История и эволюция операционных систем
Краткий путеводитель по ключевым этапам: от ручных вычислений до облачных платформ.
Хронология развития
Этап 1 — Ручные вычисления (1940–1950-е)
Первые компьютеры работали без операционных систем: программы загружались вручную, а вычисления выполнялись последовательно.
- Ввод программ с помощью перфокарт и переключателей
- Отсутствие автоматизации и многозадачности
- Высокая стоимость ошибок и простаивание оборудования
Примеры: ENIAC, IBM 701
Этап 2 — Пакетная обработка (1950–1960-е)
Задачи объединялись в пакеты и выполнялись автоматически — так повысилась загрузка дорогих машин.
- Оператор формировал пакет заданий
- Снижение ручного труда и увеличение пропускной способности
- Ограниченная интерактивность для пользователя
Примеры: IBM IBSYS, UNIVAC EXEC I
Этап 3 — Разделение времени (1960–1970-е)
Системы разделения времени позволили нескольким пользователям одновременно работать на одном компьютере через терминалы.
- Введение квантов процессорного времени
- Интерактивная работа нескольких пользователей
- Основы многозадачности и планирования процессов
Примеры: CTSS, MULTICS
Этап 4 — UNIX и эра персональных ПК (1970–1980-е)
UNIX предложил модульные принципы и переносимость, а персональные компьютеры сделали ОС массовыми.
- UNIX: иерархическая ФС, переносимость, утилиты
- MS‑DOS и CP/M: простые системы для ПК
- Разделение применения: серверы/наука и пользовательские ПК
Примеры: UNIX, MS‑DOS, CP/M
Этап 5 — Графический интерфейс и сети (1980–1990-е)
Появление GUI упростило взаимодействие с компьютером; сети сделали возможным обмен данными и совместную работу.
- Интуитивные интерфейсы (окна, пиктограммы)
- Рост сетевых возможностей и клиент‑серверной архитектуры
- Windows, macOS и серверные платформы получили широкое распространение
Примеры: Macintosh System Software, Windows 95, Novell NetWare
Этап 6 — Open Source и Linux (1990‑е)
Linux и модель открытой разработки изменили экономику ПО: появился быстрый рост дистрибутивов и сообществ.
- Открытый код и широкая экосистема
- Использование в серверах, встраиваемых системах и мобильных ОС (Android)
- Гибкость конфигурации и высокая надёжность
Примеры: Linux, BSD
Этап 7 — Современные ОС и инфраструктура (2000–н.в.)
Современные платформы объединяют многозадачность, виртуализацию, контейнеры и тесную интеграцию с облачными сервисами.
- Многопоточность и масштабируемость
- Виртуализация (гипервизоры) и контейнеры (Docker, Kubernetes)
- Мобильные платформы и облачная инфраструктура
Примеры: Windows 11, macOS, Android, iOS
Краткие этапы
Что такое ОС?
Операционная система управляет ресурсами компьютера, обеспечивает запуск программ, взаимодействие с устройствами и хранение данных.
Задачи ОС
- Управление процессами и памятью
- Ввод/вывод и файловые системы
- Обеспечение безопасности и сетевое взаимодействие
Сводная таблица
| Этап | Период | Особенности | Примеры |
|---|---|---|---|
| Ручные вычисления | 1940–1950-е | Ручной ввод, однозадачность | ENIAC |
| Пакетные системы | 1950–1960-е | Пакетная обработка заданий | IBM IBSYS |
| Разделение времени | 1960–1970-е | Кванты времени, интерактивность | CTSS, MULTICS |
| UNIX и ПК | 1970–1980-е | Переносимость, массовые ПК | UNIX, MS‑DOS |
| GUI и сети | 1980–1990-е | Графический интерфейс и сети | MacOS, Windows 95 |
| Open Source | 1990‑е | Открытый код, сообщества | Linux |
| Современные ОС | 2000–н.в. | Виртуализация, облака | Windows 11, Android |
Мини‑викторина (ответы под слайдами)
- Почему пакетные системы были важны в 1950–1960‑е? — Они автоматизировали загрузку и выполнение задач, увеличив эффективность.
- Какие ключевые принципы UNIX остаются актуальными? — Модульность, простота инструментов, пайпы, «всё — это файл».
- Чем виртуализация и контейнеры отличаются? — Виртуализация эмулирует машины; контейнеры изолируют приложения в пределах ОС.
- Почему Linux широко используется в серверах? — Стабильность, гибкость, поддержка сообществом.
FAQ
Чем многозадачность отличается от многопоточности?
Многозадачность — работа с разными процессами; многопоточность — параллельные потоки внутри одного процесса.
Почему Windows 95 важна исторически?
Она сделала GUI привычным и доступным массовым пользователям, что ускорило распространение ПК.
Что значит «всё — это файл» в UNIX?
Устройства и ресурсы представлены через файловые интерфейсы, что упрощает использование программ и инструментов.