Levinumad operatsioonisüsteemid ja nende asutajad

"Levinumad operatsioonisüsteemid ja nende asutajad"

Operatsioonisüsteemide ajalugu

GM-HAA operatsioonisüsteem, 1955

Operatsioonisüsteem ehk opsüsteem (ingl. operating system, OS) on arvuti ressursside haldamise ja kasutajaga suhtluse organisatsiooni jaoks ettenähtud programmide kogum. OS on iga arvuti aluseks ja vahendajaks arvuti riistvara ja kasutaja vahel. Ilma operatsioonisüsteemita arvuti ressursside, rakenduste interaktsioon ning tööprotsesside haldamine oleks ebaefektiivne.

Esimene operatsioonisüsteem arvutites kasutamiseks oli GM-HAA. GM-HAA oli välja töötatud 1955. aastal Robert Patricki (General Motors Research) ja Owen Mocki (North American Aviation) poolt. Süsteem põhines süsteemmonitoridel ja töötas ainult suurtel masinatel. Süsteemi põhifunktsiooniks oli automaatselt uue programmi täitmine peale eelmise programmi lõppu.

0. generatsioon

40-50-ndad aastad - operatsioonisüsteeme veel ei eksisteeri. Tavaline arvuti töörežiim on programmeerija käskude ootamine. Seega räägitakse ebapiisavast kalliste arvutusseadmete kasutamisest.

1. generatsioon

Tekkib pakett-töötlus. Igal ajahetkel arvuti kasutati ühe rakendusprogrammi lahendamiseks. Enam ei tööta kasutaja arvutiga otse füüsilisel kihil, vaid võtab arvuti vastu programmid ja andmed ning ülesannet töötlemiseks koostatakse pakettidena, mis koosneb programmide ja andmete kogumist. Masinas töötab juhtprogramm, mis loeb järjestikku pandud kasutaja programmid ja andmed paketist läbi ning laeb neid täitmiseks ette. Tulemuste alusel koostatakse samuti tulemuste pakette. Teisisõnu, juhtprogramm pidi täitma süsteemisisesed operatsioonid, milliseid enne pidi kasutaja rakendama käsitsi füüsilisel kihil. Lisaks see programm automaatselt lülitas ümber masinat täitma programme paketist järjestikskeemi järgi (FIFO). Nii töötas kõige lihtsam OS, mis tagab programmide töötlust ühepaketilises režiimis. Miinuseks oli see, et korraga võis täita alles üht operatsiooni. See nõrkus sai lahendatud 65-75-ndatel aastatel, kui 2. generatsiooni raames tekkis multipaketiline režiim.

2. generatsioon

Peamiseks pakett-töötluse eesmärgiks ja efektiivsuse kriteeriumiks oli maksimaalne läbilaskevõime, ehk maksimaalse ülesannete arvu täitmine ühel ajahetkel. Alguses pannakse kokku kõiki ülesandeid sisaldav pakett, mis samuti sisaldab nõudeid süsteemiressurssidele. Sellest paketist formeerub mitmeprogrammiline ülesannete kogum, kus igaks ülesandeks on süsteemile esitatud omad nõuded. Eesmärk on tagada tasakaalustatud koormust kõigile arvuti osadele.

Selle generatsiooni omaduseks oli samuti, et OS-id loodi kollektiivkasutamiseks mitmeprogrammilise töörežiimiga ning olid esimesed mitmeprotsessorilise tüübi süsteemid. Nendes süsteemides mitu kasutajaprogrammi samal ajal asuvad arvuti operatiivmälus ning protsessor dünaamiliselt lülitub ümber ülesannete vahel.

Samal perioodil oli väljatöötatud ajajaotusega süsteemid, mis andsid võimaluse kasutajatel vahetult suhelda arvutiga terminali ning pärast ka kuvari kaudu. Igale ajajaotuse süsteemi kasutajale antakse ette terminal, mille abil ta saab suhelda oma programmiga. Toimub päringu sisestamine, mis töödeldakse ära, ning tulemus kuvatakse terminali. Ajajaotuse mõte on eraldada igale täitmiseks valmisoleva programmile oma fikseeritud ajavahemik (kvant). Kui ühe kvandiga programm ei saa täidetuks, see katkeb kvandi lõpus ning seda pannakse järjekorra lõppu.

Sama periood hõlmab esimeste reaalaja operatsioonisüsteemide (Real-time operating system, RTOS) tekkimist, millistes arvuteid kasutatakse tehniliste objektide ning protsesside juhtimiseks, nt töötlemispingid, satelliidid, kõrgahju protsess, galvaaniline liin jne. Süsteemide töö on seotud suure soovimatute juhtumite toimimise riskiga, nt satelliidi desorbeerimine, nõuetele mittevastava paksusega galvaanilise kihi tekitamine jne. Süsteemis on oluline programmide täitmine täpses etteantud ajavahemikus. RTOS-id töötavad märkimisväärse alakoormusega tagamaks süsteemi püsivat valmisoleku - reaktiivsust.

3. generatsioon

3. generatsiooni (70-80-ndad aastad) opsüsteemid olid mitmerežiimilised ning tagasid pakett-töötlust, ajajaotust ning reaalaja- ja mitmeprotsessorilist režiimi. Need süsteemid olid päris mahukad ja kallid ning arvutikeskkond muutus väga keeruliseks. Lihtsaimate programmide täitmiseks tuli õppima raskeid juhtimiskeeli (Job Control Language, JCL).

4. generatsioon

Apple II, 1955

4. generatsiooni (alates 70-ndate keskelt) iseloomustub arvutite hindade alandamise ning programmeerija tööjõukulude tõusega. Personaalarvutite (Personal Computer, PC) tekkimine andis võimaluse peaaegu igaühele paigaldada arvuti endale töölauale. Said väljatöötatud esimesed mikroprotsessorid, milliste alusel arendatakse uued PC-d. Personaalarvuteid kasutatakse nii autonoomselt, kui ka võimsamate arvutivõrkude terminalitena.

Arvutikasutajate arvu suurenemine tekitab vajadust kasutajasõbraliku liidese järele, orienteerudes kogemuseta kasutajale. Seoses sellega hakkasid tekkima menüü ja graafilise liidese elementide abil opereeritavad opsüsteemid.

Laialdase kasutamise saab virtuaalmasinate kontseptsioon. Kasutaja enam ei muretse arvutite füüsilise ehituse detailidest, vaid tegutseb tema jaoks väljatöötatud operatsioonisüsteemiga, mis sisuliselt on virtualiseeritud masin. Selliselt ilmus arvuti ressursside virtualiseerimise kontseptsioon. Keskprotsessori virtualiseerimine nimetatakse multiprogrammeerimiseks.

Käesoleval ajal virtuaalmasinate kontseptsioon leiab üha rohkem kasutust. Virtuaalmasin on funktsionaalne arvuti ekvivalent, mis tagab ühe süsteemi alusel hunnik funktsionaalselt talle ekvivalentseid arvuteid.

Levinuimatest operatsioonisüsteemide peredest hetkel tuuakse välja Microsoft Windows, GNU/Linux ja Apple macOS. Need omakorda on lahutamatult seotud konkreetsete nendele OS-idele elu andnud isikutega.

Windows ja Bill Gates

Algus

Bill Gates and Paul Allen Lakeside koolis(1970)

General Electric arvutiplokk

Sündinud 28. oktoobril aastal 1955 USAs Washingtonis Seattle'is. Tema isa William Henry Gates II oli populaarne advokaat ja tema ema Mary Maxwell Gates oli panga direektorite nõukogu liige, kooliõpteja. Tal oli kaks õde.

Tõsiste ja edukate inimeste peres sündinud on üsna ilmne, et vanemad on lapse arengu suhtes väga nõudlikud. Nad tahtsid, et nende poeg saaks advokaadiks. Kuid juba varasest noorusest hakkas poiss suurt huvi tundma programmeerimise vastu.

Kolmeteistkümneaastane ta astus Bill Lakeside'i kooli. Seal kohtus ta oma tulevase äripartneri Paul Alleniga, kellega koos nad asutasid Microsofti. Ja just seal tekkis tal suur harrastus arvutite vastu.

Loomulikult tol ajal mitte keegi ei saanud kaasaegsetest arvutitest unistada. Kool ostis endale General Electric arvutiploki, kus Bill kirjutas BASIC kasutades oma esimese tic-tac-toe programmi(photo). See võlus teda niivõrd, et kõik kooliained jäid täielikult tagaplaanile. Tekkis huvi, mis muutub tema kutsumuseks ja teeb temast ühe rikkaima inimese maailmas.

1973. aastal astus Bill Gates Harvardi ülikooli matemaatikateaduskonna. Ikkagi oli ta palju rohkem huvitatud oma arvutiprogrammide kirjutamisest ning peagi 1975. aastal lahkus, et asutada Microsoft.

Microsofti asutamine

Popular Electronics ajakiri ja Altair Microcomputer

1976. aastal asutasid Paul Allen ja Bill Gates ettevõtet Microsoft(algul Micro-soft ehk Microcomputer Software). Nad lugesid ajakirjas Popular Electronics artiklit mikroarvuti Altair 8800 kohta ja otsustasid selle jaoks välja töötada BASIC interpretaator..

1980 oli partnerlust IBM-iga sõlmitud, tol ajal peamine PC tootja. Microsoft lõid esimese IBMi personaalarvuti jaoks PC DOS operatsioonisüsteemi . See oli suur saavutus ettevõtele, sest koostöö niisuguse tõsise korporatsiooniga on nende mainet ääretult tõstnud. Just siis algas turu vallutamine - Microsoft hakkas muutma arvutitarkvara peamiseks tootjaks.

Windowsi ilmumine

Windowsi erinevad versioonid

1985. aastal avaldas Microsoft oma esimese operatsioonisüsteemi Windows 1.0. See oli omamoodi vastus 1984. aastal esitletud Classic MAC OS Macintoshi jaoks (kommerts). Windowsi peamine eelis oli see, et Bill Gates pidas kinni “open PC” arvuti kontseptsioonist. See tähendas, et operatsioonisüsteem võis töötada erinevate arvutitega. Erinevalt MAC-ist, mis oli mõeldud spetsiaalselt Apple'i riistvara jaoks. See lähenemine oli nii edukas, et mõne aja pärast oli Windows enamikkusse arvutitesse üle maailma instaleeritud.

Windowsi versioonide kronoloogia

Reversi mäng. Win 1.0

Windows 95 desktop.

Oma 30-aastase ajaloo jooksul avaldas Microsoft üheksa peamist Windowsi versiooni: alates Bill Gates-i välja töötatud Windows 1.0-st kuni viimase versioonini Microsofti uue tegevjuhi Satya Nadella juhtimisel. Windows on kõige laialdasemalt kasutatav operatsioonisüsteem ja see on installitud umbes üle 88% maailma personaalarvutitesse(Mac OS ~ 9%, Linux ~ 0.9%). Mõned neist:

• Windows 1.0 - Windowsi esimene avalik versioon, ilmus 20. novembril 1985, ei saavutanud suurt populaarsust. Tegelikult see ei olnud täisväärtuslik operatsioonisüsteem, vaid ainult MS DOS laiendatud versioon. Selle pärast paljud kasutasid käsurida. Mõned funktsioonid: 16-bitine GUI, kalender, kell, kalkulaator, lihtne tekstitöötlusprogramm, märkmik, graafiline redaktor, reversi mäng (eemaldatud pärast versiooni 3.1. See mäng oli loodud selleks, et inimesed õppivad kasutada arvutihiirt)

• Windows 2.0 - detsember 1987. Siin ilmusid esimest korda tuntud Microsoft Wordi ja Exceli programmid.

• Windows 3.0 – mai 1990. Lisati program manager ja service control manager. Uus GUI(graphical user interface).

• Windows 95 - oli esimene täisväärtuslik OS, mis ilmus augustis aastal 1995. See versioon oli oluline verstapost Windowsi arengus. Võrreldes 3.0-ga on sellel tohutult palju uuendusi. Ilmus kõigile kasutajatele juba tuttav menüü "Start", töölaua failidele ja rakendustele kiireks juurdepääsuks ikoonid, kasutati esmakordselt 32-bitist keskkonda, esimene Windowsi browser - Internet Explorer(vaid algul selleks oli vaja Windows 95 Plus paketti).

• Windows 98 - Windows 95 uuendatud versioon. Uus üsna tavaline praegu funktsioon - Sleep Mode.

• Windows ME(Millennium) - 2000 aasta. Oli tugevalt kritiseeritud selle ebastabiilsuse ja ebausaldusväärsuse pärast. Mõned kasutajad on ME dešifreerinud kui Mistake Edition. Seda versiooni peetakse endiselt Microsofti üheks halvimaks tooteks. See on seotud sellega, et standardses süsteemikonfiguratsioonis on tegelik MS-DOS-i režiim blokeeritud. Küll see vähendas oluliselt süsteemi alglaadimisaega, kuid muutis seda režiimi nõudvate programmide kasutamise võimatuks

• Windows XP - oktoober 2001. Minu nostalgia. Paljudele tuntud helid ning pildid. Sellel versioonil olid suur hulk variante, näteks Professional Edition, Home Edition, Embedded. See on pikaealine operatsioonisüsteem: anti välja kolm suuremat uuendust ja OS-i tugi lõppes alles 2014. aastal ehk 13 aastat pärast väljaandmist. See tugiperiood on kõigi Windowsi operatsioonisüsteemide seas kõige pikkem.

Osa 3

Tekst

Osa 4

Tekst

Mis on Chrome OS?

Chrome OS on Google poolt 2009. välja antud Linuxi põhine avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteem. Selle suureks eeliseks on see, et seda on väga lihtne kasutada. Chrome OS on põhimõtteliselt veebibrauser, kuid sellel on ka Windowsi sarnane töölaud ning sellega on brauseris võimalik teha absoluutselt kõike, mida saab teha teiste operatsioonisüsteemidega ehk saab vaadata videoid, vestelda sotsiaalmeedias, saata emaile ja palju muud.

Kuna internetiühendus ei ole alati igal pool kättesaadav, siis nii mõnedki Chrome OS rakendused töötavad ka ilma internetita. On võimalik kirjutada teksti dokumente Google Drives ilma internetiühenduseta ning hiljem, kui tekib ühendus siis Google Drive sünkroonib need automaatselt ära. Samuti saab salvestada brauseris veebilehti, et neid hiljem lugeda.

Failihalduriga on võimalik Chromebooki mälust, kõvakettalt või mälupulgalt faile lugeda. Kuigi Chrome OS on avatud lähtekoodiga projekt, siis pakuvad riistvara tuge ainult Google ja selle partnerid. Uuendused toimuvad automaatselt reaalajas, ilma et kasutaja ise midagi tegema peaks.

Mis on Chromebook?

Chromebookid on sülearvutid ja tahvelarvutid, mis kasutavad Chrome OS-i. Esimesed Chromebookid tulid välja 2011. aastal Acer-i ja Samsungi poolt. 2013. aastal tulid Chromebookidega turule ka Lenovo, Hewlett Packard ja Google.

Lisaks sülearvutitele on olemas ka teisi variante. Chromebox on väike personaal arvuti, Chromebase on “all-in-one” lauaarvuti, kus pole eraldi arvutikasti, vaid arvuti komponendid ja monitor on koos. Chromebit on pulk, mis põhimõtteliselt muudab monitori peale ühendamist personaal arvutiks.

Aastast 2017 on enamikes Chrome OS kasutavatel seadmetel ligipääs Google Play poele. See tähendab seda, et on võimalik kasutada Androidi rakendusi oma arvutis, kuid kõik rakendused pole selle jaoks optimeeritud. Veelgi uuemad Chromebookid suudavad jooksutada Linuxi rakendusi.

Kelle jaoks on mõeldud Chrome OS?

Chrome OS rakenduste valik on siiani siiski limiteeritud ning enamus tööst käib Google Chrome brauseris, mis on kõige populaarsem veebibrauser maailmas ja kõik andmed salvestatakse pilve, siis sobib see pigem inimesele, kellel pole vaja muud, kui veebibrauserit ja internetti, et oma tööd või muud vajalikud asjad ära teha. Arvuti mängude fanaatikutel pole mõtet isegi mõelda Chromebooki peale, sest heal juhul saab sellega mängida ainult Androidi telefonile mõeldud mänge.

Kas ka turvaline?

Kuna põhimõtteliselt kogu süsteem on veebis, siis võib tekkida küsimus, kas ja kui turvaline Chrome OS on? Operatsiooni süsteemile viirused suurt midagi teha ei saa, sest töö käib veebis, ning arvutisse ei salvestata midagi. See ei tähenda 100% kaitset viiruste eest, kuid Chrome OS on turvalisem, kui teised operatsiooni süsteemid ja see on otseselt kaitstud Google poolt.

Sandboxing – Üks võimalus süsteemi efektiivsemaks muutmiseks on lasta erinevatel protsessidel jagada ressursse. Kui viirus peaks jõudma ressurssideni, siis võib kogu süsteem viirusega nakatuda. Selleks, et seda vältida on olemas sandboxing. See tähendab, et igal protsessil on oma keskkond ja kui viirus satub sinna keskkonda, siis ta ei saa sealt kuidagi edasi minna. Chrome OS-il on igal programmil, rakendusel, veebilehel ja vahekaardil eraldi keskkond. Kui külastada veeblilehte, mis laeb alla viiruse, siis piisab sellest, kui antud vahekaart sulgeda.

Verified boot – Kui miski peaks pääsema läbi sandboxi, siis selle jaoks on lihtne lahendus. Tuleb arvuti taaskäivitada ning probleem on ilmselt lahendatud. Iga Chrome OS taas käivitamisega võrreldakse kõiki operatsioonisüsteemi komponente praeguse Google versiooniga, seega on soovitatav arvuti peale kasutamist välja lülitada. Kui on erinevusi, siis vahetatakse arvutis olev operatsioonisüsteem uue vastu välja. Taas käivitamise ajal kontrollitakse automaatselt, kas on värskendusi Chrome OS-le ning ilma kasutajat segamata uuendatakse operatsioonisüsteem ära.

Powerwashing – Kuna ükski süsteem ei ole alati 100% kindel ja pahavara peaks ikkagi sattuma Chrome OS süsteemi, siis on võimalik teha ka powerwash ehk taastada tehaseseaded. See käib palju lihtsamalt, kui teiste operatsioonisüsteemidega, sest rakendusi ja andmeid kõvakettal on minimaalselt. Rakendusi ei pea ise uuesti installeerima, sest Google teeb seda ise. Logides Chromebooki sisse oma Google kasutajaga, siis Google taastab kõik rakendused, mis olid eelnevalt arvutisse installeeritud.