История развития операционных систем.
Первые операционные системы стали появляться в 1950-ые годы. Большинство этих операционных систем были пакетными системами или отдельными мониторами для работы на больших компьютерах. Развитием их в большей степени занимались военные а также мощные промышленные и научные организации (NorthAmericanAviation, AmericanAirlines, GeneralMotors, MassachusettsInstituteofTechnology's и IBM.
Крупнейший проект 20 века по созданию Североамериканского радарного периметра воздушных секторов защиты SAGE (1951-1963г.) дал мощный потенциал в развитии компьютерных систем и информационных технологий.
Первой операционной системой считается "GeneralMotorsOperatingSystem" - монитор обработки данных в пакетном режиме. Разработана была инженерами Исследовательского Центра "GeneralMotors" в 1955 году для IBM 701.
В дльнейшем эту систему развивали совместно инженеры "GeneralMotors" и "NorthAmericanAviation", в результате, чего в 1956 году появилась версия GM-NAA I/O System (InputOutputSystem) для IBM 704.
Затет эта система развивалась общей группой пользователей - SHARE (BellLabs, MITRE, NorthAmericanAviation, GeneralMotorsCorp. и IBM) и в 1960 году была написана операционная система SOS (ShareOpatingSystems).
Дальше поддержку этой операционной системы стала осуществлять IBM, в результате чего в 1962 году появилась версия IBSYS для IBM 7090/94.
Эта развиваемая ветвь ранних операционных систем была не единственной.
С 1960 по 1969 год развивалась другая ветвь: STSS > DTSS >Multics> UNIX.
UNIX занимает особое положение в этом классе программного обеспечения. UNIX стала базовой платформой для большеннства операционных систем развиваемых в наше время.
Хронология развития ранних и современных операционных систем с комментариями приведена в следующем разделе.
Реальный и защищенный режимы процессора.
Реальный режим
Первоначально персональные компьютеры фирмы IBM могли адресовать только 1 Мбайт оперативной памяти. Это решение, принятое в начале развития персональных компьютеров, продолжало соблюдаться и в последующее время — в каждом компьютере следующего поколения процессор должен был уметь работать в режиме совместимости с процессором Intel 8086. Этот режим назвали реальным. Когда процессор работает в реальном режиме, он может обращаться к памяти только в пределах 1 Мбайт (как и процессор Intel 8086), и не может использовать 32-разрядные и 64-разрядные операции. Процессор попадает в реальный режим сразу же после запуска. В реальном режиме работают операционные системы DOS и стандартные DOS-приложения.
Защищенный режим
Начиная с процессоров Intel 80286 и компьютеров типа IBM PC/AT, появляется защищенный режим. Это более мощный режим работы процессора по сравнению с реальным режимом. Он используется в современных многозадачных операционных системах. Защищенный режим имеет много преимуществ:
■ В защищенном режиме доступна вся системная память (не существует предела 1 Мбайт).
■ В защищенном режиме операционная система может организовать одновременное выполнение нескольких задач (многозадачность).
■ В защищенном режиме поддерживается виртуальная память — операционная система при необходимости может использовать жесткий диск в качестве расширения оперативной памяти.
■ В защищенном режиме осуществляется быстрый (32/64-разрядный) доступ к памяти и поддерживается работа 32-х разрядных операций ввода-вывода.
Каждая выполняемая на компьютере программа имеет свою собственную область памяти, которая защищена от доступа со стороны других программ. Когда какая-либо программа пытается обратиться по неразрешенному для нее адресу памяти, генерируется ошибка защиты памяти. Все современные операционные системы используют защищенный режим, включая Windows 98/Ме, Windows NT/2000/XP, OS/2 и Linux. Даже операционная система DOS (обычно работающая в реальном режиме) может использовать доступ к памяти защищенного режима с помощью программного интерфейса DPMI (DOS ProtectedModeInterface — интерфейс защищенного режима операционной системы DOS). Этот интерфейс используется компьютерными играми и другими программами под DOS для того, чтобы преодолеть барьер в 640 Кбайт основной памяти DOS. С появлением процессора Intel 386 защищенный режим был усовершенствован: увеличено максимально доступное адресное пространство, расширена система команд. Поэтому он иногда называется усовершенствованным защищенным режимом.
Процессоры получили возможность переключаться из реального режима работы в защищенный и обратно (для возврата из защищенного режима в компьютерах на базе процессора 80286 использовались специальные аппаратные решения). Именно с появлением процессоров семейства 386 защищенный режим стал широко использоваться в операционных системах.