Historie operačních systémů Windows a Unix

Základním programovým vybavením každého moderního počítače je operační systém, který obstarává komunikaci mezi uživatelem a hardwarovým rozhraním počítače. V dřívějších dobách však operační systémy jako takové neexistovaly a programátor musel komunikovat s počítačem jeho řečí - tedy pomocí jedniček a nul. Navíc ještě musel znát konfiguraci počítače a přesné rozložení jednotlivých zařízení. Postupem času s rozvojem výpočetní techniky se však tento postup stal neúnosným a tak začaly vznikat první programovací jazyky. Místo posloupnosti jedniček a nul se tak do počítače údaje zadávaly pomocí osmičkové nebo šestnáctkové soustavy a později i za pomoci písmen a slov.

S dalším rozvojem však bylo třeba programu, který by sám zvládal základní funkce systému a ulehčil tak programátorům práci. Počátkem 60. let tak pomalu začaly vznikat operační systémy. Jeden z prvních vyvinula firma IBM, která měla v té době prakticky monopolní postavení na trhu sálových počítačů. V polovině 60. let s příchodem minipočítačů však vyvstává potřeba takových operačních systémů, jaké známe dnes. Mezi nejznámější a nejrozšířenější platformy patří především operační systémy na bázi UNIXu, vyvinutého původně firmou AT&T, a Windows od firmy Microsoft.

 

Operační systémy Windows

Prvním operačním systémem firmy Microsoft byl všem dobře známý MS-DOS, který byl vytvořen pro osobní počítače firmy IBM. Na trh byl uveden společně s těmito počítači v roce 1981. Tento systém byl však velice nepohodlný a navíc umožňoval práci pouze jednomu uživateli, který mohl mít v danou chvíli spuštěný jediný program. Byl to 16 bitový operační systém, podporoval nejvýše 640 kB paměti a pevné disky do kapacity 30 MB.

Většina nedostatků MS-DOSu, především uživatelská nepřívětivost a absence multitaskingu, byla překonána systémem Windows. Jeho první verze 1.0 byla ohlášena 10. listopadu 1983 a na trh uvedena o dva roky později 20. listopadu 1985. Tento operační systém již nenutil uživatele ukončovat a znovu spouštět programy. Pokud chtěl s programy pracovat současně, mohl se mezi nimi přepínat, avšak okna se nemohla překrývat. Tento nedostatek byl odstraněn ve verzi 2.0, která spatřilo světlo světa v roce 1987. Zde již bylo možno okna překrývat jedno přes druhé, bez nutnosti je mozaikovitě skládat vedle sebe. V prosinci roku 1987 pak byly uvedeny Windows 2.0 verze 386, které byly optimalizovány pro nejnovější čip firmy Intel.

Windows verze 3.0 se v roce 1990 velmi rychle rozšířily, především díky velké hardwarové i softwarové podpoře významných nezávislých výrobců a předinstalováváním na nová PC. Objevilo se také několik významných novinek, jako je grafické prostředí, virtuální paměť (swapování na disk), tři módy operací (real, standard, 386 enhanced), stromový správce souborů nebo běh Windows v chráněném módu 386. O rok později byla vydána rozšířená verze Multimedia Extension, která byla k dispozici pouze jako OEM. Tyto rozšíření již podle názvu vylepšovala práci systému s multimédii a vyžadovala instalaci na odpovídající hardware - minimálně VGA kartu, CD-ROM, 2tlačítkovou myš a zvukovou kartu.

Přesně v době oslav Dne nezávislosti (4. července) roku 1992 Microsoft ohlašuje rozhraní nové generace - Win32 pro nová 32bitová Windows NT. Objevují se také první zmínky o "Chicagu" (což je kódové jméno pro systém, který byl později uveden na trh pod názvem Windows 95). V tomtéž roce se poprvé setkáváme s Windows for Workgroups 3.1, která podporují především práci v síti, pracovních skupinách, posílání elektronické pošty, sdílení souborů, tiskáren a plánovacího kalendáře.

V polovině roku 1993 se dostávají na scénu Windows NT, která jsou zaměřená především na náročné uživatele a servery. Zkratka NT znamená New Technology, i když někteří ji žertem přetvářejí na Not Today nebo No Thanks a Nice Try. Windows NT vznikla ze systému OS/2, který původně Microsoft vyvíjel společně s firmou IBM. Později však spolupráce obou firem zkrachovala a každý začal vyvíjet svůj systém zvlášť. Koncem roku 1993 uvádí Microsoft vylepšené Windows for Workgroups ve verzi 3.11. Obsahují pozměněné jádro Windows, které přináší vyšší výkon a lepší stabilitu. Do systému byla také zabudována podpora pro Novell NetWare. Mnohé z těchto vylepšení Windows for Workgroups 3.11 později zdědily i Windows 95.

Až do této doby Microsoft produkoval jen nadstavby systému MS-DOS. Po mnoha odkladech byly však 24. srpna 1995 uvedeny na trh Windows 95, které již nevyžadovaly instalaci DOSu. Tento systém byl opatřen řadou vylepšení, například částečně 32-bitovým jádrem, podporou dlouhých názvů souborů, lepší podporou sítí (byla integrována TCP/IP sada) a zcela novým grafickým rozhraním. V roce 1996 vydal Microsoft Windows 95 OSR2, jejímž jediným vylepšení oproti předchozí verzi bylo zavedení nového souborového systému FAT 32.

Grafické uživatelské rozhraní Windows 95 bylo tak úspěšné, že se jej Microsoft rozhodl využít i v nové verzi Windows NT 4.0, která přišla na trh v roce 1996. Grafické rozhraní však bylo jediné co měly tyto systémy společné. Zajímavým faktem je, že kromě platformy x86 podporovaly Windows NT 4.0 také v mnoha směrech dokonalejší platformy Alpha, PowerPC a MIPS. Tato vlastnost se však postupem času odbourává a zůstává jen platforma x86.

Windows 98 jsou již opravdu posledním systémem založeném na starém jádře pracujícím pod DOSem. Na trh byly uvedeny v červnu roku 1998 a o tři měsíce později dokonce v lokalizované české verzi. Windows 98 obsahovaly přímo v jádře webový prohlížeč, což samozřejmě znevýhodňovalo ostatní výrobce prohlížečů. Tento fakt se stal podnětem k zahájení antimonopolního řízení vlády USA proti Microsoftu, který se svým způsobem táhne až do dnes.

Pátou verzi Windows NT uvedl Microsoft na trh 17. února 2000. Přesto, že je tento systém volným pokračováním Windows NT 4.0, obsahoval tolik změn, že byl přejmenován na Windows 2000. Stejně jako Windows 98 mají i Windows 2000 v jádře zabudovaný internetový prohlížeč, ale mají vylepšenou práci s multimédii a herní schopnosti. Pro většinu domácích uživatelů je však tento systém příliš robustní a náročný na hardware. Bývá nasazován především na výkonných serverech. Mezi nejnovější operační systém z rodiny Windows patří Windows XP, kde XP znamená eXPerience. Celý systém je multimediální, umožňuje práci s videem, zvuky a Internetem.

 

Operační systémy UNIX

UNIX byl poprvé představen Kenem Thompsonem a Dennisem Ritchiem v článku publikovaném v roce 1974 v "Communications of the ACM". Na trh byl však uveden již v roce 1969. Od té doby si získal oblibu velkého počtu uživatelů a je využíván především na univerzitách, serverech a velkých sálových počítačích. V poslední době si však razí cestu i mezi obyčejné uživatele a to především díky podpoře stále více a více dodavatelů a Linuxu - jednoho z nejznámějších a nejnovějších UNIXových systémů.

Ale hezky popořadě. V roce 1964 zahájily Bell Telephone Laboratories projekt MULTICS (MULTiplexed Information and Computing Service). Účelem tohoto projektu bylo poskytnout široké skupině uživatelů simultární počítačový přístup, velký výpočetní výkon a efektivní uložení dat s možností jejich sdílení. Přestože byl tento systém nasazen na počítači GE 645 od roku 1969, neposkytoval zdaleka všechny služby, pro které byl vytvářen. Z toho důvody odstoupily Bell Laboratories od MULTICS a projekt byl ukončen.

Ještě v témže roce však ve snaze zlepšit své programové prostředí navrhli bývalí programátoři MULTICSu Ken Thompson a Denis Ritchie koncept nového systému souborů, který později tvořil ranou verzi systému souborů UNIXu. V roce 1970 byl navržen nový operační systém a nazván UNICS (UNIversal Information and Computing Service) a později přejmenován na UNIX. Celý systém byl charakteristický svou malou velikostí: vlastní systém měl pouze 16 Kb, 8 Kb pro uživatelské programy, disky 512 Kb a maximální velikost souboru 64 Kb.

Vzhledem k úspěchu tohoto systému začal Thompson implementovat překladač Fortranu. Později přešel k jazyku B, který byl podstatně ovlivněn jazykem BCPL. Měl však své nedostatky a tak Thompson vyvinul vlastní jazyk C a v roce 1973 přepsal operační systém UNIX do jazyka C, čímž získal snadnější přenositelnost mezi jednotlivými platformami. V té době vzrostl počet instalací v Bellových laboratořích na asi 25 a pro potřeby interní podpory dokonce vznikla skupina systémů UNIX.

Důsledkem toho, že společnost AT&T (kam patřily Bellovy laboratoře) podepsala v roce 1956 s federální vládou USA dekret Consent Decree, nemohla využít své produkty na prodej. Poskytla však UNIX univerzitám, které ho využívaly především k výukovým účelům. Do roku 1977 tak vzrostl počet instalací UNIXU asi na 500, z čehož 125 bylo na univerzitách. Jednoduchost a průzračnost systému však upoutaly spoustu uživatelů, což mělo za následek vznik několika variant základního systému. První hlavní větví byla původní verze UNIXu od AT&T a druhou byla verze UNIX BSD vytvořená na univerzitě v Berkeley.

V letech 1977 až 1982 Bellovy laboratoře sloučily několik verzí UNIXu od AT&T do jediného systému, který byl znám jako UNIX III. Postupem času byl rozšířen o spoustu nových vlastností a vydán pod názvem UNIX Systém V (používá se dodnes). Začátkem roku 1984 bylo celosvětově instalováno asi 100 000 UNIXů, které běžely na strojích velice rozmanitého výkonu - od mikropočítačů až po velké sálové počítače. Takovýmto úspěchem se nemůže pochlubit žádný jiný operační systém.

V roce 1984 vzniklo sdružení GNU (GNU is Not UNIX), které podporuje "svobodný software" a vytvořilo GPL (General Public Licence), která je legislativním prostředkem pro zaručení volného softwaru. V současnosti vzniká spousta systémů na bázi UNIXu v rámci sdružení GNU. Příkladem může být LINUX, vytvořený finským studentem Linusem Torvaldsem v roce 1992, který je založen na systému LINUX V.

 

Je to vše?

Když jsem si zvolil téma Historie operačních systémů Windows a UNIX do předmětu Historie a vývojové trendy výpočetní techniky, netušil jsem, jak je toto téma rozsáhlé. Bohužel jsem velice brzy zjistil, že podrobný rozbor historie těchto dvou systémů je mimo rámec této eseje a proto se omlouvám všem, kterým se zdá tento souhrn příliš stručný. Všechny zájemce o podrobnější informace odkazuji na internetové zdroje, kde je těmto tématům věnován dostatek prostoru.

 

Příloha č. 1 - Přehled verzí Windows (1.0 - WfW 3.11)

Verze 1.01 (vydáno 11/1985)

  • Požadavky: MS-DOS verze 2.0, dvě disketové mechaniky nebo harddisk, 256k paměti nebo více, grafická karta.

Verze 1.03 (vydáno 08/1986)

  • Požadavky: MS-DOS verze 2.0, dvě disketové mechaniky nebo harddisk, 320k paměti nebo více, grafická karta.
  • Novinky: podpora DOSu verze 3.2, podpora rozšířených klávesnic, podpora AT&T 6300, 14-, 18- a 24- bodová písma přidána k Times Roman a Helvetica fontům, přidán ovladač textové tiskárny, přidán olvadač PostScriptové tiskárny, pro Windows Write použita přípona .WRI, podpora mezinárodních nastavení.

Verze 1.04 (vydáno 04/1987)

  • Požadavky: MS-DOS verze 2.0, dvě disketové mechaniky nebo harddisk, 320k paměti nebo více, grafická karta.
  • Novinky: podpora IBM PS/2, nový COMM.DRV k podpoře ept portu pro IBM 3812 Pageprinter, podpora downloadovatelných fontů HP.

Verze 2.03 (vydáno 11/1987)

  • Požadavky: MS-DOS verze 3.0, dvě disketové mechaniky nebo harddisk, 512k paměti nebo více, grafická karta.
  • Novinky: použita překryvná okna, podpora manažeru expandované paměti LIM Verze 4.0, Dynamic Data Exchange (DDE), přidán SMARTDrive, upraven formát pro obrazovkové fonty, Newfon.exe pro konverzi fontů z verze 1.0, upraven Paint file format, Cvtpaint.exe pro konverzi Paint souborů z verze 1.0, položka O programu přesunuta do nabídky File ze Systémového menu, oládací panel umí upravit Timeout tiskáren, podporována akcelerace myši, Windows dokáží vydat varovný zvuk, poznámkový blok dokáže zobrazit zbývající volné místo, odstraněna podpora pro 3812 Pageprinter.

Verze 2.10 (vydáno 05/1988)

  • Požadavky: MS-DOS verze 3.0 nebo vyšší, disketová mechanika a harddisk (ten je nyní vyžadován), 512k paměti nebo více, grafická karta (IBM EGA, IBM VGA, IBM 8514, IBM CGA, Hercules Graphics Card, nebo kompatibilní.
  • Novinky: nový Himem.sys umožňuje umístit část Windows do prvních 64k paměti a uvolňuje tak přibližně 50kb pro programy Windows, celkem podporováno 127 tiskáren, podpora pro další počítače, podporovány další zobrazovací adaptéry.

Verze 2.11 (vydáno 03/1989)

  • Požadavky: MS-DOS verze 3.0 nebo vyšší, disketová mechanika a harddisk (ten je nyní vyžadován), 512k paměti nebo více, grafická karta (IBM EGA, IBM VGA, IBM 8514, IBM CGA, Hercules Graphics Card, nebo kompatibilní.
  • Novinky: velké změny při práci s XMS a EMS, opraveny chyby v instalátoru, opravena podpora přenosu 9600 BPS, jsou podporovány tiskárny HP LaserJet série IID, Olivetti LP 5000, Toshiba PageLaser 12 a Intel Visual Edge, upraven Pscript.drv pro podporu Olivetti LP 5000 v PostScriptovém módu, zvýšena rychlost tisku, Windows podporují vysoká rozlišení.

Verze 3.00 (vydáno 05/1990)

  • Požadavky: MS-DOS verze 3.1 nebo vyšší, disketová mechanika a harddisk (ten je nyní vyžadován), 640k paměti nebo více, 256k rozšířené paměti, grafická karta (IBM EGA, IBM VGA, IBM 8514, IBM CGA, Hercules Graphics Card, nebo kompatibilní.
  • Novinky: Windows běží v chráněném módu, virtuální paměť rozšířeného módu 386 poskytuje více paměti než je fyzicky instalováno, paleta barev je spravována Windows, podpora DIB bitmap, vylepšena podpora sítí, nové dialogy, systémové fonty a nabídky, grafické prostředí, podpora 16MB XMS, přidán EMM386.sys expanded memory manager, podpora nových 170 tiskáren, programy pro MS-DOS mohou běžet v okně, tři módy operací (real, standard, 386 enhanced), správce programů pracuje na bázi ikon, stromový správce souborů.

Verze 3.00a (vydáno 10/1990)

  • Požadavky: MS-DOS verze 3.1 nebo vyšší, disketová mechanika a harddisk (ten je nyní vyžadován), 640k paměti nebo více, 256k rozšířené paměti, grafická karta (IBM EGA, IBM VGA, IBM 8514, IBM CGA, Hercules Graphics Card, nebo kompatibilní.
  • Novinky: opravena spousta problémů s DDE, sítěmi, instalátorem, atd.

Verze 3.00a Multimedia Extension (vydáno 1991)

  • Požadavky: multimediální PC, 80386 SX nebo DX IBM kompatibilní, 2 MB RAM, VGA nebo lepší (minimálně 16 barev), 30 MB HDD, CD-ROM (s podporou audio výstupu), 2tlačítková myš, zvuková karta.
  • Novinky: je k dispozici pouze jako OEM, nové ovladače, Media Control Interface (MCI), rozšířen ovládací panel: obsahuje šetřiče obrazovky, grafické ovladače, nastavení joysticku, instalátor vlastních driverů, nastavení zvuků k událostem, podpora MIDI mapperů, nové programy: MPC Alarm Clock, přehrávač záznamů, záznam zvuku.

Verze 3.10 (vydáno 04/1992)

  • Požadavky: MS-DOS 3.1 nebo vyšší, IBM compatible 80286 nebo lepší (386 doporučeno), 640k konvenční paměti, 256k XMS, 1MB XMS doporučen na 80286, 2MB doporučeno na 80386, 5.25-palcová nebo 3.5-palcová disketová mechanika, 6MB na disku (10MB doporučeno),EGA,VGA,SVGA,XGA,8514/A, nebo Hercules a kompatibilní grafická karta, monitor, myš doporučena.
  • Novinky: k dispozici jako upgrade nebo plná verze, vylepšen instalátor, Windows 3.1 tutoriál, konzistentní dialogová okna, vylepšena on-line nápověda, podpora OLE, Drag and Drop, vylepšen správce souborů, vylepšena podpora tiskáren, nové ovladače podporují MS-DOS grafiku v okně, virtuální paměť lze měnit v ovládacím panelu, není podporován reálný mód, podpora TrueType fontů, obsahuje i multimedia extension, nový SMARTDrive, HIMEM a EMM386, lepší dokumentace, celkem podporováno 266 typů tiskáren.

Verze 3.11 Windows for Workgroups (vydáno 12/1993)

  • Požadavky: MS-DOS 3.1 nebo vyšší, IBM compatible 80286 nebo lepší (386 doporučeno), 640k konvenční paměti, 256k XMS, 1MB XMS doporučen na 80286, 2MB doporučeno na 80386, 5.25-palcová nebo 3.5-palcová disketová mechanika, 6MB na disku (10MB doporučeno),EGA,VGA,SVGA,XGA,8514/A, nebo Hercules a kompatibilní grafická karta, monitor, myš doporučena.
  • Novinky: certifikát autenticity, nový hologram a nálepka na krabici, nové ovladače, updatováno jádro Windows, podpora Novell NetWare.

 

Příloha č. 2 - Srovnání technických parametrů Windows 95, NT a 2000

Operační systém

Minimální hardware

Podpora zařízení

Stabilita *)

Kompatibilita

Windows 95

386/486 s pamětí 8 MB

více než
4 000

2,1 dne

s většinou aplikací Windows a MS-DOS

Windows NT Workstation 4.0

Pentium s pamětí 16 MB

více než
3 000

5,2 dne

nižší (z důvodu narušení bezpečnosti)

Windows 2000 Professional

Pentium s pamětí 64 MB

téměř
12 000

90 dní

rozsáhlá

*) hodnoty uvádí dny, kdy bylo průměrně nutné počítač restartovat, jak uvedl Bill Gates na předváděcí show

historie   ¦   příloha č. 1   ¦   příloha č. 2   ¦   tisk

8. 5. 2002, David Janák, UČO: 39468, e-mail: xjanak@fi.muni.cz

Zdroje informací: Stručná historie UNIXu, Root.cz - historie OS UNIX, historie OS UNIX II., UNIX - historie, charakteristika,
PC Svět - stručná historie Windows, Microsoft.cz: Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000