Operačné systémy, ich história a funkcie

V dávnych osembitových dobách ste si mohli vybrať osobný počítač vo väčšine vybavený procesorom Z80a, s prípojkou na televízor a istou formou modemu ktorý sa používal na zaznamenávanie programov na magnetofónové pásky.

Tieto počítače v zásade využívali jeden štandard no napriek tomu programy medzi nimi neboli ani zdaleka kompatibilné.

Príčiny boli dve:
1. Odlišné základné programy v ROM pamätiach (niečo ako bios)
2. Odlišné parametre zaznamenávaných súborov. obvykle to bola rôzna rýchlosť záznamu v baudoch a odlišnosti vo funkčnosti...

Aby sa tento rozdiely zmazali vznikali rôzne prevodové programy (ktoré umožňovali previesť a po debugu spúšťať hry pre ZX spectrum na iných strojoch s jadrom z80), kopírky a časom sa k nám dostal aj systém CP/m ktorý sa dá považovať za prvý operačný systém vôbec.

Tieto systémy umožňovali unifikovanú prácu s dátami...

MS-Dos - Skrytá hrozba
Tento notoricky známy systém zaviedla IBM a Microsoft ktorý ho kúpil od istého vývojára. Pred ním sa programy museli spracovať na mieru každému počítaču, po ňom sa programy začali unifikovať v snahe o širšiu kompatibilitu s viacerími počítačmi nezávisle na hardware.

IBM malo v tej dobe v USA dominantnú pozíciu čoby dodávatela hardware, respektíve dodávatela celých počítačov, servrov a riešení pre firmy a microsoft sa rozhodol zviesť sa na jeho monopole.

Macintosh - ovocie v podobe konzoly

Mac ako taký sa vybral presne opačnou cestou. Prišli s novým kompaktnejším hardware než ponúkalo IBM. Zárukou úspechu bol skôr design, pretože vtedajšie počítače od IBM boli docela velké, pričom malé 8 bitové mikropočítače fungovali na docela primitívnych základoch. Macintoshe ponúkali výkon, malý design a user friendly prostredie.

čo je na týchto počítačoch velmi zvláštne je ten fakt že každý kus mal stavaný svoj OS na mieru HW čo zaisťovalo pre užívatela velký komfort a spolahlivosť.

Mac-y ako prvé prišli s GUI - Graphics User Interface a myšou. Microsoft a IBM boli v tej dobe vo vývoji velmi pozadu.

Méta číslo jedna - GUI bola dosiahnutá.

Microsoft preto vyvinul grafickú nadstavbu dosu - Windows. Jeho prvé verzie 1 až 3,11 sa dajú označiť ako naozaj len nadstavba. Síce ponúkali aj nejaké aplikácie a neskôr aj hry ale ako programátorská platforma sa vôbec neosvedčili

Prelom znamenal katastrofický nástup windows 95. Napriek velkej popularite Macintoshov v tej dobe a docela bohatému trhu (prvé silné herné konzoly, Amiga, Atari) sa na trhu aj tak docela silne presadzovalo IBM a DOS.

To čo Microsoft uvádzal ako prelomový feature bol Multitasking - méta číslo dva...

Multitasking windowsu 95 umožňuje fungovať dvom a viacerím aplikáciám súčastne. Aj ked sa vám dnes zdá bežné otvoriť si prehliadač, browsovať a pritom si púšťať hudbu tak nutno poznamenať že na IBM platforme predtým nič také neexistovalo a užívatel dosu chtiac nechctiac bol odkázaný mať na jednom počítači spustený jedinú úlohu (task).

Tento systém však vzhladom na hardware minulého desaťročia nemohol reálne multitasking využíť kvôli hardwarovým nárokom. Všetky kusy hardware totiž boli stavané na to aby len predpripravili dáta pre procesor ktorý ich spracoval dalej do digitálnej podoby...

Trvalo ešte niekolko rokov kým sa ISA zariadenia začali bežne nahradzovať PCI zariadeniami (ktoré už multitasking zvládajú vďaka chodu ich vlastného procesoru a chipsetu). Napriek tomu posledné dosky s ISA slotom nájdeme ešte aj na doskách vyrobených okolo roku 2000.

Dalším faktorom je bitovosť jadier. Podla mojich zdrojov už staré stroje na báze 286 používali 32 bitové jadro (v plnej či ochudobnenej forme), no napriek tomu windows 95 má "len" 16/32bit hybridné jadro.

Systémy ako také mali už docela dávno celkom široké možnosti čo do featur, otázny bol výkon, ktorý sa začal zlepšovať až po roku 1995 keď sa naplno rozhorel boj medzi Intelom a AMD o pozíciu na trhu, o pár rokov nasledovaný vojnou medzi Ati, Nvidiou, S3, a inými firmami zaoberajúcimi sa grafickými kartami.

Méta číslo tri - Reálny multitasking

Táto docela vysoká úroveň využitelnosti osobného počítača dodnes nebola plne dosiahnutá. Treba si uvedomiť to že reálny multitasking znamená že na pozadí beží náročná aplikácia (napríklad spracovanie videa) zatialčo operátor vykonáva inú činnosť bez toho aby sa tieto procesy navzájom negatívne ovplyvnili (či už padavosťou, poškodením dát alebo zníženým výkonom)

Na niečo také sa momentálne docela dlho výrobcovia hw a sw chystajú, zatial ale bez úspechu a to napriek tomu že tu máme dualcore, dual gpu, dual disk, dual channel systémy.

Windows 98 až ME
Tieto systémy v zásade nepriniesli nič nové, okrem WDM štandardu ovládačov a prechodu z FAT16 na FAT32.

Windows 2k
Prebrali WDM štandard ovládačov a priblížili NTFS bežným užívatelom. Tiež sa jedná o konečne plné 32 bitové operačné systémy a od vyrobenia prvého 32bitového x86 procesoru uplynulo už docela dosť času... Tento OS je docela prelomový.

Windows XP
jedná sa o nenažranejšiu verziu Windowsu 2000 ktorá je trochu viac user friendly. technické vylepšenia oproti win2k však niesú nijak zásadné.

Windows 64bit (XP a Vista)
Príchod 32bitových procesorov bol docela dlho obchádzaný bez povšimnutia a programy dlhé roky fungovali na 16 bitovej báze. Tentokrát sa ale výrobcovia OS nedali zahanbiť a s operačnými systémami sa docela poponáhlali. Otázka je či sa neponáhlali až moc, pretože reálne využitie týchto systémov v ich plnej 64 bitovej kráse je docela otázne, a k slovu sa určite bude ešte dlho dostávať 32 bitový emulátor.

Windows Vista (32 bit) - Impérium vracia úder
Tento operačný systém je pre mňa záhada a jeho smerovanie je velmi velmi otázne. Od svojich predchodcov neprebral nič čo sa u nich osvedčilo a v zásade všetko čo sa dalo dostalo novší kabát. Jak file system, tak ovládače...

Z hladiska vývoja nerieši ani otázku reálneho multitaskingu, ani otázku vyššej bitovosti, pričom otázku HW kompatibility ktorú pri 98SE až XP Microsoft dodržoval tentoraz nechali plávať.

Pokial sa na celkový vývoj pozrieme globálne a zhodnotíme jak potreby bežných užívatelov tak technologický pokrok je otázka či je ešte vôbec niečo čo by sa na operačných systémoch dalo okrem čo najširšieho spektra kompatibility a možností kvalitnejšieho multitaskingu riešiť.

Faktory ako spolahlivosť systému tu určite sú ale pri trende stavby pc z rôznych komponentov je to aj otázka ovládačov, rovnako faktor bezpečnosti je skôr otázka nárokov užívatela.

to čo robí operačný systém použitelným sú jednoznačne kompatibilita s hardware a aplikáciami (a z toho vyplývajúca spolahlivosť a použitelnosť systému na čo najširšom spektre HW), dalej jednoduchosť operačného prostredia a množstvo ponúkaných funkcií, prípadne rozšíritelnosť systému, a dle nárokov užívatela aj bezpečnosť.

Všetko má ale svoju cenu a nadmerný balík funkcií môže jednoznačne viesť k neefektivite systému, pretože spotrebuje privela hw prostriedkov. Práve z tohoto dôvodu mali windows 95 zpočiatku docela problém so zavedením na trh pretože aplikácie na ne neboli tak bežné ako sú napríklad dnes.

Každá éra mala určitý mainstreamový systém pre ktorý sa v danej dobe vyrábalo najviac software ale je nerozumné tvrdiť že niektorý systém je odpísaný pretože je starý, rovnako je nerozumné tvrdiť že niektorý systém sa neujme pretože je moc nový.

Operačný systém sa v dnešnej ére berie ako interiér auta ktorý môžete kedykolvek zmeniť ak si myslíte že je to dôležité pre chod vášho počitača do budúcnosti.

Fakt je ale ten že porovnávať operačné systémy len na základe toho čo dokážu sami o sebe, alebo podla roku výroby je trochu krátkozraké a vždy je len otázka či budú schopné poskytnúť užívatelovi tie featury ktoré požaduje a na takej úrovni v akej ich požaduje (v mojom prípade napríklad dos bez emulácie).

Je lepšie porovnávať systémy podla toho či je možné na nich aplikovať riešenie ktoré užívatel požaduje.

Nemá zmysel nahrávať všade jeden druh operačného systému z dôvodu že ho má každý, skôr by bolo dobré vyberať systém podla toho či vyhovuje danému hardware a či ponúka užívatelovi to čo potrebuje a to či je systém starý alebo nový, alebo či je to windows, macintosh alebo linux nehrá už tak velkú rolu.

Diel druhý: Funkcie operačných systémov

OS má jedinú základnú funkciu a to je správa súborov.

pokial vezmeme MS-Dos ako jeden z prvých operačných systémov tak táto požiadavka je v jeho textovej forme naprosto dokonale dodržaná. Jedná sa o čistý systém bez nejakých prímesí ako napríklad poskytovanie programátorského prostredia, alebo poskytnutia user friendly prostredia.

tieto dve sekudnárne funkcie operačných systémov prišli až s Windows, respektíve docela skoro ich predbehol Macintosh.

Servre sú typickým prikladom využívania operačného systému jakožto základu systému, pretože server v 90tich percentách vykonáva úlohy spojené so správou a distrubúciou súborov a dát.

Popritom ale bežný osobný počítač skôr funguje ako pracovný terminál na ktorom ani nezáleží aký operačný systém je použitý, ale záleží skôr na tom či je operátor schopný pracovať s údajmi tak ako chce a potrebuje - to môže byť napríklad sledovanie videa, hranie hry.

V dávnejších časoch sa programy vytvorené a fungujúce pod istou programátoskou platformou (napríklad basic alebo pascal) prevádzali pomocou iných programov do čistej formy strojového kódu a dokázali tak fungovať nezávisle bez pôvodného prostredia v ktorom boli vytvorené.

MS-Dos ako prvý toto čiastočne porušoval, ale úplný zvrat znamenalo okenné prostredie kde už sa program určený pod Windows nemal ako vrátiť na samostatnú bázu.

Dnešný windows poskytuje iba dva základné nástroje na správu súborov. Sú to explorer a command line. Všetko ostatné čo v systéme vidíte sú bud ovládače alebo aplikácie a operačný systém ako taký by sa bez nich zaobišiel.

Tento trend je ale pretrvávajúci a užívatelom s menšími znalosťami o práci s počítačom viac vyhovuje ak je im predložený systém ktorý hneď obsahuje aj aplikácie ktoré užívatel potrebuje.

Jednou z týchto aplikácií je aj Internet Explorer. Kvôli jeho prítomnosti vo Windows sa viedlo niekolko súdnych sporov s Microsoftom ktorý bol obvinený z toho že do produktu označeného ako operačný systém rovno zahrnul aj aplikáciu webového prehliadača.

Aj keď sa to na pohlad zdá absurdné len si prejdite adresár windowsu a pozrite kolko súborov v ňom je a kolko z nich sú čisto aplikácie, a skúste si sami pre seba povedať kolko z týchto aplikácií používate. Docela skoro asi prídete na ten fakt že ich využívate naozaj málo, napriek tomu že ste za ne zaplatili...

DirectX, Net Framework, MS Visual C++

tieto tri rozšíritelné balíky tiež niesú základným kameňom operačného systému, jedná sa o multimediálne a programátorské interface a rozšírenia systému. Sami o sebe však nijak nespolupracujú na správe súborov, spolupracujú však s aplikáciami ktoré využívajú ich *.Dll súbory k svojmu chodu. sú to skôr programátorské prostredia.