Компьютердің эволюцияның этаптары

ҚОЖА АХМЕТ ЯСАУИ АТЫНДАҒЫ ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ҚАЗАҚ-ТҮРІК УНИВЕРСИТЕТІ

Тақырыбы:Операциялық жүйелердің эволюциясы.

БӨЖ

“Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар” пәні бойынша

Орындаған: Бектурганова Зарина

Қабылдаған: Бакытгуль Ескараева

Тобы: ЗҚТ-211

Жоспар

I Кіріспе

Бэбиджаның аналитическалық машинасы

II Негізгі бөлім

Компьютердің эволюцияның этаптары

Операциялық жүйелер

III Қорытынды

IV Пайдаланылған әдебиеттер

Бэбиджаның аналитическалық машинасы

1834 жылы ағылшын математигі Чарльз Бэббидж аналитикалық қозғалтқыш деп аталатын алғашқы нақты компьютерді ойлап тапты.

Бэббидж тек санауға ғана емес, сонымен қатар негізгі бағдарламаға және аралық есептеулердің нәтижелеріне байланысты өз жұмысының барысын бақылауға қабілетті механикалық құрылғы жасау идеясын ойлады.

Бэббидж қазіргі уақытта компьютерді құрайтын барлық негізгі бөлшектерді ойлап тапты: сандарды сақтауға арналған сақтау құрылғысы (50 ондық таңбадан тұратын 1000 сан), арифметикалық блок, операциялардың ретін басқаратын механизм, мәліметтерді енгізу және шығару құрылғылары.

Бэббидж машинасындағы есептеулердің барысы бағдарламасы бар перфокарталар арқылы анықталды. 1906 жылы Генри Бабаж аналитикалық қозғалтқыштың жұмыс үлгісін құрастырды, оның ішінде арифметикалық блок пен нәтижелерді басып шығару құрылғысы бар.

Бэбиджаның аналитическалық машинасы

Эволюцияның этаптары

1 кезең (1940-60) жүйелік монитор, ерте пакеттік жүйелер

2 кезең (1965-75) мультибағдарламалау, пакеттік ОЖ және уақытты бөлісетін ОЖ

3-кезең (1970-80 жж. ) Шағын компьютерлік ОЖ

4-кезең (1980-90) ДК ОЖ

5-кезең (1990 жылдан қазіргі уақытқа дейін) корпоративтік ОЖ, желілік есептеулер және виртуализация.

1 этап (1940-60)

ХХ ғасырдың 40-шы жылдарының ортасы - түтіктік есептеуіштердің алғашқы құрылғылары:

ОЖ әлі пайда болған жоқ, есептеу процесін ұйымдастырудың барлық міндеттерін бағдарламашы тікелей компьютердің басқару панелінен қолмен шешті.

50-жылдардың ортасынан бастап жартылай өткізгіш элементтерге негізделген жаңа техникалық база пайда болды:

Компьютердің техникалық сипаттамалары артты: процессорлардың жылдамдығы, жедел жады мен сыртқы жадының көлемі, сенімділігі;

Алғашқы алгоритмдік тілдер пайда болды және жүйелік бағдарламалық қамтамасыз етудің жаңа түрі - аудармашылар пайда болды;

Алғашқы жүйелік басқару бағдарламалары - мониторлар жасалды.

1-кезең - бағдарлама мониторлары

Бағдарламалық мониторлар - қазіргі операциялық жүйелердің прототипі, есептеу процесін басқаруға арналған алғашқы жүйелік бағдарламалар.

Оператор тапсырмалар пакетін құрастырды, содан кейін оның қатысуынсыз бағдарлама мониторы орындау үшін кезекпен іске қосылды.

Сондай-ақ, мониторлар пайдаланушы бағдарламаларын орындау кезінде жиі кездесетін төтенше жағдайларды дербес шеше алды: бастапқы деректердің болмауы, регистрдің толып кетуі, нөлге бөлу, жоқ жад аймағына қол жеткізу және т. б.

1-кезең - ерте пакеттік өңдеу жүйелері

Бағдарлама мониторлары тапсырманы басқару тіліне негізделген пакеттік қызмет көрсету режимін қамтамасыз етті, оның көмегімен бағдарламашы жүйе мен операторға компьютерде қандай әрекеттерді және қандай ретпен орындағысы келетінін хабарлайды.

Директиваның типтік жиынтығы әдетте бөлек жұмыстың басталу белгісін, аудармашыға қоңырауды, жүктеушіге қоңырауды және бастапқы деректердің басы мен аяқталу белгілерін қамтиды.

Ерте пакеттік өңдеу жүйелері есептеу процесін ұйымдастыру үшін көмекші әрекеттерге кететін уақытты айтарлықтай қысқартты. Дегенмен, сонымен бірге пайдаланушы бағдарламашылар компьютерге тікелей қол жеткізуден айырылды, бұл олардың жұмысының тиімділігін төмендетті - кез келген түзетуді жасау машинаның консолінде интерактивті жұмыс істегеннен гөрі әлдеқайда көп уақытты қажет етеді.

1-кезең - ерте пакеттік өңдеу жүйелері

а) Бағдарламалаушы перфокарталарды 1401 енгізу құрылғысына әкеледі.

(b) 1401 құрылғысы таспа дискісінде тапсырмалар пакетін оқиды.

(d) 7094 құрылғысы есептеулерді орындайды.

(e) Оператор шығыс таспаны 1401 құрылғысына береді.

(f) Құрылғы 1401 нәтижелерді басып шығарады.

Бірінші өнеркәсіптік компьютер IBM 701 (1952)

IBM 701 құрамында 4000 вакуумдық түтік және 1200 германий диод болды.

Бір секундта IBM 701 2193 көбейту/бөлу амалдарын немесе 16667 қосу/азайту амалдарын орындай алады.

Деректер ені 36 бит.

«Урал-1» кеңестік компьютері (1955)

КСРО-да алғашқы жаппай шығарылған компьютер шағын компьютерлер класына жатады.

Урал-1 компьютері 800 вакуумдық түтік пен 3000 жартылай өткізгіш диодтан тұрды.

Өнімділік - секундына 100 қалқымалы нүкте амалы (қосу, алу, көбейту амалдары), бөлу амалдары төрт есе баяу орындалды.

Деректер ені 36 бит.

Магниттік барабандағы жедел жады 1024 36-биттік сөз.

Сыртқы магниттік таспа қоймасы 40 000 сөзді, ал қосымша 10 000 сөзді перфолентада сақтауға болады.

Ол инженерлік есептеулерге арналған және арзан болды.

«Урал-1» кеңестік компьютері (1955)

2 этап (1965-75)

1965-1975 жж. ақпараттық жүйелерге көшу болды, орталықтандырылған есептеулерге арналған компьютерлердің жаңа буыны (мейнфреймдер) - IBM/360 пайда болды.

Операциялық жүйелерді жасау кезінде бүгінгі күнге дейін өзекті болып табылатын негізгі тұжырымдамалар жүзеге асырылды:

мультибағдарламалау (пакетті өңдеу және уақытты бөлісу) ;

көп өңдеу;

көп терминалды режим;

виртуалды жады;

файлдық жүйелер;

қол жеткізуді басқару және желілік жұмыс.

IBM 360 машиналық бөлмесі

2-кезең - қашықтағы терминалдар

Терминалдардың қашықтан жұмысын қолдау үшін ОЖ-да әртүрлі байланыс хаттамаларын жүзеге асыратын арнайы бағдарламалық модульдер пайда болды.

Қашықтағы терминалдары бар мұндай есептеу жүйелерін белгілі бір дәрежеде қазіргі заманғы компьютерлік желілердің прототипі деп санауға болады.

3 этап (1970-80)

1969 жылы 29 қазан - Компьютерден компьютерге алғашқы хабарлама жіберілді (жаһандық Интернеттің дүниеге келуі) .

70-ші жылдардың басы - көптерминалды операциялық жүйелерден айырмашылығы, желі арқылы қосылған бірнеше компьютерлер арасында деректерді таратуды және өңдеуді ұйымдастыруға мүмкіндік беретін алғашқы желілік операциялық жүйелер.

70-ші жылдардың ортасында LSI технологиясына негізделген шағын компьютерлердің (PDP-11, Nova, HP) кең таралуы байқалды, бұл компьютердің салыстырмалы түрде төмен құнымен жеткілікті қуатты функцияларды жүзеге асыруға мүмкіндік берді.

1973 жылы 15 қазанда UNIX-тің төртінші нұсқасы енгізілді. 1974 жылы UNIX 5-нұсқасы пайда болды және университеттер мен академиялық мекемелерге тегін таратыла бастады.

1974 - IBM өзінің негізгі фреймдері үшін желі архитектурасын жасады.

3 этап - миниЭВМ

Миникомпьютерлердің архитектурасы негізгі фреймдермен салыстырғанда айтарлықтай жеңілдетілді, бұл олардың ОЖ-де көрініс тапты. Миникомпьютерлердің шектеулі ресурстарын ескере отырып, мультибағдарламалық, көп пайдаланушылық негізгі фреймдік операциялық жүйелердің көптеген мүмкіндіктері қысқартылды.

Миникомпьютерлердің ОЖ көбінесе мамандандырылған жасала бастады, мысалы, тек нақты уақыт режимінде басқару үшін (PDP-11 үшін RT-11 ОЖ) немесе тек уақытты бөлісу режимін қолдау үшін (PDP-11 үшін RSX-11M) . Бұл операциялық жүйелер әрқашан көп қолданушы бола бермейді, бұл көп жағдайда компьютерлердің төмен құнымен ақталды.

4 этап (1980-90)

Әртүрлі архитектуралық компьютерлер үшін UNIX ОЖ нұсқаларын үздіксіз дамыту.

80-жылдардың басы - дербес компьютерлердің (ДК) пайда болуы жергілікті компьютерлік желілердің (LAN) қарқынды өсуінің қуатты катализаторына айналды.

1981 - Microsoft корпорациясының дербес компьютерлерге арналған алғашқы ОЖ. MS-DOS пәрмен жолы интерфейсі бар бір бағдарламалы, бір пайдаланушыға арналған операциялық жүйе болды.

1983 ж. - жұлдыз топологиясы бар желілерге арналған Novell OS-Net бірінші желілік операциялық жүйесі. IBM PC XT шығарғаннан кейін Novell дербес компьютерлерге арналған NetWare 86 желілік операциялық жүйесін әзірледі.

1987 - Microsoft және IBM компаниялары Intel 80286 процессоры негізіндегі дербес компьютерлерге арналған бірінші көп тапсырмалы операциялық жүйе OS/2 шығарды.

UNIX жүйесін Intel 80286 процессоры - SCO (Santa Cruz Operation) UNIX негізіндегі компьютерге тасымалдау.

5 этап (1990 - қазіргі уақытқа дейін)

90-жылдар - барлық дерлік операциялық жүйелер желіге қосылды. Желілік функциялар оның ажырамас бөлігі бола отырып, ОЖ ядросына салынған. 90-жылдардың екінші жартысы - Интернетпен жұмыс істеу құралдарына ОЖ-дан арнайы қолдау.

90-жылдар - корпоративтік желі ОЖ тұжырымдамасы пайда болды. Корпоративтік ОЖ үлкен желілерде жақсы және тұрақты жұмыс істеу қабілетімен, әртүрлі типтегі операциялық жүйелермен өзара әрекеттесу және әртүрлі аппараттық платформаларда жұмыс істеу мүмкіндігімен ерекшеленеді, ақпараттық қауіпсіздік мәселесіне ерекше көңіл бөледі.

90-жылдар - Linux жүйелерінің және MS Windows операциялық жүйелердің отбасының пайда болуы және белсенді алға жылжуы.

2000-жылдар - «үстелдік» мультипроцессорлық жүйелерді кеңінен қолдану, есептеу жүйелерін миниатюризациялау, виртуалдандыру технологиясын дамыту, желілік есептеу модельдері (торлы жүйелер, бұлтты есептеулер) .

Unix

«UNIX қарапайым. Бірақ оның қарапайымдылығын түсіну үшін сіз данышпан болуыңыз керек. " Деннис Ричи

«UNIX пайдаланушыларды ақымақ істерден сақтау үшін жасалмаған, өйткені бұл олардың ақылды нәрселерді жасауына кедергі келтіреді. » Даг Гвин Роб Пайк

«UNIX ешқашан өтінемін» деп айтпайды

Разработчиктер

UNIX бастапқыда 1960 жылдардың аяғында Bell Labs қызметкерлері, әсіресе Кен Томпсон, Денис Ричи және Дуглас Макилроймен әзірленген.

Кен Томпсон (1943 жылы 4 ақпанда дүниеге келген) - C бағдарламалау тілі мен UNIX операциялық жүйесіне қосқан үлесімен танымал информатика ғылымының пионері.

Денис Ричи (Dennis MacAlistair Ritchie; 1941 жылы 9 қыркүйекте дүниеге келген) - ALTRAN, B, BCPL, C, Multics және Unix құруға қатысқанымен танымал компьютер маманы.

UNIX-тің алғашқы нұсқалары

1969 жылы Кен Томпсон MULTICS негізін құраған идеяларды жүзеге асыруға тырысып, бірақ қарапайым жабдықта (DEC PDP-7) жаңа операциялық жүйенің бірінші нұсқасын жазды, ал Брайан Керниган оның атауын ойлап тапты. - UNICS (UNIplexed Information and Computing System) - MULTICS-ке (MULTIplexed Information and Computing Service) қарағанда. Бұл атау кейінірек UNIX болып қысқартылды.

1970 жылдардағы ең табысты шағын компьютерлер тобының PDP-11 нұсқасы шығарылды (КСРО-да ол SM EVM ретінде белгілі) .

1973 жылы жүйенің өзегін Си тілінде қайта жазу туралы шешім қабылданды. UNIX толығымен дерлік жоғары деңгейлі тілде жазылған бірінші ОЖ болды, бұл жүйені басқа архитектураларға көшіруді айтарлықтай жеңілдетеді.

1973 жылы 15 қазанда UNIX-тің төртінші нұсқасы енгізілді. Көп ұзамай UNIX 5-нұсқасы пайда болды және 1974 жылы ол университеттер мен академиялық мекемелерге тегін таратыла бастады.

1975 жылға қарай UNIX 6-нұсқасы шығарылды. 1978 жылға қарай жүйе 600-ден астам машиналарға, ең алдымен университеттерде орнатылды.

7-нұсқа UNIX-тің соңғы жалғыз нұсқасы болды.

Операциялық жүйе

Операциялық жүйе (ағылш. operating system) - компьютердің барлық басты әрекеттерін (пернелер тақтасын, экранды, диск-жетектерді пайдалануды), сондай-ақ қатар операциялық жүйенің басқаруымен іске қосылатын басқа программалардың жұмысын басқаратын, көбінесе тұрақты сақтауыш құрылғыда тұратын, машиналық кодта жазылған программа. Алғашқы компьютерлердің операциялық жүйесі болған жоқ, себебі басқару программалары тек компьютердің нақты бір типіне арналып жазылды, бірақ шалғайлық жабдықтарға стандарттардың пайда болуымен, сан алуан компьютерлер үшін осындай жабдықпен әрекеттестіктің бірыңғай программаларын жазуға мүмкіндік туғызды. Операциялық жүйені жазудың екі жүйесі бар - тұрақты сақтауыш құрылғыға барлық жүйені жазу және қатқыл дискіден операциялық жүйенің қалған бөлігінің тек жүктеу программаларын ғана жазу. Мекемеде пайдаланылатын шағын компьютерлер, әдеттегідей, MS-DOS немесе ең соңғы OS/2 операциялық жүйесін пайдаланады. Ықшам машиналарда, дискжетектердің қажеттілігінен аулақ болу үшін, тұрақты сақтауыш құрылғыда жазылған операциялық жүйені пайдаланады. Миникомпьютерлерде UNIX немесе өте танымал емес жүйелер PICK немесе BOS (Ұлыбритания) сияқты операциялық жүйе пайдаланылады; сондай-ақ компьютердің нақты бір типіне арналып әзірленген операциялық жүйелер де кездеседі.

Операциялық жүйенің даму тарихы:

1981 жылы IBM РС дербес компьютерлері мен MS-DOS операциялық жүйесі бір мезгілде пайда болды. MS-DOS - Microsoft фирмасының дисктік операциялық жүйесі. Ол IBM РС компьютерлеріне орнатылды.

Microsoft Windows - басқарғанда графиктік ортаны қолдануға бағытталған операциялық жүйе. Windows алғашқыда MS-DOS үшін графиктік баптау ортасы ғана болды.

1985 жылы Intel фирмасының 80386 сериялы микропроцессорларының шығуына байланысты графиктік мүмкіндігі мол Windows 3. 1 ортасы пайда болып, олар MSDOS-пен бірге ДК-ге орнатыла бастады.

Microsoft фирмасы графикалық интерфейсті бағдарлама түрінде емес, компьютердің ажырамас бөлігі болып саналатын ОЖ түрінде жасап шығарды. Осылайша Windows 95, Windows NT, Windows XP пайда болды.