Любимского

,

фамилия

 

которого

 

уже

 

нами

 

упоминалась

 

в

 

связи

 

с

 

написанием

транслятора

 

с

 

Алгола

По

 

утверждениям

 

авторов

ОС

 

ИПМ

 

оказа

-

лась

 

схожей

 

с

 

современной

 Unix.

На

 

основе

 

Диспетчера

-68 

и

 

НД

-70  

в

 

нескольких

 

организациях

были

 

созданы

 

свои

 

варианты

 

ОС

 

для

 

БЭСМ

-6. 

Так

в

 

Объединен

-

ном

 

институте

 

ядерных

 

исследований

 (

г

Дубна

), 

где

 

ЭВМ

 

обраба

-

тывала

 

информацию

снимаемую

 

со

 

множества

 

физических

 

прибо

-

ров

была

 

разработана

 

ОС

 «

Дубна

», 

а

 

в

 

одном

 

секретном

 

институте

Челябинска

 

под

 

руководством

  

Владимира

 

Федоровича

 

Тюрина

 

была

создана

 

самая

 

популярная

 

ОС

 

для

 

БЭСМ

-6 

под

 

названием

 «

Дис

-

пак

», 

которая

 

прошла

 

через

 

все

 

модификации

 

машины

 

и

 

работала

вплоть

 

до

 90-

х

  

годов

.

80-90-

е

 

годы

:

настольные

 

ОС

Микропроцессорная

 

революция

произо

-

шедшдая

 

на

 

пороге

 80-

х

 

годов

существен

-

но

 

изменила

 

подход

  

к

 

операционым

 

систе

-

мам

Многие

 

проблемы

волновавшие

 

разработчиков

 

ОС

 

для

 

мэйн

-

фреймов

отпали

 

сами

 

собой

 

Для

 

персонального

 

компьютера

 

не

 

нуж

-

на

 

сложная

 

многопользовательская

 

система

 

с

 

разделением

 

времени

,

само

 

понятие

 

ОС

 

применительно

 

к

 

первым

 

микрокомпьютерам

 

ко

-

может

 

применяться

 

с

 

большими

 

натяжками

.

CP/M.

 

Для

 

первого

 

поколения

 8-

битовых

 

персональных

 

ЭВМ

фактическим

 

стандартом

 

стала

 

простейшая

 

ОС

 CP/M — Control

Program for Microcomputers, 

написанная

 

в

 1976 

году

 

Гэри

 

Килдолом

(Kildall, Gary), 

основателем

 

компании

 Digital Research.

MS DOS

Когда

 

в

 1981 

году

 IBM 

стала

 

готовить

 

к

 

выпуску

 IBM

PC, 

у

 

нее

 

еще

 

не

 

было

 

собственных

 

программистов

имеющих

 

опыт

разработки

 

программ

 

для

 

микрокомпьютеров

.  

Рассматривались

 

две

возможности

либо

 

заказать

 

у

 

авторитетной

 Digital Research 16-

бит

-

ную

 

версию

 CP/M, 

либо

 

придумать

 

что

-

нибудь

 

совершенно

 

новое

.

По

 

чисто

 

случайным

 

обстоятельствам

 

переговоры

 

с

 

Килдолом

 

не