1.1. История ос

В первых ЭВМ (до середины 1950-х годов) ОС не было. Позже были разработаны специальные программы для автоматизации труда оператора, которые назвали "операционные системы".

Ниже перечислены основные этапы в развитии операционных систем

1. Простые пакетные ОС. Первые ОС были разработаны для ЭВМ второго поколения (1955-65 гг.). Задания на машинных носителях собирались в пакеты и помещались в устройство ввода данных. ОС, или монитор, считывала с УВВ по одному заданию и передавала ему управление. По завершении задания или при возникновении ошибки управление возвращалось к монитору, который начинал считывать следующее задание. Примеры пакетных ОС: FMS (Fortran Monitor System), IBSYS (ОС, созданная фирмой IBM для ЭВМ IBM 7094).

2. Многозадачные пакетные ОС. Процессору часто приходилось простаивать в ожидании завершения медленных операций ввода-вывода. Эффективность использования процессора можно повысить: когда одно задание ждет завершения операции ввода-вывода, другое может использовать процессор. Это возможно, если в ОП достаточно места для ОС и двух программ пользователя. Работа такой многозадачной ОС базируется на следующих аппаратных возможностях компьютера:

• наличие контроллеров внешних устройств, или каналов, работающих независимо от процессора, и позволяющих выполнять операции ввода-вывода параллельно с командами процессора;

• наличие системы прерываний, с помощью которых контроллер взаимодействует с процессором.

Используя эти возможности, процессор генерирует команду ввода-вывода для одного задания и затем переходит к другому на то время, пока контроллер выполняет ввод-вывод. После завершения ввода-вывода процессор получает сигнал прерывания, и управление передается обработчику прерываний из состава ОС. Затем ОС передает управление другому заданию.

Многозадачные ОС сложнее систем пакетной обработки заданий, поскольку при одновременном нахождении в ОП нескольких заданий возникают проблемы по управлению памятью, по планированию (решение, какую из задач выбрать на выполнение следующей) и по защите задач друг от друга. Примеры многозадачных пакетных ОС: OS/360 фирмы IBM.

1. ОС разделения времени. Разделением времени называют многозадачность, используемую для обработки нескольких интерактивных заданий. Несколько пользователей одновременно получают доступ к системе с помощью терминалов, а ОС чередует исполнение программ каждого пользователя через малые промежутки времени. Таким образом, каждому пользователю предоставляется 1/n часть полной скорости ЭВМ, не считая затрат на работу ОС. И пакетная обработка, и разделение времени используют многозадачность. В табл. 1.1 показаны основные различия этих двух режимов. Примеры ОС разделения времени: CTSS (Compatible Time-Sharing System), MULTICS.

Таблица 1.1

Сравнение режимов пакетной многозадачности и разделения времени

	Пакетная многозадачность	Разделение времени
Основная цель	Максимальное использование процессора	Уменьшение времени отклика
Источник указаний операционной системе	Команды языка управления заданиями, помещаемые в задание	Команды, вводимые с терминала