ОС UNIX. Історія розвитку

UNIX - група переносите, багатозадачних і багатокористувацьких операційних систем.

Перша система UNIX була розроблена в 1969 р. в підрозділі Bell Labs компанії AT & T. З тих пір була створена велика кількість різних UNIX-систем. Юридично лише деякі з них мають повне право називатися «UNIX»; інші ж, хоча і використовують подібні концепції і технології, поєднуються терміном «UNIX-подібні» (англ. Unix-like). Для стислості в даній статті під UNIX-системами маються на увазі як справжні UNIX, так і UNIX-подібні ОС.

Деякі відмітні ознаки UNIX-систем включають в себе:

використання простих текстових файлів для настройки та управління системою;

широке застосування утиліт, що запускаються в командному рядку;

взаємодія з користувачем за допомогою віртуального пристрою - терміналу;

подання фізичних і віртуальних пристроїв і деяких засобів межпроцессового взаємодії як файлів;

використання конвеєрів з декількох програм, кожна з яких виконує одну задачу.

В даний час UNIX використовуються в основному на серверах, а також як вбудовані системи для різного устаткування. На ринку ОС для робочих станцій та домашнього застосування лідером є Microsoft Windows, UNIX займає тільки друге (Mac OS X) і третє (GNU / Linux) місця.

UNIX-системи мають велику історичну важливість, оскільки завдяки їм поширилися деякі популярні сьогодні концепції та підходи в області ОС та програмного забезпечення. Також, в ході розробки Unix-систем був створений мова Сі.

Варіанти Unix по роках

У 1957 році в Bell Labs була розпочата робота по створенню операційної системи для власних потреб. Під керівництвом Віктора Висотський (росіянина за походженням) була створена система BESYS. Згодом він очолив проект Multics, а потім став головою інформаційного підрозділу Bell Labs.

У 1964 році з'явилися комп'ютери третього покоління, для яких можливості BESYS вже не підходили. Висотський і його колеги прийняли рішення не розробляти нову власну операційну систему, а підключитися до спільного проекту General Electric та Массачусетського технологічного інституту Multics. Телекомунікаційний гігант AT & T, до складу якого входили Bell Labs, надав проекту істотну підтримку, але в 1969 році вийшов з проекту, оскільки він не приносив жодних фінансових вигід.

Перші UNIX

Кен Томпсон і Денис Рітчі - творці UNIX

Спочатку UNIX була розроблена у кінці 1960-х років співробітниками Bell Labs, у першу чергу Кеном Томпсоном, Денисом Рітчі і Дугласом МакІлроем.

У 1969 році Кен Томпсон, намагаючись реалізувати ідеї, які були покладені в основу MULTICS, але на більш скромному апаратному забезпеченні (DEC PDP-7), написав першу версію нової операційної системи, а Брайан Керніган вигадав для неї назву - UNICS (UNIplexed Information and Computing System) - на противагу MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service). Пізніше ця назва скоротилась до UNIX.

У листопаді 1971 року вийшла версія для PDP-11, найбільш успішного сімейства мікрокомп'ютерів 1970-х (у СРСР його аналоги, що випускалися Міністерством Електронної Промисловості були відомо як СМ ЕОМ і «Електроніка», пізніше ДВК, вироблялися в Києві, Воронежі, Зеленограді). Ця версія одержала назву «перша редакція» (Edition 1) і була першою офіційною версією. Системний час все реалізації UNIX відраховують з 1 січня 1970.

Перші версії UNIX були написані на асемблері і не мали вбудованого компілятора з мовою високого рівня. Приблизно в 1969 році Кен Томпсон за сприяння Дениса Рітчі розробив і реалізував мова Бі (B), що представляв собою спрощений (для реалізації на мінікомп'ютерах) варіант розробленого у 1966 мови BCPL. Бі, як і BCPL, був інтерпретованою мовою. У 1972 році була випущена друга редакція UNIX, переписану мовою Бі. У 1969-1973 роках на основі Бі був розроблений компільований мова, що отримав назву Сі (C).

У 1973 році вийшла третя редакція UNIX, з вбудованим компілятором мови Сі. 15 жовтня того ж року з'явилася четверта редакція, з переписаним на Сі системним ядром (в дусі системи Multics, також написаної мовою високого рівня (ПЛ / 1)), а в 1975 - п'ята редакція, повністю переписана на Сі.

З 1974 року UNIX став безкоштовно розповсюджуватися серед університетів та академічних установ. З 1975 року почалося поява нових версій, розроблених за межами Bell Labs, і зростання популярності системи. У тому ж 1975 Bell Labs випустила шосту редакцію, відому по широко розійшлися коментарям Джона Лайонса.

До 1978 р. система була встановлена більш ніж на 600 машинах, перш за все, в університетах. Сьома редакція була останньою єдиної версією UNIX. Саме в ній з'явився близький до сучасного інтерпретатор командного рядка Bourne shell.

Розкол

З 1978 року починає свою історію BSD UNIX, створений в університеті Берклі. Його перша версія була заснована на шостий редакції. У 1979 випущена нова версія, названа 3BSD, заснована на сьомий редакції. BSD підтримував такі корисні властивості, як віртуальну пам'ять і заміщення сторінок на вимогу. Автором BSD був Білл Джой.

На початку 1980-х компанія AT & T, якій належали Bell Labs, усвідомила цінність UNIX та почала створення комерційної версії UNIX. Ця версія, що надійшла у продаж в 1982 році, мала назву UNIX System III і була заснована на сьомій версії системи.

Важливою причиною розколу UNIX стала реалізація у 1980 році стека протоколів TCP / IP. До цього міжмашинна взаємодія в UNIX перебувала у зародковому стані - найбільш суттєвим способом зв'язку був UUCP (засіб копіювання файлів з однієї UNIX-системи в іншу, спочатку працювало по телефонних мереж за допомогою модемів).

Було запропоновано два інтерфейси програмування мережевих програм: Berkley sockets та інтерфейс транспортного рівня TLI (англ. Transport Layer Interface). Інтерфейс Berkley sockets був розроблений в університеті Берклі та використовував стек протоколів TCP / IP, розроблений там же. TLI був створений AT & T у відповідності з визначенням транспортного рівня моделі OSI та вперше з'явився у системі System V версії 3. Хоча ця версія містила TLI і потоки, спочатку в ній не було реалізації TCP / IP або інших мережевих протоколів, але подібні реалізації надавалися сторонніми фірмами. Реалізація TCP / IP офіційно та остаточно була включена у базову поставку System V версії 4. Це, як і інші міркування (здебільшого, ринкові), викликало остаточне розмежування між двома гілками UNIX - BSD (університету Берклі) та System V (комерційна версія від AT & T). Згодом, багато компаній, ліцензований System V у AT & T, розробили власні комерційні різновиди UNIX, такі, як AIX, CLIX, HP-UX, IRIX, Solaris.

У середині 1983 була випущена версія 4.2BSD, що підтримує роботу в мережах Ethernet і Arpanet. Система стала дуже популярною. Між 1983 і 1990 в BSD було додано багато нових можливостей, таких як відладчик ядра, мережева файлова система NFS, віртуальна файлова система VFS, та істотно поліпшені можливості роботи з файловими мережами.

Тим часом AT & T випускала нові версії своєї системи, названої System V. У 1983 була випущена версія 1 (SVR1 - System V Release 1), що включала повноекранний текстовий редактор vi, бібліотеку curses, буферизацію введення-виведення, кешування inode. Версія 2 (SVR2), випущена в 1984, реалізовувала монопольний доступ до файлів (file locking), доступ до сторінок на вимогу (demand paging), копіювання під час запису (copy-on-write). Версія 3 вийшла в 1987 році і включала, серед іншого, TLI, а також систему підтримки віддалених файлових систем RFS. Версія 4 (SVR4), розроблена у співпраці з фірмою Sun і вийшла 18 жовтня 1988, підтримувала багато можливостей BSD, зокрема TCP / IP, сокети, новий командний інтерпретатор csh. Крім того, там було багато інших додатків, таких як символічні посилання, командний інтерпретатор ksh, мережева файлова система NFS (запозичена у SunOS) і т. д.

Сучасні реалізації UNIX, як правило, не є системами V або BSD в чистому вигляді. Вони реалізують можливості як System V, так і BSD.

Вільні UNIX-подібні операційні системи

Робочий стіл KDE

Основна стаття: Операційні системи на основі вільного ПЗ

У 1983 році Річард Столлмен оголосив про створення проекту GNU - спроби створення вільної UNIX-подібної операційної системи з нуля, без використання оригінального вихідного коду. Більша частина програмного забезпечення, розробленого в рамках даного проекту, - такого, як GNU toolchain, Glibc (стандартна бібліотека мови Сі) і Coreutils - відіграє ключову роль у інших вільних операційних системах. Проте роботи по створенню заміни для ядра UNIX, необхідні для повного виконання завдань GNU, просувалися вкрай повільно. В даний час GNU Hurd - спроба створити сучасне ядро на основі мікроядерного архітектури Mach - все ще далека від завершення.

У 1991 році, коли Лінус Торвальдс опублікував ядро Linux та залучив помічників, використання інструментів, розроблених у рамках проекту GNU, було очевидним вибором. Операційна система GNU і ядро Linux разом складають ОС, відому, як GNU / Linux. Дистрибутиви цієї системи (такі як Red Hat та Debian), що включають ядро, утиліти GNU та додаткове програмне забезпечення стали популярними як серед аматорів, так і серед представників бізнесу.

На початку 1992 року вийшов дистрибутив 386/BSD, заснований на дистрибутиві Networking Release 2, поширюваний компанією BSDI за $ 995 з «жахливою знижкою» в 99% в порівнянні з ціною System V. UNIX Systems Laboratories подала позов проти BSDI, а потім проти університету Берклі, що допустила поширення файлів UNIX у вихідних і двійкових форматах фактично за безцінь, що підривало бізнес самої USL. Весь 1992 ніяких значних успіхів у судовому позові для USL не приніс, зате з'явився зустрічний позов від Каліфорнійського університету. На початок 1993 дистрибутив 386/BSD поміняв свою назву на NetBSD. У грудні 1993 року з'явився інший дистрибутив - FreeBSD, націлений на простих користувачів. Після придбання USL компанією Novell до літа 1993 почалися переговори щодо врегулювання статусу кодів BSD. До січня 1994 CSRG і Novell домовилися видалити три файли з 18000 Networking Release 2, частина файлів повинна бути піддана правці, а до приблизно 70 файлів університет повинен був додати інформацію про копірайт USL. У червні 1994 року вийшов «чистий» випуск 4.4BSD-Lite. Ось з цього моменту групи BSDI, NetBSD та FreeBSD повинні були повторно синхронізувати свої версії систем з «чистою» системою 4.4BSD-Lite. Таким чином, всі напрацювання, зроблені за три роки з моменту подачі позову USL, довелося переглядати на предмет порушення авторських прав і використання стороннього коду. Переписувати важливі складові ядра і операційного оточення. Значно пізніше виділилися в самостійні проекти OpenBSD, TrustedBSD і DragonFlyBSD.

14 червня 2005 був відкритий вихідний код операційної системи Solaris. Цей проект, як і створена на його основі операційна система, отримали назву OpenSolaris. 17 червня, через три дні після відкриття коду, був створений дистрибутив SchilliX. У травні 2008 з'явився перший офіційний дистрибутив OpenSolaris 2008.05. Існує більше десяти дистрибутивів на основі OpenSolaris, найбільш відомі з яких BeleniX і Nexenta OS.

На даний момент GNU / Linux та представники сімейства BSD швидко відвойовують ринок у комерційних UNIX-систем та одночасно проникають як на настільні комп'ютери кінцевих користувачів, так і на мобільні та вбудовані системи. Одним із свідчень даного успіху служить той факт, що, коли фірма Apple шукала основу для своєї нової операційної системи, вона вибрала NEXTSTEP - операційну систему з вільно поширюваним ядром, розроблену фірмою NeXT та перейменовану в Darwin після придбання фірмою Apple. Дана система відноситься до сімейства BSD та базується на ядрі Mach. Застосування Darwin BSD UNIX у Mac OS X робить його однією з найбільш широко використовуваних версій UNIX.

Сучасність

Після розділення компанії AT & T, товарний знак UNIX і права на оригінальний вихідний код неодноразово змінювали власників, зокрема, тривалий час належали компанії Novell.

У 1993 році Novell передала права на товарний знак і на сертифікацію програмного забезпечення на відповідність цьому знаку консорціуму X / Open, який потім об'єднався з Open Software Foundation, утворивши консорціум The Open Group. Він об'єднує провідні комп'ютерні корпорації і державні організації, в тому числі IBM, Hewlett-Packard, Sun, NASA і багато інших. Консорціум займається розробкою відкритих стандартів у галузі операційних систем, найважливішим з яких є Single UNIX Specification, раніше відомий як POSIX. З точки зору The Open Group, назва UNIX можуть носити тільки системи, що пройшли сертифікацію на відповідність Single UNIX Specification.

У 1995 році Novell продала права на існуючі ліцензії та подальшу розробку System V компанії Santa Cruz Operation. У 2000 році Santa Cruz Operation продала свій UNIX-бізнес компанії Caldera, яка потім була перейменована в SCO Group. Хоча ця назва схоже на абревіатуру SCO, використовувану Santa Cruz Operation, це дві різні компанії.

SCO Group заявила, що вона також володіє правами на вихідний код UNIX і розгорнула кампанію проти різних користувачів і постачальників UNIX-подібних систем, вимагаючи виплати ліцензійних відрахувань. Однак Novell стверджує, що права на вихідний код не були передані Santa Cruz Operation і, таким чином, не перейшли до SCO Group, а залишаються у Novell, що і підтвердив вердикт суду. Незважаючи на це в серпні 2009 року апеляційний суд США скасував винесене раніше рішення, призначивши додаткове розслідування з метою встановлення законного власника авторських прав на вихідні тексти операційної системи.

2. Введення. Темпи розвитку наукових досягнень, творчий характер діяльності людини значно зросли з появою і широким використанням комп'ютерів.

Комп'ютеризація суспільства поставила нові завдання в області освіти. Сформувався новий напрямок - інформатика, на долю якого випало наукове обґрунтування законів створення та обробки інформації з використанням комп'ютерів. Ядро інформатики містить три нерозривно пов'язані частини: алгоритмічні, програмні й апаратні.
Цими питаннями певною мірою повинні володіти фахівці всіх спеціальностей. При цьому необхідно знання основ обчислювальної математики, загальних питань алгоритмізації, мов програмування, у тому числі програмування на асемблері, пакетів програм Microsoft Office та інших прикладних програм.

Сучасні комп'ютери являють собою складний комплекс апаратних і програмних засобів (Hardware і Software Комп'ютери можна класифікувати за різними ознаками: функціональним призначенням; продуктивності; структурі і т.д.

Можна виділити наступні класи комп'ютерів:

1. Мікро ЕОМ -призначені для обробки різноманітної інформації та відрізняються винятково малими габаритами, низькою вартістю і малим споживанням енергії. Бувають вбудовані, які не містять пристроїв зв'язку з користувачем, і автономні які оснащені периферійними пристроями.
2. Персональні комп'ютери - це комп'ютери, орієнтовані на роботу в діалоговому режимі з одним користувачем (або у складі мережі).
3. Керуючі комп'ютери - це комп'ютери призначені для управління складними об'єктами в реальному масштабі часу (технологічні лінії, верстати, супутники і т.д.).
4. Міні - ЕОМ -це комп'ютери, орієнтовані для роботи в діалоговому режимі з декількома користувачами так і для управління об'єктами.
5. Комп'ютери загального призначення (універсальні) - для виконання складних програм в багатозадачному режимі.
6. Суперкомп'ютери -комп'ютери дуже високої продуктивності (понад 109 оп/сек.) це, як правило, багатопроцесорні ЕОМ з інтелектуальними терміналами.

Обчислювальна техніка бурхливо розвивається, змінюються покоління ЕОМ (1-6) з'являються нові типи ЕОМ (нейрокомп'ютери), використовуються нові технології, істотно поліпшуються характеристики ЕОМ пов'язані з швидкодією, об'ємом пам'яті (оперативної і зовнішньої), розширюється номенклатура зовнішніх пристроїв і т.д. Спрощується процес діалогу між користувачем і ЕОМ. Все більше розширюється номенклатура пакетів прикладних для найрізноманітніших предметних областей застосування.

Ми будемо розглядати питання, пов'язані з використанням найбільш широкого класу персональних комп'ютерів розроблених фірмою IBM PC/AT (International Business Machines - міжнародна фірма ЕОМ; PC - Personal Computer - ПК; AT - Advanced Technology - перспективні технології).

Дата добавления: 2015-05-07