Vývoj operačních systémů historie operačních systémů nejpoužívanější operační systémy budoucnost operačních systémů Studijní materiály najdete na adrese: http://www.uai.fme.vutbr.cz/~vdumek/

Přehled operačních systémů OS pro různé platformy (procesory), 32 b., 64 b. minipočítače: OS/400, Open VMS, VMS kapesní: Palm OS, GEOS, EPOC, Windows CE mainframe: GCOS, OS/390, MVS, VM interoperabilita - sílící spolupráce mezi firmami Harmony robotika ChorusOS telekomunikace Multics Plan 9 Eros Nemesis Angel

Časová osa operačních systémů 1956 – GM-NAA I/O, první operační systém uveden u General Motors na sálovém počítači IBM704, dávkový procesing 1969 – UNIX, Ken Thompson a Dennis Ritchie potřebovali vysoce výkonou platformu pro „Space Travel“ a vyvinuli první moderní operační systém 1973 – Xerox Alto, první systém s grafickým rozhraním byl do roku 1981 používán pouze pro výzkumné účely 1981 – MS-DOS, jednoduchý operační systém byl standardně dodáván s PC a dopomohl Microsoftu k průlomu 1983 – Lisa OS, firma Apple přináší pro osobní počítače první pracovní plochu včetně ovládání myší, krátce nato Microsoft tento koncept kopíruje 1985 – Windows 1.0, systém je koncipován jako rozhraní pro DOS, vývoj trvá dva roky, z komerčního hlediska jde o propadák 1989 – Epoc16, předchůdce operačního systému Symbian je prvním multitaskovým systémem s grafickým rozhraním pro mobilní přístroje 1992 – Linux, systém s unixovým jádrem zveřejnil Linus Torvalds jako „open source“, původně ho chtěl nazvat Freax 1995 – Windows 95, 32 bitový operační systém od Microsoftu, pro uživatele se stal hitem, v prvních čtyřech dnech se prodalo kolem milionu balení 2001 – Windows XP, sjednocení vývojové linie NT a 95, nejoblíbenější verze Windows navzdory aktivace produktu

Časová osa operačních systémů 2001 – MAC OS X, Apple uskutečnil velkou změnu a uvedl operační systém na základě Unixu s animovanou pracovní plochou 2007 – Singularity, Microsoft Research vyvíjí od základu nový operační systém, který díky chytré architektuře zabraňuje „modrým obrazovkám“ a přetečením bufferu 2010 – Windows 7, moderní operační systémy musí být mnohostranné, následník Visty je dost štíhlý pro notebooky a je možné je ovládat dotykem první sálové počítače v 50. letech neměly vlastní operační systém, byly obsluhovány člověkem (operátorem), rané operační systémy byly tvořeny speciálně pro určité počítače, prvním univerzálním byl v polovině 60. let OS/360 od IBM (vývoj stál 50 milionů dolarů), pomocí emulátoru funguje i na současných PC, následná verze zvládala jednoduchý multitasking, koncem 60. let vznikl Unix a byl vzorem pro Linux, Mac OS, Solaris, ve víceleté vývojové fáziuvedl Unix mnoho novinek (souborový systém, hierarchické adresáře, kernel, ovladače, virtualizace paměti, odkládací soubor, preemptivní multitasking...), dříve se používal hardwarově specifický strojový kód, s Unixem se objevil jazyk C, získala se přenositelnost, v roce 1993 se objevil Windows NT (sblížení s Unixem, používá se i v systému Vista (dramatické změny v prostředí: vícejádrové CPU, web s viry, ...), systémy v PC pokulhávají za univerzitním vývojem o cca 20 let (Amoeba, Singularity

Operační systém CP/M Érou operačního systému CP/M byla 70. léta minulého století. Šlo o předchůdce systémů DOS, které přejaly mnoho z jeho uživatelského rozhraní. (Karel Richta, Operační systém CP/M, 1991). V roce 1972 s vývojem CP/M pro procesor Intel 8080 začal Gary Kildall, který ho navrhl jako součást implementace jazyka PL/M. Nabídl systém firmě Intel, ale ta nejevila zájem. Vývoj však pokračoval v řadě firem zhruba 10 let, během kterých vznikla celá řada verzí. Jádro CP/M se nazývá BDOS, nezávislé na prostředí. Nad jádrem potom běží CCP čili jednoduchý shell umožňující základní práci se systémem a spouštění uživatelských programů. Samotný systém startoval pomocí CP/M Loaderu, který nahrával jádro do paměti stejně jak to dělají dnešní zavaděče. Jádro bylo umístěno na konci paměti, čímž se odstranil problém se závislostí programů na velikosti jádra. CP/M byl prvním široce rozšířeným operačním systémem pro malé, osmibitové osobní počítače. CP/M vznikl jako drastická simplifikace Unixu a jeho „přínosem“ bylo, že zaváděl konvenci osmiznakového jména souboru a trojznakové přípony spolu s označováním diskových jednotek písmeny.

Operační systém CP/M CCP Console Command Processor BIOS BDOS CCP implementace služeb interpret řídícího jazyka TPA SPA místo pro aplikační program pomocné proměnné operačního systému CCP Console Command Processor SPA System Parameter Area BDOS Basic Disk Oriented System BIOS Basic Input Output System TPA Transient Program Area - jednouživatelský, jednoúlohový - standard pro 8 bitové počítače - služby implementovány pomocí BIOS, BDOS - oddělení HW platformy - kompatibilita - interaktivní zadávání příkazů (dříve pouze batch) - stromová struktura adresářů

Operační systém MS-DOS Firma Microsoft jím vybavila první PC v roce 1981. Původně IBM vyvíjela vlastní systém, nestihla jej však dokončit. Kdyby se jí to podařilo, dnešní počítačový svět by zřejmě vypadal zcela jinak. V zásadě se jednalo o mírně upravený CP/M, jehož původní verze dokonce na prvních PC dokonce fungovala. Již v době svého vzniku byl velice nepohodlný, na rozdíl od Unixu podporoval pouze jednoho uživatele s jedním programem, nedokázal pracovat s více paměti než 640 kB a s disky většími než 30 MB. Tyto nedostatky vedly IBM k vývoji vlastního PC-DOSu, který se však od MS-DOSu lišil pouze v maličkostech. Podobně své DOSy vyvíjela i řada jiných firem a asi nejproslulejším se stal DR-DOS. Firma vyvíjející CP/M přišla s operačním systémem MP/M (Multiprogramming Control Program for Microcomputers), který podporoval multitasking, jeho význam však byl minimální. V té době připravovala firma Apple první operační systém s GUI, 32 bitový, první aplikace v roce 1983 na počítači Lisa dopadla špatně, ale v roce 1984 byl vyvinut Macintosh, který se stal legendou. Byl ovšem dražší než PC, takže jeho obchodní úspěch nepřekonal a stal se pouze nejdůležitější odlišnou platformou. PC byla umožněna vyrábět jiným firmám (Compaq, HP, Digital, Dell), počítače Apple, Atari a Amiga ne a i když byly HW i SW lepší (Amiga TOS), tak se neprosadily.

OS/2, etapy vývoje 1987 – IBM/Microsoft OS/2 uvedeno na trh ve verzi 1.0, po GUI ani památky a zlé jazyky tvrdí, že to Bill Gates IBM udělal schválně..., spolupráce firem se rozpadá, Microsoft svoji verzi brzy přejmenoval na Windows NT 1988 – IBM OS/2 1.1, první verze obsahující „GUI“ v podobě Presentation Manageru 1989 – IBM OS/2 1.2, přichází HPFS, REXX 1990 – IBM OS/2 1.3, poslední z „historických“ OS/2 systémů založených na starém 1.x jádru a stylu 1992 – IBM OS/2 2.0,  32ti bitové jádro, WorkPlace Shell, podpora DOS a Windows, prvky objektově orientaovaného uživatelského rozhraní 1993 – IBM OS/2 2.1, 32bitů i v grafice, zahrnuty Windows 3.1 (coby Win-OS/2), multimédia 1994 – IBM OS/2 Warp3.0, plně 32ti bitový o/s, nový WorkPlace Shell, součástí je i IBM Works, balík kancelářských aplikací, podpora Windows 3.11 1995 – OS/2 Warp Connect, doplnění kvalitní síťové podpory (byť administrovatelné s obtížemi) 1996 – IBM OS/2 4.0, Java, hlasové ovládání 1998 – IBM OS/2 Warp Server, konkurence pro Windows 2000 které není souzeno konkurovat 2001 – Serenity Systems eComstation

OS/2 je jediný operační systém, který se takřka zoufale snažil implementovat ty nejmodernější technologie, ačkoliv na ně ještě nebyla doba. První 32 bitový OS, multitasking, grafické rozhraní. OS/2 je také jediný operační systém, který raději implementoval technologické jemnůstky, než by se věnoval uspokojení potřeb uživatele na jednoduché ovládání, nastavování či instalaci. PnP, ovladače, snadný přístup k Internetu, kvalitní internetový prohlížeč, na to všechno si OS/2 uživatelé vždy museli počkat déle, než u konkurence. Pravdou ovšem zůstává, že dost často se toto čekání vyplatilo. OS/2 je operačním systémem u jehož zrodu stálo IBM společně s Microsoftem a čerstvě po jeho uvedení na trh se oba giganti rozešli. Microsoft velmi rychle poté uvedl na trh svá první Windows a OS/2 1.0 se ukázalo jako navržené na hardware co morálně zastaral rychleji, než O/S2 vstoupil na trh. OS/2 také bohužel zmeškalo masivní nástup Internetu. Protokol NetBEUI a komplikované instalace síťových karet, chybějící internetové aplikace servery a další nepříjemné vlastnosti „nových“ verzí OS/2 byly opět důvodem proč buďto čekat na další verze nebo jít zkoušet jiné operační systémy – Linux či Windows. OS/2 doplácelo i na nedostatek software – specifických programů pro OS/2 bylo poskrovnu, vývojářská komunita byla malá a portování aplikací z jiných platforem bylo obtížné. IBM aplikace (ať již serverové či uživatelské) přitom trpěly stejným problémem jako OS/2 – komplikované, uživatelský nepřívětivé a velmi málo podobné majoritnímu světu Windows okolo. V době kdy aplikací začal být dostatek, bylo již pozdě.

Operační systémy Windows Z počátku to byl zcela neschopný produkt plný chyb, ale masivní marketingová podpora jej nakonec prosadila proti konkurentům. V roce 1985 se objevil Windows 1.0, o tři roky později verze 2.03, ale teprve Windows 3.0 z roku 1990 se ukázala jako přijatelně funkční. V závěrečném desetiletí 20. století zcela kraloval Microsoft s DOSem a Windows, kterému čím dál tím méně konkurovala IBM s OS/2 (OS/2 Warp). Microsoft vydal dvě nové verze své grafické nadstavby Windows 3.1 a 3.11 for Workgroups (lepší podpora sítí). V roce 1995 se objevila verze Windows 95 (skutečný OS, původně Windows 4), která měla částečně 32 bitové jádro (dekádu za Applem), novým grafickým rozhraním, podporou dlouhých názvů souborů a sítí. Vespod zůstal starý a nedokonalý 16 bitový DOS, Windows 95 již nepodporovaly jiné DOSy než MS-DOS. V roce 1996 se objevila verze Windows NT 4.0 (současně s Warpem). Kromě platformy x86 byly podporovány také platformy Alpha, PowerPC a MIPS, postupem času však zůstala pouze x86. Koncem roku 1996 vydal Microsoft Windows 95 OSR2 – zavedení FAT32. V roce 1998 se objevily Windows 98, které přímo v jádře obsahují webový prohlížeč – soudní spory s výrobci SW. Microsoft vyvinul verzi Windows 98 SE a připravoval již pátou verzi NT, která byla uvedena na trh v roce 2000 pod názvem Windows 2000. Přinesly další zklamání, byly použitelné pouze na nejvýkonějších PC, jinak byly určeny pro servery. Uživatelé dostali na své PC Windows ME – další zklamání. Stále více hrozí Microsoftu nebezpečí od Torvaldsova Linuxu.

Operační systémy Windows Windows XP Na trh byl tento operační systém uveden v roce 2001 jako operační systém pro domácí uživatele a postavený na technologii NT. Byl vyvíjen pod kódovým jménem Whistler. Jeho hlavní odlišností oproti předchozím verzím je nová podoba grafického rozhraní (Luna) a možnost jeho změny. Podporuje 4 GB paměti, aplikace nemají přístup k jádru, zdokonalená správa napájení, minimální požadavky jsou: procesor 300 MHz, 128 MB paměti, 800x600, 1,5 GB na disku. V podstatě to ale jsou Windows 2000. Pro specializované pracovní stanice je k dispozici i 64 bitová verze, která podporuje 16 GB paměti, má vysokou rychlost operací v pohyblivé čárce, třírozměrnou animaci a je vyladěn pro procesor Itanium. Windows Vista Byl uveden na trh koncem roku 2006 jako následovník XP. Je rychlejší, bezpečnější, má nové jádro, pokročilá indexová služba, účinná ochrana proti vnějším zásahům, je vylepšen i po grafické stránce. Veškeré aplikace běží bez potíží, drobné problémy mají některé souborové prohlížeče (Total Commander, Servant Salamander). Velké problémy jsou s bezpečnostními programy (antiviry, firewally, antispywary). Absolutním minimem je 512 MB paměti. Problémy jsou se SW, který přistupuje přímo k prostředkům počítače, z důvodu větší bezpečnosti se Vista brání. Spolupráce s americkou Národní bezpečnostní agenturou (NSA) je nepotvrzena, HW nároky jsou standardní pro současnou nabídku. Problémy s grafickými kartami (počítačové hry) jsou průběžně odstraňovány. Byla zavedena povinná aktivace (během 30 dnů) a ověřování pravosti instalace.

Operační systémy Windows Jedná se o první operační systém Windows, jehož nová verze je menší než verze předcházející a velice dobře fungují i na HW slabších sestavách. Dokáže reagovat na velikost RAM a snižovat svoje nároky. Při startu se aktivuje cca 45 služeb (Vista jich měla 60). Podle použitých benchmarků je Windows 7 „upravená Vista v duch XP“. HW požadavky: procesor 1 GHz, RAM 1 GB (2 GB pro 64 bitů), 16 GB na disku (20 GB), grafická karta podporující DirectX 9.0. Je zde přepracované UAC (User Account Control), kdy se systém pořád neptá na instalace a spouštění programů. Je zde lépe vyřešen problém s bezpečností. Přepracován je přístup k funkcím zálohování. V systému je potlačen balast (MoviMaker, messenger, pošta, ...), tyto funkce lze stáhnout z Internetu. Přepracovány byly další důležité drobnosti (konfigurace domácí sítě, přepracované rozhraní systému, optimalizovaný Windows Explorer, ...). Windows 7 by měly být moc dobré.

Operační systém Unix „Rebelské“ platformy počátek 70. let, Bell Laboratories, víceuživatelský, víceúlohový, kernel (jádro) - shell (interpret příkazů), jazyk C, System V versus BSD, pro uzlové počítače, uživatelsky málo přívětivý (odstraněno příchodem X-Windows), možnost dokonalého zabezpečení. Z Unixů pro PC jsou nejznámější FreeBSD, OpenBSD a NetBSD. „Rebelské“ platformy Na počátku 90. let otřásl Applem šok. Jeden z jeho zakladatelů (Steve Jobs), který nesouhlasil s obchodní strategií firmy, založil vlastní firmu NeXT. Ta se proslavila dokonalými počítači (předběhly svoji dobu) s operačním systémem NeXT STEP. V 90. letech také jeden z bývalých programátorů Apple založil firmu Be. Vznikl tak BeOS jako multimediální operační systém na bázi Unixu. Představoval dokonalejší systém, než měl Apple, což se změnilo až příchodem Apple MacOS X (na přelomu tisíciletí). Co se týká ostatních „rebelských“ platforem, tak Atari zmizelo zcela, z Amigy zbylo jen jméno. V roce 1999 IBM uvolnila OS/2 Warp Server for e-Business. Mimo zmíněné existuje řada systémů, které leží mimo dosah běžného uživatele PC, ale nepochybně by stálo za to se jimi inspirovat (IBM eServer iSeries (AS/400), DB2/400.

Operační systém Linux Nejnadějnějším klonem Unixu pro PC se měl stát Linux, výtvor finského studenta Linuse Torvaldse. Jednalo se o tzv. licenci GPL (General Public Licence), která zavazovala tvůrce systémů poskytovat zdarma nejen hotové produkty, ale i zdrojové kódy a umožnit tak komukoliv upravit si systém podle svého. Linux je systém založený na principech unixových systémů. Je tedy poměrně dobře zabezpečen před průniky zvenčí. Každý uživatel má vyhrazen osobní adresář pro svoji činnost. Jediný, kdo má přístup ke všem souborům je tzv. root, neboli superuživatel. Jedině ten může přidávat nové aplikace, uživatele a měnit nastavení systému. Proto je nutné heslo superuživatele pečlivě střežit. I pokud pracuje Linux v jednouživatelském režimu, nedoporučuje se běžně pracovat jako superuživatel. Může totiž dojít i zdánlivě nevinou úpravou konfigurace k poškození celého systému. Linux může pracovat v textovém nebo grafickém režimu. Práce v shellu (příkazovém řádku) je často rychlejší než v grafickém prostředí. Softwaru pro Linux neexistuje tolik jako pro Windows, ale i tak je z čeho vybírat. Výborné je, že většina je ho k dispozici zcela zdarma. V samotné distribuci je k dispozici většina programů, které je při práci potřeba. Mnoho z těchto aplikací pamatuje "dávné" časy, kdy grafické rozhraní neexistovalo, takže vypadají, i přes nesporné schopnosti, poněkud archaicky. Dnešního uživatele však nenadchne celoobrazovkový editor Emacs, spíše naopak ho odradí. K dispozici je výborný kancelářský balík StarOffice 5.2, internetový prohlížeč Mozilla, bitmapový grafický editor Gimp atd. Na přelomu století Linux pomalu dospíval do fáze komerční použitelnosti, zatím především jako síťový server, ale pomalu také jako systém pro běžného uživatele.. Velmi těžce jej však deklasuje decentralizovaná vývojová základna (nepřehlédnutelný zástup programátorů).

Operační systém Linux Linux je dnes hned po Windows druhý nejpoužívanější systém na platformě i86. Byl původně vyvíjen pro počítače i386 a kompatibilní, ale dnes existují verze pro platformy 8086, 80286, PowerPC, Alpha, MIPS, SPARC, PA-RISC, Amiga (procesory Motorola) a pro nejrůznější mobilní zařízení. Jako minimum se obyčejně udává procesor 386 a 4 MB paměti RAM. Pro rozumný provoz běžné distribuce je však potřeba procesor na 200 MHz a 32 MB RAM. Podpora zařízení je v Linuxu hned po Windows nejlepší. U nových distribucí je podporována většina nových zařízení. Linux je označení jádra unixového typu. Protože je na Internetu volně ke stažení, vznikla celá řada distribucí, které se mohou výrazně lišit. Existují distribuce na jedné disketě, ale také distribuce na několika CD. IBM Linuxu otevírá všechny svoje serverové platformy, nejdříve eServer zSeries, poté pSeries, xSeries a iSeries. Podporu získal i od Sun, AMD, Corel a SGI. Pro běžného uživatele připadají v úvahu tyto distribuce: Red Hat, Debian*, Mandrake, Suse a Slackware* (hvězdičkou označené jsou vhodné pro zkušenější uživatele). Pravděpodobně dojde k tomu, že si linuxové distribuce a Microsoft rozdělí většinu trhu s osobními počítači přibližně napůl, zatímco ostatní (Apple, OS/2, klony Unixu) budou tvořit zanedbatelný zbytek. Linux má však získávat pozice především na serverech, kde zřejmě časem nahradí ostatní Unixy.

„Mobilní“ operační systémy EPOC32, Windows CE, Symbian, Windows Mobile pro palmtopy a mobilní telefony, silné prostředky pro ošetření výjimek, optimalizováno pro malé obrazovky, praktické služby grafického subsystému, pracují s malým množstvím paměti, nemají k dispozici virtuální paměť, aplikace v paměti ROM, procesory s menšími výkony, mobilní zařízení, C++

Síťový operační systém NetWare Víceuživatelský, víceúlohový OS, specializovaný na velké a výkonné sítě, serverová část, klientská část, NetWare má klíčové postavení (ManageWise, GroupWise, Connect, Personal NetWare, NetWare Lite). Předchůdce - Novell S-Net, hvězdicová topologie, server s Motorola M68000, po uvedení počítače PC orientace na bázi procesorů Intel. 1983 - NetWare 1.0, multitasking, přístupová práva, podpora Ethernet, DOS, databáze Btrieve 1985 - přejmenován na Advanced NetWare 1.0, následovala verze 1.2, první OS, který využíval protected režim Intel 286. 1986 - NetWare 2.0, zvýšená odolnost proti chybám, schopnost interworkingu, paměť serveru využívaná nad 1 MB, náhradní stopy, kontrolní čtení, zdvojení

Síťový operační systém NetWare Instalace až 4 síťových karet (rozdělení přetížených segmentů, podpora Token Ring. 1987 - začlenění zrcadlení disků, sledování transakcí, monitorování UPS, vzdálená konzola, účtovací systém, podpora klientů Mac, OS/2 1989 - NetWare 3.0, 32 b., flexibilní díky NLM modulům, umožnilo se tím šetrnější zacházení s pamětí, mimo IPX se používá protokol TCP/IP, přístupová práva k jednotlivýn souborům. 1990 - 3.1, po dalším roce 3.11, další zlepšení spolehlivosti a výkonu, DOS, OS/2, Mac, Unix, Windows, zahájen program opravných dávek. 1993 - 3.12, vícejazyčná podpora, sdílení CD, pakety formátu 802.2., VLM moduly pro klienty, možnost heterogenního prostředí, 250 uživ. 1993 - 4. generace, globální sítě, NDS, zdokonalení souborového sys., grafické utility pro správu sítě, nahrazení Bindery pomocí NDS (hier., globální, distribuovaná, NDS platí pro celou síť, synchronizace času, komplikovanější zálohování. 1998 - Moab (5), TCP/IP na úrovni IPX/SPX, klient NT 2001, NetWare 6, dostupnost souborů, tiskáren, síťových zdrojů pomocí webového prohlížeče, iFolder (uživatelé mohou přistupovat k souborům ve všech typech sítí a z jakéhokoliv zařízení pracujícího s Internetem a synchronizovat údaje), iPrint (použití prohlížeče k nalezení a nainstalování tiskárny), zlepšená spolehlivost a bezpečnost, řízení síťových zdrojů z jakéhokoliv místa, Pentium II, 256 MB paměti

Struktura NDS (NetWare Directory Services) - globální, distribuovaná, replikovatelná databáze objektů, nahrazuje Bindery - spravuje pouze síťové zdroje, nikoliv souborový systém - ROOT - kořen stromu, vytvořen při instalaci prvního serveru v síti - CONTAINER - uzlový objekt - LEAF - koncový objekt, entita v síti - Country, Organization, Organizational Unit - User, Server, Volume, Group, … - kontext, příkaz CX - OU=SPRAVA.OU=DEP.O=SAS - .CN=JIRKA.OU=SPRAVA.OU=DEP.O=SAS - .JIRKA.SPRAVA.DEP.SAS