Операційна система — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організує взаємодію з користувачем. Операційна система звичайно складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного программного забезпечення.

1. Історія розвитку ос [1, с. 13-28; 2]

Еволюція ОС

Перший період (1945 -1955)

Відомо, що комп'ютер був винайдений англійським математиком Чарльзом Бебіджем в кінці вісімнадцятого століття. Його "аналітична машина" так і не змогла но-справжньому заробити, тому що технології того часу не задовольняли вимогам по виготовленню деталей точної механіки, які були необхідні для обчислювальної техніки. Відомо також, що цей комп'ютер не мав операційної системи.

Деякий прогрес у створенні цифрових обчислювальних машин відбувся після другої світової війни. У середині 40-х були створені перші лампові обчислювальні пристрої. У той час одна і та ж група людей брала участь і в проектуванні, і в експлуатації, і в програмуванні обчислювальної машини. Це була радше науково-дослідна робота в галузі обчислювальної техніки, а не використання комп'ютерів як інструмент вирішення будь-яких практичних завдань з інших прикладних областей. Програмування здійснювалося виключно на машинній мові. Про операційних системах не було й мови, всі завдання організації обчислювального процесу вирішувалися вручну кожним програмістом з пульта керування. Не було ніякого іншого системного програмного забезпечення, крім бібліотек математичних і службових підпрограм.

Другий період (1955 - 1965)

З середини 50-х років почався новий період у розвитку обчислювальної техніки, пов'язаний з появою нової технічної бази - напівпровідникових елементів. Комп'ютери другого покоління стали більш надійними, тепер вони змогли безупинно працювати настільки довго, щоб на них можна було покласти виконання дійсно практично важливих задач. Саме в цей період відбувся поділ персоналу на програмістів і операторів, експлуатаційників і розробників обчислювальних машин.

У ці роки з'явилися перші алгоритмічні мови, а отже і перші системні програми - компілятори. Вартість процесорного часу зросла, що зажадало зменшення непродуктивних витрат часу між запусками програм.З'явилися перші системи пакетної обробки, які просто автоматизували запуск однієї програм за іншою і тим самим збільшували коефіцієнт завантаження процесора. Системи пакетної обробки з'явилися прообразом сучасних операційних систем, вони стали першими системними програмами, призначеними для керування обчислювальним процесом. В ході реалізації систем пакетної обробки був розроблений формалізований мова управління завданнями, за допомогою якого програміст повідомляв системі та оператору, яку роботу він хоче виконати на обчислювальній машині. Сукупність декількох завдань, як правило у вигляді колоди перфокарт, отримала назву пакета завдань.

Третій період (1965 - 1980)

Наступний важливий період розвитку обчислювальних машин відноситься до 1965-1980 років. У цей час у технічній базі відбувся перехід від окремих напівпровідникових елементів типу транзисторів до інтегральних мікросхем, що дало набагато більші можливості новому, третьому поколінню комп'ютерів.

Для цього періоду характерно також створення сімейств програмно-сумісних машин. Першим сімейством програмно-сумісних машин, побудованих на інтегральних мікросхемах, з'явилася серія машин IBM/360.Побудоване на початку 60-х років це сімейство значно перевершувало машини другого покоління за критерієм ціна / вироб-водітельность. Незабаром ідея програмно-сумісних машин стала загальновизнаною.

Програмна сумісність вимагала та сумісності операційних систем. Такі операційні системи мали б працювати і на великих, і на малих обчислювальних системах, з великим і малим кількістю різноманітної периферії, в комерційній сфері та в галузі наукових досліджень. Операційні системи, побудовані з наміром задовольнити всім цим суперечливим вимогам, виявилися надзвичайно складними "монстрами". Вони складалися з багатьох мільйонів асемблерних рядків, написаних тисячами програмістів, і містили тисячі помилок, що викликають нескінченний потік виправлень. У кожній новій версії операційної системи виправлялися одні помилки і вносилися інші.

Однак, незважаючи на неозорі розміри і безліч проблем, OS/360 та інші їй подібні операційні системи машин третього покоління дійсно задовольняли більшості вимог споживачів. Найважливішим досягненням ОС даного покоління з'явилася реалізація мультипрограмування. Мультипрограмування - це спосіб організації обчислювального процесу, при якому на одному процесорі поперемінно виконуються кілька програм. Поки одна програма виконує операцію введення-виведення, процесор не простоює, як це відбувалося при послідовному виконанні програм (однопрограмних режим), а виконує іншу програму (багатопрограмний режим). При цьому кожна програма завантажується в свою ділянку оперативної пам'яті, званий розділом.

Інше нововведення - спулінг (spooling). спулінга в той час визначався як спосіб організації обчислювального процесу, відповідно до якого завдання зчитувалися з перфокарт на диск у тому темпі, в якому вони з'являлися в приміщенні обчислювального центру, а потім, коли чергове завдання завершувалося, нове завдання з диска завантажувалося в звільнився розділ.

Поряд з мультипрограмній реалізацією систем пакетної обробки з'явився новий тип ОС - системи поділу часу. Варіант мультипрограмування, застосовуваний у системах поділу часу, націлений на створення для кожного окремого користувача ілюзії одноосібного використання обчислювальної машини.

Четвертий період (1980 - теперішній час)

Наступний період в еволюції операційних систем пов'язаний із появою великих інтегральних схем (ВІС). У ці роки відбулося різке зростання ступеня інтеграції і здешевлення мікросхем. Комп'ютер став доступний окремій людині, і наступила ера персональних комп'ютерів. З точки зору архітектури персональні комп'ютери нічим не відрізнялися від класу мінікомп'ютерів типу PDP-11, але от ціна у них істотно відрізнялася. Якщо мінікомп'ютер дав можливість мати власну обчислювальну машину відділу підприємства або університету, то персональний комп'ютер зробив це можливим для окремої людини.

Комп'ютери стали широко використовуватися неспеціалістами, що зажадало розробки "дружнього" програмного забезпечення, це поклало край кастовості програмістів.

На ринку операційних систем домінували дві системи: MS-DOS і UNIX. Однопрограмних однокористувальницька ОС MS-DOS широко використовувалася для комп'ютерів, побудованих на базі мікропроцесорів Intel 8088, а потім 80286, 80386 і 80486. Мультипрограммная багатокористувальницька ОС UNIX домінувала в середовищі "не-интеловских" комп'ютерів, особливо побудованих на базі високопродуктивних RISC-процесорів.

У середині 80-х стали бурхливо розвиватися мережі персональних комп'ютерів, що працюють під управлінням мережних або розподілених ОС.

У мережевих ОС користувачі повинні бути поінформовані про наявність інших комп'ютерів і повинні робити логічний вхід в інший комп'ютер, щоб скористатися його ресурсами, переважно файлами. Кожна машина в мережі виконує свою власну локальну операційну систему, що відрізняється від ОС автономного комп'ютера наявністю додаткових засобів, що дозволяють комп'ютеру працювати в мережі. Мережева ОС не має фундаментальних відмінностей від ОС однопроцессорного комп'ютера. Вона обов'язково містить програмну підтримку для мережевих інтерфейсних пристроїв (драйвер мережевого адаптера), а також засоби для віддаленого входу в інші комп'ютери мережі та засоби доступу до віддалених файлів, однак ці доповнення суттєво не змінюють структуру самої операційної системи.