Komputerowe systemy operacyjne: rodziny systemów operacyjnych dla komputerów

Komputerowe systemy operacyjne są niezbędne do działania każdego komputera. Możesz mieć komputer, laptop lub urządzenie mobilne, takie jak tablet lub smartfon. Każde z tych urządzeń wymaga „systemu operacyjnego” lub systemu operacyjnego, aby je uruchomić i kontrolować jego ogólne funkcjonowanie. Różne dostępne systemy operacyjne są znane jako „Rodziny OS”.

Całe Twoje oprogramowanie lub aplikacje działają w systemie operacyjnym komputera — bez systemu operacyjnego komputer nic by nie zrobił. Istnieje wiele komputerowych systemów operacyjnych lub rodzin systemów operacyjnych dostępnych na całym świecie. Oto kilka informacji o najczęściej używanych obecnie rodzinach systemów operacyjnych.

1. DOS: dyskowy system operacyjny

DOS był komputerowym systemem operacyjnym używanym we wczesnych dniach informatyki i został rozszerzony na PC-DOS przez Billa Gatesa, kiedy Microsoft został poproszony przez IBM o opracowanie systemu operacyjnego dla komputerów osobistych IBM. Został on rozszerzony przez Gatesa na MS-DOS, aby mógł być używany tylko przez Microsoft.

Termin „system operacyjny dysku” odnosił się do dysków, które w tamtym czasie były niezbędne do działania komputerów – albo dysków twardych, albo dyskietek, te ostatnie używane do komputerów biznesowych z napędami Winchester w pierwszych dniach, oraz dyskietek używanych do ładowania oprogramowania przed komputerami PC z dużą ilością pamięci wewnętrznej stało się powszechne.

Napędy Winchester zostały opracowane przez IBM i obejmowały dyski twarde z 30 MB stałej pamięci masowej i 30 MB wymiennej pamięci masowej. Zostały one nazwane Winchesterami przez IBM na cześć karabinu Winchester 30/30 (średnica pocisku 0.308 cala x 30 ziaren proszku).

DOS jest obsługiwany za pomocą poleceń tekstowych poprzez „wiersz poleceń” [ C:>] i był podstawowym systemem operacyjnym dla Microsoft Windows aż do Windows 98 i ME. Jest nadal dostępny do dziś.

2.Microsoft Windows

Microsoft Windows jest prawdopodobnie najbardziej znanym i powszechnym komputerowym systemem operacyjnym na świecie. Został opracowany przez firmę Microsoft Corporation Billa Gatesa i może działać na wielu różnych platformach, w szczególności na komputerach PC lub komputerach osobistych. Oferuje nowoczesną wersję systemu WIMP (Windows, Icons, Menus, Pointer), terminu użytego po raz pierwszy przez Merzouga Wilberts w 1980 roku i początkowo używanego w komputerach Apple.

Firma Microsoft przyjęła system WIMP, który jest najczęściej używanym systemem operacyjnym PC na świecie. Nowoczesne wersje nie używają już MS-DOS, chociaż wiersz poleceń DOS jest nadal dostępny w razie potrzeby. Microsoft Windows zapewnia graficzny interfejs użytkownika (GUI) zapewniający kooperatywne środowisko wielozadaniowe. Użytkownicy mogą uruchamiać wiele programów lub aplikacji (aplikacji), każdy w osobnym oknie, z ikonami reprezentującymi klikalne łącza do określonych aplikacji. Wiele komputerów jest sprzedawanych z już zainstalowanym systemem Windows.

3. Mac OS dla komputerów Macintosh

Mac OS został opracowany do uruchamiania systemu komputerowego Apple Macintosh. Komputery Apple zostały wprowadzone na rynek w 1984 roku, a Mac OS był pierwszym komputerem, który odniósł sukces komercyjny, używając graficznego interfejsu użytkownika i prawdopodobnie skłonił Microsoft do opracowania systemu Windows. Wczesne wersje tego systemu operacyjnego były znane po prostu jako „System” i „Finder”. Wersja 7.5.1 była pierwszą wersją systemu, która używała logo Mac OS, a wersja 7.6 była pierwszą, która została oficjalnie nazwana Mac OS.

Mac OS X został upubliczniony wraz z wersją 10 systemu Mac OS w 2001 roku. OS X nie jest po prostu aktualizacją systemu Mac OS, ponieważ używa innej architektury: jest to system operacyjny UNIX, który pojawił się po tym, jak Apple kupił komputer NeXT, który używał swojego systemu operacyjnego NeXTSTEP. To tylko jeden przykład tego, jak systemy operacyjne mogą się rozwijać i hybrydyzować z nabywaniem zupełnie innych systemów operacyjnych! Mac OS X stał się wtedy po prostu OS X, który jest teraz używany do obsługi komputerów Apple Mac.

4. System operacyjny UNIX

Powyższe trzy komputerowe systemy operacyjne to główne systemy operacyjne, które były używane przez lata w komputerach osobistych – komputerach PC i laptopach. UNIX jest nieco inny i został pierwotnie opracowany przez Kena Thompsona, Dennisa Ritchie i innych programistów z centrum badawczego Bell Labs.

Oryginał nosił nazwę MULTICS – Multiplexed Information and Computing System. Uznano to za zbyt złożony system operacyjny i zostało rozwinięte w UNICS: Uniplexed Information and Computing System. Później został napisany jako UNIX – bardziej seksowna pisownia w świecie IT!

Jest to wieloużytkownikowy i wielozadaniowy system operacyjny, który działa niezależnie od sprzętu. Podczas gdy Mac OS X działa na komputerach Apple Mac, a Windows na komputerach z systemem Windows, UNIX będzie działał na obu, dlatego jego główne zastosowanie dotyczy serwerów. Jest to najpopularniejszy system operacyjny serwera w Internecie. Został zaprojektowany do obsługi wielu użytkowników (serwery są najlepszym przykładem) i ma wbudowany TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – podstawowy protokół komunikacyjny używany w Internecie. Jednym z klonów UNIXa jest Linux, który zostanie omówiony w dalszej części.

5. System operacyjny Linux

Jak wspomniano powyżej, Linux wywodzi się od UNIX – wywodzącego się od Szweda Linusa Torvaldsa i wypuszczonego do publicznej wiadomości w 1991 roku pod wolne i otwarte oprogramowanie współpraca. Ciekawy rozwój po pierwszym wydaniu, Linux jest obecnie szeroko stosowany przez programistów, którzy w ramach systemu open source mogą wprowadzać zmiany w oprogramowaniu, aby zaspokoić własne potrzeby.

Jest używany na wszystkich typach komputerów, w tym laptopach, komputerach typu mainframe, a także urządzeniach mobilnych w takiej czy innej formie. Android, na przykład, został napisany specjalnie na górze jądro Linux. Jest to bardzo stabilny system operacyjny, ale obsługuje tylko oprogramowanie napisane specjalnie dla Linuksa. Jest to system operacyjny ogólnego przeznaczenia z większą liczbą instalacji niż jakikolwiek inny.

6. OS/2: System operacyjny 2

OS/2 został pierwotnie opracowany przez starą współpracę IBM/Microsoft. Jednak po opracowaniu stał się wyłącznie domeną IBM, który go sprzedawał i zarządzał. Nazwa OS/2 pochodzi od systemu komputerów osobistych IBM, znanego jako Personal System/2 – lub PS/2. Więc OS/2 uruchomił PS/2, że tak powiem.

Pierwotnie wydany pod koniec 1987 roku, ostatnia wersja OS/2 została wydana pod koniec 2001 roku. Jak można było oczekiwać od deweloperów (IBM i Microsoft), OS/2 jest kompatybilny z Microsoft Windows i większością wersji DOS i może uruchamiaj wszystkie aplikacje przeznaczone dla tych systemów operacyjnych. Jednak programy napisane dla OS/2 nie będą działać w systemie Windows ani na komputerach z systemem DOS. OS/2 jest bardzo podobny do UNIXa.

7. Wyrocznia Solaris

Solaris to oparty na systemie UNIX komputerowy system operacyjny opracowany przez Sun Microsystems, który został kupiony przez Oracle Corporation na początku 2010 roku. Został przemianowany na Oracle Solaris i obsługuje operacje wieloprocesowe i wielowątkowe. Solaris 11.2 został wydany przez Oracle w wersji beta w 2014 roku, aby skupić się na przetwarzaniu w chmurze i działa jako platforma chmurowa obsługująca wirtualizację, technologię sieci definiowanych programowo (SDN) sterowaną aplikacjami.

Solaris działa na serwerach SPARC Oracle, które choć mają działać co najmniej do 2019 r., mogą nie mieć przyszłości, jeśli dochody z serwerów Oracle spadną. Niemniej jednak dla każdego, kto koncentruje się na chmurze, Solaris może być dobrym wyborem systemu operacyjnego, na którym można pisać oprogramowanie oparte na chmurze.

8. Otwórz VMS: system pamięci wirtualnej

Zaprojektowany dla mikrokomputerów i stacji roboczych system pamięci wirtualnej VMS to wielozadaniowy system operacyjny dla wielu użytkowników, który został wprowadzony na rynek w 1979 roku wraz z minikomputerem VAX. Obecnie jest powszechnie znany jako Open VMS i jest używany przez Amazon, Deutsche Borse i Australijską Giełdę Papierów Wartościowych. Nie jest to zaskakujące ze względu na jego zdolność do obsługi wielu użytkowników i operacji wieloprocesowych.

Został zaprojektowany do obsługi współdzielenia czasu oraz przetwarzania wsadowego i transakcyjnego, co czyni go idealnym systemem operacyjnym dla firm takich jak Amazon. Ponieważ ten system operacyjny może być rozproszony na kilku różnych maszynach, awarie poszczególnych maszyn, które mogą powodować znaczne zakłócenia pracy poszczególnych jednostek przetwarzania danych, mają mniejszy wpływ na komputery firmowe korzystające z VMS.

Mimo że ma 30 lat, klienci, którzy go używają, wierzą, że przetrwa wieczność. Wykorzystuje koncepcję pamięci wirtualnej i był używany na komputerze VAX – teraz już nie produkowany, ale niektóre modele są nadal w użyciu.

9. MVS: wiele wirtualnych pamięci masowych

Starsze komputery mainframe IBM korzystały z systemu operacyjnego MVS Multiple Virtual Storage. Opracowany w 1974 roku system operacyjny jest nadal używany, ale stopniowo jest zastępowany bardziej nowoczesnym systemem operacyjnym.

Istnieje wiele rozszerzeń systemu operacyjnego MVS, w tym MVS/SE (rozszerzenie systemu) przez MVS/XA (Extended Architecture) do MVS/ESA (Enterprise Systems Architecture), z kilkoma pomiędzy tymi odmianami. Od ESA system operacyjny MVS został opracowany do OS/390, a następnie do z/OS, który dodał obsługę 64-bitową.

Potem pojawiła się obsługa UNIX (MVS/SP V4.3), a następnie opracowano system operacyjny MVS, aby dodać obsługę podobnej do UNIX wersji POSIX standardu Portable Operating System Interface. Funkcje programowania w języku C napisane w standardzie POSIX można przenieść na dowolny komputer przy użyciu odpowiedniego systemu operacyjnego MVS.

10. RTOS: systemy operacyjne czasu rzeczywistego

Komputerowe systemy operacyjne czasu rzeczywistego są używane, gdy wymagana jest szybka reakcja na wprowadzanie danych. Dzięki RTOS reakcja na wprowadzanie danych będzie wystarczająco szybka, aby wpłynąć na dane dodane wkrótce potem. Mikroprocesory wbudowane często wykorzystują system RTOS.

Krytyczny czynnik skuteczności RTOS jest znany jako jitter. Odnosi się to do poziomu spójności RTOS w czasie potrzebnym na zaakceptowanie danego zadania aplikacji i czasie potrzebnym na jego wykonanie. Twarde i miękkie systemy operacyjne czasu rzeczywistego mają różne fluktuacje, przy czym ten pierwszy jest niższy. Projektując system operacyjny czasu rzeczywistego, drganie jest ważniejszy niż ogólna przepustowość.

Jeśli system operacyjny czasu rzeczywistego zwykle może dotrzymać terminu, jest znany jako miękki system operacyjny czasu rzeczywistego, ale jeśli może go dotrzymać jako nieunikniona konsekwencja wtedy znany jako twardy system operacyjny czasu rzeczywistego. RTOS jest bardzo ważny tam, gdzie niezbędna jest szybka reakcja na wprowadzanie danych.

Przykłady z nich: RTOS do wyzwalania poduszek powietrznych musi być trudny w czasie rzeczywistym, ponieważ opóźnienie w uruchomieniu może być katastrofalne. Z drugiej strony RTOS do strumieniowego przesyłania wideo do komputera może być miękki, ponieważ okazjonalna utrata danych nie jest katastrofalna.

11. A/UX: Apple UNIX

Firma Apple wydała w 1988 r. system operacyjny oparty na systemie UNIX zgodny z POSIX, znany jako A/UX. Przyjęło to formę systemu operacyjnego UNIX, ale zostało wdrożone przy użyciu wyglądu i stylu Apple Mac. W tym czasie rynek UNIX był bardzo zatłoczony, a każdy mężczyzna i jego pies próbowali używać UNIXa jako systemu operacyjnego. Apple Mac nie mógł konkurować na tym rynku z wysokiej klasy cechami konstrukcyjnymi komputerów wyższej klasy i nie był konkurencyjny.

Jednak odniósł pewien sukces korporacyjny, a także w sprzedaży do rządu USA. Wynikało to z faktu, że zgodność z POSIX była istotnym czynnikiem, a Mac OS nie mógł tego spełnić – ale A/UX mógł. To nie jest główny system operacyjny, ale warto o nim wspomnieć.

12. MAE: Środowisko aplikacji Macintosh

MAE został wprowadzony przez Apple w 1994 roku. Jego celem było umożliwienie aplikacjom Apple Macintosh uruchamianie na stacjach roboczych z systemem UNIX OS. Przed tym rozwojem stacje robocze UNIX nie mogły korzystać z oprogramowania Macintosh. MAE używał systemu X Window do emulacji graficznego interfejsu użytkownika Macintosh Finder, aby mógł uruchamiać określone oprogramowanie Apple.

MSE 3.0 był ostatnią wersją tego środowiska aplikacji i był kompatybilny z systemem Macintosh System 7.5.3 – przed oficjalnym uruchomieniem systemu Macintosh Mac OS. MAE był używany przez systemy HP i stację SPARC firmy Sun Microsystems, ale zaprzestano jego produkcji w maju 1998 roku.

Wniosek – rodzina systemów operacyjnych dla komputerów

Są to główne komputerowe systemy operacyjne (systemy operacyjne) używane do tej pory. Mogą istnieć inne — w rzeczywistości są inne — które odegrały niewielką rolę w rozwoju nowoczesnych komputerów. Istnieją również komputerowe systemy operacyjne używane specjalnie dla urządzeń mobilnych i smartfonów. Wśród nich są iOS, Android i system mobilny Windows. Tutaj jednak skupiamy się na komputerach – komputerach typu mainframe, komputerach stacjonarnych i laptopach. Systemy mobilne mogą pewnego dnia stać się przedmiotem osobnego raportu.