Развитие на операционните системи

1. Развитие на операционните системи Разглежда се производството на хардуер, компютърни системи и мрежите. После ще се спрем на еволюцията на операционните системи, разпределените операционни системи, разпределените услуги и базите данни. Дадено е и кратко описание на новото в тези системи. Концепциите и повече подробности ще бъдат проследени в съответната лекция. И накрая е описан исторически погледнато проблема с контрола за достъп без хардуерна поддръжка и са дадени разрешения на проблема.

2. Еволюция и експлоатация на технологиите • 1801 Свързана последователност от перфокарти контролира плетенето на образци в тъкачния стан на Джакуард. • 1854 Джордж Бул разработва булевата алгебра. • 1882 Уилям С. Бъроуз се залавя с измислянето на сметачна машина. • 1889 Електронната табулаторна машина на Херман Холерит се използва за преброяване на населението през 1890. Той открива компания през 1896. • 1924 Т.Дж. Уотсън преименува бившата CTR (създадена от Холерит) в IBM.

3. 1937 Хауърд Ейкън предлага цифрова сметачна машина на IBM. Клод Шанън публикува принципите на електронната сметачна машина. Джон Винсънт Атанасов измисля принципите на електронния цифров компютър. • 1938 Създава се HewlettPackard. • 1939 Атанасов прави прототип на електронния цифров компютър базиран на бинарната алгебра. • 1941 Зусе завършва Z3, първия напълно функционален, програмно контролиран електромеханичен цифров компютър. • 1947 Магнитния барабан е представен като у-во на което могат да се складират данни. Прави се първия транзистор в BellLabs. • 1951 Първият UNIVACI е доставен в Щатската статистл служба. • Морис Уилкс слага началото на микро програмирането. • Грейс Мюрай Хопър прави първия компилатор. • 1952 Пусната е първата комерсиална програма на EDVAC. • Пусната е Битово паралелната машина на Фон Нюман в Принстън.. • UnivacI предсказва резултата от президентския вот.

4. 1953 IBM 650 (Калкулатор с магнитен барабан) става първия масово произвеждащ се компютър. • Университета в Кеймбридж пуска диплома за Компютърни науки. • 1957 Управлението на данните се обединява. • Джон Бакус и колеги от IBM правят първия компилатор на Фортран. • 1958 Основана е Корпорация за цифрово обслужване (DEC). • 1959 Формира се комитета Codasylза създаване на Кобол. • Джон МакКарти прави Лисп. • 1960 Пол Барън измисля принципите на пакетната обработка. • Щатите и Европа създават стандарта Algol 60 • DEC представя PDP-1, включващ монитор и клавиатура. • 1961 Фернандо Корбато осъществява времеделение и мултипрограмиране в CTSS. • IBM завършва Stretch (7030).

5. 1962 Atlas(Англия) правят първата странична организация на паметта и операции с конвейри. • Пуснат е сателитът Telstar. • Първата видео игра. • Университетите Станфорд и Пърдю създават департаменти по Компютърни Науки. • Правят се първите опити за дизайн и съхранение на цифрова музика от BellLabs. • 1963 ASCII 7-bitтаблицата става стандарт. • 1964 CDC 6600 на SeymorCray достига 9 мегафлопа – първия успешен комерсиален суперкомпютър. • Дъг Енгелбарт измисля мишката. • IBMанонсира създаването на трето поколение System/360. • IBM измисля CADсистемата. • IBM завършва системата за резервация на билети на самолетната компания Sabre. • Езика BASIC е измислен в Дартмут от Кенеди и Куртц.

6. 1965 DEC представя PDP-8. • МAC започват разработването на операционната система Multics. • Морис Уилкс предрича използването на кеш памет. • 1968 Бъроуз предтавя В2500 и В3500, първите компютри използващи интегрални схеми. • Основана е компанията Intel от Нойс, Грув, и Мур. • Шест-цифрения формат е установен като стандарт, предпазвайки от Проблем 2000. • Дейкстра изобретява семафорите за операционните системи ТHE. • 1969 Щатското министерство на отбраната дава съгласието си за разработването на мрежата Arpanet. Първите четири университета свързани чрез мрежата са ЮКЛА, Санта Барбара, СРИ и Университета в Юта.

7. 1970 UNIX е разработен в BellLabsот Ричи и Томсън (след като се оттеглят от проекта на МАК Multics от 1969). • Създава се XeroxPARCкомпания за компютърни разработки. • Тед Код дефинира релационния модел. • 1971 Никлаус Уирт разработва Паскал. • Праща се първия мрежови email. • Intel 4004 e разработен. • 1972 Представен е PDP-11/45 на DEC. • Intel 8008 и 8080 са представени, 8-битови микропроцесори. • Пролог е разработен в Университета в Марсилия. • С е разработен в BellLabs. • 1973 Робърт Меткалф описва Ethernet като модифицирана Alohanet. • Започва работа по ТСР.

8. 1975 Появява се първото РС на пазара – Altair 8800. • 1976 Векторния суперкомпютър Cray-1 е представен. • СР/М е разработен за 8 битови РС. • Apple – I е построен от Стив Джобс и Стив Вознияк. • 1977 Основана е компанията Appleи е създаден AppleII като персонална изчислителна среда. • Бил Гейтс и Пол Алън създават Microsoft, в Албъкърки, Ню Мексико. • 1978 DEC представя VAX 11/780, 32-битов компютър. • Intelсъздава 8086, първия им 16 битов процесор. • Wordstarзапочва широко да се използва първо на СР/М послед и на DOS системи. • Ривест, Шамир и Аделман предлагат RSA като публичен ключова криптосистема за кодиране на цифрови трансмисии.

9. 1979 Visicalcе показан – първита в света електронна таблица. • Motorola представя MC68000, по-късно който ще бъде използван в Макинтош • 1980 IBM избира PC-DOSна Microsoft като операционна система на тяхното ново РС. • Дейвид Патерсон въвежда термина „Намален компютърен набор от инструкции” (RISC) на работното си място в Бъркли и развива концепцията с Джон Хенеси от Станфорд. • Създаден е езика Ада от Щатското министерство на отбраната. Той е замислен като език за контрол на процесите и за вграждане на приложения. • DbaseII е разработена за IBMPC. • 1981 IBMPC пуска своята отворена архитектура. • Xerox представя XeroxStar. • Първо е разработен TheStar, а после и Viewpoint, които са графични интерфейси (GUI). • 1982 Произведени са първите клонинги на IBMPC. • Основана е Autodeskи AutoCAD вече излиза на пазара. • Джон Уарнок прави Постскрипт и с Чарлз Гешки основава AdobeSystems. • Япония пуска своя проект Пето Поколение фокусиран изцяло върху Изкуствения интелект. • Създават се първите комерсиални емайли.

10. 1983 Завършва се TCP/IP, което поставя началото на глобалната мрежа. • IBMPC-XT излиза на пазара. • 1984 Създава се AppleMacintosh. • MIDI(Цифров интерфейс за музикални инструменти) стандарта е създаден за работа с компютри ицифрови музикални синтезатори. • Sony и Philips създават CD-ROM. • 1985 MicrosoftWindows 1.0 се появява за DOS-съвместими компютри. • Intel представя своя 80386 чип с 32-битов процесор и с вградено управление на паметта. • PageMaker става първата програма за предпечатна подготовка, първо създадена за Macintosh, а после и за IBMсъвместими компютри.

11. 198888000 32-битовата серия на Motorolaза RISCпроцесори излиза на пазара. • Завършилия студент Робърт Морис Мл. прави първия интернет червей за да покаже нуждата от по-добра защита на мрежите. • 1989 Intel показват своя 80486 чип. • 1990 Microsoft представят Windows 3.0. • HPи IBMпредставят RISC-базирани компютри. • i486 на Intelи iPSC/860 се появяват. • Тим Бърнърс-Лий пише инициализиращ прототип на WWW. • 1991 CrayResearchсъздават CrayY-MPC90 със 16 процесора и скорост от порядъка на 16 гигафлопа. • 1991 IBM, Motorola, Apple учредяват сдружението PowerPC. • 1991 Студентът Линус Торвалдс създава първото ядро на операционната система Linux

12. DEC представят своя първи Alpha чип: със 64-битова RISC архитектура. • 1993 Appleпуска своя личен дигитален асистент – Newton. • Intel преставя на пазара Pentium. • Създаден е браузъра Mosaic от NCSA. • 1994 Джим Кларк и Марк Андреесен правят NetscapeCommunications. • Излиза първия браузър Netscape. • 1995 SunMicrosystems провят програмния език Java. • Microsoftпуска своя Windows 95 на пазара. • 1996 Компанията Intelпуска PentiumPro чип.

13. Определения за ОС: • ОС е набор от програми, осигуряващи възможност за нормално функциониране на КС • ОС е съвкупност от програми, предназначени да организират изчислителния процес и да направят удобно общуването на потребителя и КС • ОС е мениджър на ресурсите на КС • ОС е множество от последователни процеси, които взаимодействат помежду си • ОС е средство за създаване на виртуални машини • ОС е средство, разширяващо функциите на апаратната част, създавайки т.нар. абстрактна машина • ОС е съвкупност от програми, управляващи изпълнението на потребителските програми и предоставящи на потребителя средства за разработка на програмите

14. Функции на ОС 1. Осигурява интерфейса с потребителя. 2. ОС осигурява и осъществява ефективно управление на ресурсите на КС: А) Апаратни ресурси • Процесор – ОС планира и разпределя времето му за използване от потребителските програми • Оперативна Памет – ОС определя организацията на паметта, разпределянето й между потребителите, динамичното и заделяне и освобождаване, защита на отделните области • Входно-изходни устройства – ОС управлява информа-ционния поток между процесора и оперативната памет и апаратните ресурси, тоест КС и потребителя • Външни запомнящи устройства – ОС определя организацията и разположението на информацията и управлява достъпа до нея, тоест поддържа файлова с-ма

15. Б) Информационни ресурси • Програми – ОС осигурява възможността за ползване на програмите от няколко потребителя • Данни – ОС осигурява възможността за работа с общи данни и колективното им ползване 3. Осигурява и управлява възможността за съвместно използване на ресурсите, тоест управлява прекъсванията и взаимодействията между процесите. 4. Планира достъпа на потребителите до апаратните ресурси на КС (поддържани на опашки) 5. Осъществява възстановяване на информацията и изчислителния процес след аварии (грешки)Обобщено: ОС управлява следните ресурси: процесор, памет (външна и вътрешна), устройства за вход и изход, данни и програми

16. Задължителни качества на ОС • Надеждност • Защита – трябва да защитава потребителя от чужди грешки и от опити за влизане в програмата • Ефективност • Предказуемост – желателно е времето за изпълнение на една програма да е приблизител-но еднакво при различните натоварвания на КС • Удобство

17. Развитие на ОС Ранни ОС (40-те и 50-те години) • - През 40-те години Комп. с-ми са били без ОС – потребителите са имали пълен достъп до ресурсите, но никакви програми не са улеснявали работата им. Въвеждането стажало направо в машинен код • - Поява на прости програмни помощни средства: асемблери за абсолютни модули и т.н. • През 50-те години била разработена I-вата ОС, от General Motors за техния комп IBM 701. Тя била еднопоточна (еднозадачна) с-ма за пакетна обработка. ОС притежавала набор от команди, с които се заграждат програмите и се пускали една по една,т.е. В оперативната памет имало само по една програма, която ползва целия ресурс. Когато тя завърши се изчита следващата задача (програма) и т.н. • Нямало е диалогов режим с програмата

18. Ранни ОС (40-те и 50-те години) • Програмистът сам се грижел за контрол над необходимите памет, системни ресурси и входно/изходни устройства; - Програмите били ограничени поради малкото оперативна памет • - Поява на сложни асемблерни езици и езици от високо ниво. Използване на библиотеки от програми. Използване на външната памет за съхранение на транслаторите. Поява на транслатори за преместваеми модули. Поява на свързващи програми. Режима на работа е открит, при което КС е на разположение на потребителя.

19. Развитие на ОС през 60-те години • През този период от време също били използвани системи за пакетна обработка, силно се автоматизирали истанали много по ефективни. • Появили се нови устройства, като четци за перфокарти, перфокарти, принтери, лентови у-ва и дискови у-ва • Появила се многозадачната обработка, по-късно наречена мултипрограмиране – едновременно зареждане и работа на повече от едно задание, споделяне на системните ресурси между повече от една програма (задание) • Появило се понятието степен (ниво) на мултипрограмиране – по колко програми едновременно са можели да бъдат обработвани

20. Развитие на ОС през 60-те години ОС започнали да се обурудват с допънителен софтуер тъй като било възможно някои програми да чакат безкрайно за определен ресурс, който никога не им се отпуска, или го няма и трябва да се вземат мерки. Но това ще се обясни подробно в отделна лекция. -Работата през този период продължавала да бъде пакетна обработка. 1964 г. IBM пуска серия (семейство) от компютри (изчислителни машини) System/360. Те работели със съвместими у-ва и затова за тях била разработена една и съща ОС наречена OS/360.По късно се преминава на архитектура 370, а след това на 390 и zSeries. Поява на интерактивен (диалогов) подход на работа – осъществяване на връзка с програмата по време на изпълнение. Поява на системи за работа в реално време – за управление на промишлени процеси. Характерно за тях е ограничението по време за реакция, обслужване на допълнителни у-ва, като датчици,

21. Развитие на ОС през 60-те години обратна връзка с обекта на управление. Най-важното при тези системи е бързият отговор, а ефективността е важна, но –понякога остава на второ място. Поява на системи с времеделение – работа с терминали. Времето се дели м/у терминалите (съответно м/у потребителите). Най-известни са CTSS разработена от Масачузетския техн. Институт,TSS на IBM,Multicsна МТИ, Дженерал Електрик и Bell Labs. CP/CMS (Управ. програма/Диалогова мониторна система) – Операционна система за работа на виртуални машини създадена от IBM в Кембридж. За 1-ви път в Multics се въвежда понятието процеси паралелни процеси и взаимодействащи процеси. - Губело се много време за дребни грешки (например грешна буква – пакета се взима на другия ден, поправя се буквата и се занася за ново пускане и т.н.)

22. Развитие на ОС през 60-те години По-късно името Multicsе било дадено и на първата крупна операционна система написана на език от високо ниво (EPL – подмножество на PL/1). Отчитайки това бил разработен езика от високо ниво “C”. С негова помощ са написани UNIX (написан в края на 60-те години и по-късно Linux и BSD. - Всички ОС, които споменахме от ОС/360 до тук работят с виртуална памет. Въпреки чуствителният напредък в хардуера и операционните системи през 60-те години основен начин за зареждане на програми в ОП е посредством перфокарти и магнитни ленти, които си остават доста бавни е се губи много масхинно време

23. Развитие на ОС през 70-те години Операционните системи през 70-те години са характерни с: 1. ОС основно са многорежимни мултипрограмни и поддържат пакетна обработка, времеделение и работа в реално време. 2. Персоналните компютри и техника са в своя начален стадии на развитие. 3. Микропроцесорната технология се развива с все по-големи темпове. 4. Експерименталните системи за работа в режим на времеделение сега се превръщат в успешни комерсиални продукти. 5. Започва развитието на мрежовите технологии. Появява се стандарта Ethernet и протоколите TCP/IP. Благодарение на тях са разработени LAN мрежите. 1969 г. Министерство на отбраната на САЩ дава съгласието си за разработването на мрежата Arpanet. Първите четири университета свързани чрез мрежата са ЮКЛА, Санта Барбара, СРИ и Университета в Юта.

24. Развитие на ОС през 70 -те години Пренасянето на информация по мрежи предизвиква много проблеми за сигурността и това се отразява на операционните системи. 6. През 70-те години операционните системи способствали развитието на компютърните мрежи. 7. Вкрая на 70-те години започва революцията в областа на персоналните компютри.

25. Развитие на ОС през 80 -те години - Този период е характерен със силното развитие на на персоналните компютри и работните станции. Микропроцесорната технология достига нивото, при което се започва производство на персонални компютри (PC). PC IBM е пуснато 1981 г., а PC Apple Macintosh е пуснато 1984 г. Основна цел е осъществяване на бърза и ефтина връзка м/у системите, бързо и евтино пренасяне на данни м/у системите и извършване на изчисление на мястото където са необходими, а не да се изпращат на голяма машина. 1981 г. Microsoft пуска ОС ДОС. Появата на програми за таблични изчисления, бази от данни, текстови процесори и графични пакети, довели до развитие на ОС . 1984 компютрите Macintosh са снабдени с графичен интерфейс (GUI-graphical user interface) и мишка. Програмното им осигуряване е вградено в операционната система. Развива се мрежовата технология и евтиното и бързо пребасяне на информация. Еектронната поща набира скорост.

26. Развитие на ОС през 80 -те години - Появява се технологията за разпределена обработка на данни (Distributet computing). Появява се модела “клиент – сървер” Започва нов етап на разработване на програмното осигуряване – запазване на кода и многократното му използване и възможности за осъществяване на промени в кода.

27. Развитие на ОС през 90 -те години Периодът е характерен с: Експоненциалния ръст на производителността на апаратните средства. В края на периода типичния персонален компютър може да изпълнява няколко стотин милиона операции за секунда, а някои компютри – повече от трильон операции. HDD достигнаха 1 GB за съхранение на информация PC-та вече използват за решаване на сложни задачи Рязко се увеличава производството на PC, които се използват за различни цели Появява се разпределената обработка на информация, чрез компутърните мрежи или чрез мултипроцесорни системи Изискванията към Интернет растели непрекъсната Операционните системи били длъжни да включат подръжка на мрежови задачи

28. Развитие на ОС през 90 -те години 7. Появяват се мрежовите атаки (вироси). Това изисква специално внимание на ОС към сигурността на информацията 8. 90-те години Microsoft излиза на първо място в компютърния бизнес. В средата на 80-те години пуска ОС Windows с графичен интерфейс на ползователя. 1990 г. се пуска ОС Windows 3.0, а 1993 г. ОС Windows 3.1, след това версии ‘95 и ’98. 1993 г. Е разработена и версия ОС Windows NT, която по късно става основна и на нейната база е разработен Windows XP. В края на периода Microsoft на практика контролира пазара наоперационни системи за персонални компютри 9. Появява се и става популярна обектната технология. Програмният обект е набор от атрибути и действия. Обектите се явяват компоненти на операционната система. Все повече приложения са написани на обетно-ориентираните езици C++ и Java.

29. Развитие на ОС през 90 -те години Появяват се обектно-ориентирани ОС (OOOS). Понятието обектно-ориентиране е използвано за написване на модулни ОС, които са по-лесни за обслужване. Разработени са нови езици поддържащи обекти, като Java na SUN, Visual Basic и Visual C++ и C# на Microsoft. 10. Разработена е ОС UNIX и по-къснoLinux. Поява на все по-популярното Open-source software – Linux и др. приложения се разпространяват безплатно заедно с изходния си код

30. Развитие на ОС през 90 -те години ОС през 90-те години станали много по удобни за работата на потребителите. Въеденият през 80-те години от Apple графичен интерфейс в ОС Macintosh, сега е много по усъвършенстван и изискан. ОС започнали да поддържат “Plug-and-Play, което силно улеснява инсталирането на у-ва. ОС започнали да поддържат профили на потребители, което дава възможност на отделните потребители да създават на един и същи компютър различни настройки на ОС за индивидуален интерфейс с компютъра.

31. Развитие на ОС през 2000 -тa годинa и след нея Този период се характеризира със създаване посредническо програмно осигуряване: - Използвайки Интернет се създават приложения, които разрешават с наши клиентски приложения да се свързваме с прилойения и информация, която е разхвърлена на различни компютри по света. Или създаване на програмно обезпечение и хардуер за автоматично свързване на приложения по между си и намиращи се на разлини компютри. Пример за такова посредническо програмно обезпечение са съдаване и усувършенстване на браузъри, Web сървъри (Apache) и др. Голяма част от посредническото програмно осигуряване слу-жи като куриер за предаване на информация. Данните се предават посредством мрежи с помоща на стандартни протоколи, като HTTP. Създаване на програмно осигуряване позволяващо създаване на ON-line магазини. Дава възможност на потребителите да имат достъп до базите от данни на фирми занимаващи се с търговия . Това се извършва посредством различни Web приложения. -

32. Развитие на ОС през2000 -тa годинa и след нея Създаване и все по-голямо използване на Google Постепенно се заменят или допълват езиците за последователно програмиране с такива за паралелно програмиране, като Java и др.. Това се извършва с помоща на програмиране с потоци (нишки) Усъвършенстват се аррхитектурите за паралелна работа, разработват се многопроцесорни системи и се разработва програмно осигуряване за паралелна обработка на процеси. Това изисква от програмното обезпечаване да реши редица проблеми, като отпадане на процесор и заместване с друг. Операционните системи стандартизират интерфейсите с файлове, ка, че файловете да могат да се ползват от различни ОС и приложения. Все повече внимание се отделя на мобилната теника и програмно обезпечаване за тях. Появяват се мобилни ОС.

34. пакетни системи • Еднопрограмни пакетни системи • През 60-те години компютрите били много скъпи и се помещавали в специални климатизирани машинни зали. • Първите ОС били проектирани да зареждат само една програма наведнъж и човека просто бил премахнат от процеса на обработката й. • предназначени са да улеснят прехода от задача към задача. • Програмите се обединяват в група (пакет), образувайки така наречения поток от задачи. Всяко едно задание се описва с управляващи карти. Специална програма, наречена монитор, чете управляващите карти, наблюдава каква команда трябва да се изпълни, зарежда я и й предава управлението. • Термина SPOOL е бил въведен от IBM. Програмите биват прочетени в паметта наведнъж от входящия спулинг и резултатите са били доставяни на изходящия спулинг. Първоначално за спулинг е използвана на магнитна лента. • Този начин ускорявал работата, тъй като може да се използва и друг по-бавен и по-малко ресурсоемък компютър за да се въведат програмите и данните им

35. Решаваната задача получава всички ресурси на компютърната система (КС). • След завършване на работата й управлението се връща на монитора. Той готви КС за изпълнение на следващата задача. • Потребителят не се допуска до КС. • Обработката е последователна и е наречена “пакетна обработка”. • Тези системи са имали за цел да автоматизират работата на оператора. • Недостатък е че: • Престоя на процесора е значителен (от 93 до 50%). • Операционната система често се скапвала и трябвало да бъде презареждана, тъй като ранните системи обикновено не са имали начини за защита на паметта..

36. ОС с развита пакетна обработка • С подобряването на технологиите, с увеличението на паметта, след като процесорите станали по-бързи и се появили магнитните дискове, вече било възможно операционната система да има повече възможности. • Идеята е съвместяване на работата на процесора с работата на периферните устройства. Тази идея се реализира на базата на следните решения:А) Прекъсване (Interrupt) – Основен механизъм за управление на КС. При него в резултат на дадено събитие се издава сигнал “прекъсване”, който изменя нормалната последователност на изпълняване на машинните команди. Прекъсването се обработва от ОС. Състоянието на прекъснатата програма трябва да се запомни, за да може по-късно работата й да продължи. ОС установява вида на прекъсването и доставя необходимата услуга. По този начин всяка програма и важно събитие в ОС може да привлече нейното внимание за да получи нужното обслужване. • Б) Входно-изходен процесор (канал за данни, input-outputprocessor) – това е специализирана КС за управление на обмена на данните с периферните устройства. По този начин процесора се освобождава от работата по обмена на данните. Процесорът работи паралелно с входно-изходния процесор.

37. в) Директен достъп до паметта (DMA – DirectMemoryAccess) – хардуерното устройство, осигуряващо директен достъп до оперативната памет. Чрез него входно-изходния процесор обменя данни с оперативната памет, тоест процесора е свободен от тези функции. Арбитрирането в случай на проблемно обръщение към оперативната памет се извършва хардуерно. Г) Спулинг– специални програми на ОС (наричани спулеви), извършващи буфериране на всички входно-изходни операции с бавни устройства върху бърз диск. При спулинга входно-изходните операции на едно задание се припокриват с изчисленията да други. Спулинг ускорява изпълнението на една програма – тя не чака бавния вход-изход, а работи с бърз диск. По този начин производителността на ОС се увеличава. Спулингът позволява планирането на изпълнението на заданията, разположени върху диска. Изброените 4 решения позволяват т.нар. режим на мултипрограмиране.

38. Това е метод за реализация на паралелна обработка на изчисление с входно-изходни операции. Идеята е да се поддържа в оперативната памет (ОП) няколко информационно независими програми. Когато изпълняваната програма стартира входно-изходна операция и не може да продължи работата си поради важността на тези данни, процесорът се предоставя за използване на друга програма от тези в ОП. По този начин активните програми ОП във всеки момент са разделени на 3 множества: – готови за изпълнение – очакващи данни от входно-изходна операция– изпълнявани програмиИзпълняваната програма винаги е само една при еднопроцесорните системи, докато готовите за изпълнение и очакващите данни програми са много.

39. ОС с времеделение (timesharing) • –Тези системи се използват, когато има възможност за работа с терминали. Всеки потребител получава циклично за определен кратък интервал от време процесорът и ресурсите на КС. Този интервал се нарича квант (quantum). Тези интервали са от порядъка на милисекунди, затова потребителя не усеща това времеделение и има усещане че има на разположение всички ресурси на системата. Кванта не бива да става твърде малък, понеже превключването между различните процеси изисква ресурси. По тази причина е въведена и минимална стойност на кванта. ОС със времеделение се различава от мултипрограмните пакетни ОС по следното: • те не използват входен спулинг на машината • входната информация се въвежда от потребителя, а не по инициатива на ОС • мултипрограмните пакетни ОС осигуряват по-оптимално използване на ресурсите на КС • ОС със времеделение работят по-добре при кратки задачи, изискващи диалог с потребителя, а пакетните ОС работят по-ефективно със задачи, изискващи различни видове ресурси и особено при необходимост от по-дълго време за изпълнение • ОС с времеделение повишават ефективността на процеса на разработка и настройка на програми в сравнение с пакетния режим

40. Предпоставка за поява на Централизирани (интерактивни) системи с времеделение • След напредването на технологиите, компютрите станали способни да поддържат диалог с потребителите. • Фактът, че хората пишат относително бавно помогнал да се направи този режим на опериране възможен. Когато комуникациите се усъвършенствали станало възможно потребителите да се свързват към системата от разстояние чрез dial-up и модеми. Някои от първите LAN-базирани системи използвали мрежата за да осигурят достъп от терминали към централизирана компютърна система. Най-главното изискване било планиращия алгоритъм да направи така че всички потребители на системата да са доволни; така било измислено време делението. Някой ключови системни дизайни са описани по-долу, но и много други били разработени като Tops10 и Tenexза DECSystem10 (PDP-10), VMSза DECVAXsи Titanза компютъра Atlas2 на университета в Кеймбридж.

41. ОС за реално време • – управляват се от външни събития. Реакцията на тези събития трябва да е незабавна в даден период от време. • КС е снабдена със специална периферия. • Тези системи се наричат още системи за управление на процеси в реално време.

42. ОС за мултипроцесорни системи • – предимството на тези КС е това, че се повишава надеждността и роизводител-ността. • Разпределени ОС • Мрежови ОС

43. IBMOS/360 1964 • IBMOS/360 има две версии MFT(многозадачна система с постоянен брой задачи) и MVT(многозадачна система с променлив брой задачи), като и при двете трябва паметта да е разделена. Всяка програма има зачислен дял от паметта на който се пуска. Дяловете са асоциирани с ресурси, например, задачи искащи повече памет и използващи магнитна лента, задачи с по-малък размер изискващи други периферни устройства и така нататък.

44. OS/360(1964)е направена да се използва на IBM машини, написани на асемблер (каквито са били всички операционни системи по това време), и била ужасяващо огромна. Тя имала изключително сложен „език за контролиране на задачите” (JCL) за всичките възможни опции, които изисквал седмици за научаване. През годините System 360 архитектурата еволюирала в серията 370 която осигурявала с хардуер които сегментирал и странирал виртуална памет и адресиращо пространство за всеки потребител. Операционната система MVS е все още пакетна система, но с някои интерактивни новости като опцията за времеделение.

45. Atlas 1960 • Компютърът Atlas е създаден в Университета в Манчестър, Англия през края на 50-те и началото на 60-те години и използван в Манчестърския и Лондонския университети (където се намирал един от авторите й) както и в някои правителствени научни лаборатории. Тя била мултипрограмна пакетна система със спулинг, но още снабдена и с магнитен барабан. Тя имала някои нововъведения, които по-късно станали стандарти; инструкции за обработка на прекъсванията са били използвани за системни извиквания и драйвери на устройства които били внедрени в операционната система. • Управлението на паметта на Atlas било задължително.

46. Барабан с големина 98К осигурявал страниращия хардуер, виртуалната памет и странирането. Главната памет била с големина 16К. Големината на страницата била 512х42 битови думи. Цялата главна памет била описана в хардуер с асоциативна памет (32 асоциативни регистъра с 16 К памет). Когато се получавала грешка при странирането се задействал алгоритъм, разчитащ на това че една страница от паметта е свободна, така че исканата страница да бъде трансферирана без забавяне. • Burroughs 1961 • Постижението на Burroughs е нужно да се отбележи, тъй като философията била да поддържа езици за програмиране от високо ниво. Архитектурата включвала стеков хадрдуер (за да осигурява изчислението на изрази написани на езици като Algol 60) и сегментирано управление на паметта.

47. XDS 940, 1965 • Това е интерактивна система (с времеделение) създадена в университета в Калифорния в Бъркли за машина на RankXerox. • В тази система за първи път се въвела възможността процеса да създава под процеси динамично и да поддържа поделена памет помежду им. • Тя имала страниращ хардуер за страница с големина 2К, но когато се стартирал процес цялата негова странична организация трябвало да бъде представена в хардуерната карта на паметта (липсва логическото страниране). Това позволявало динамично пренасочвана адресация. • Картата на паметта можела да съдържа входове за няколко процеса и страниците можели да бъдат поделени.

48. ТНЕ 1968 • Новаторството в тази система било във формализацията на IPC през поредица от семафори. Слоевата структура също така била опит да се обединят големия брой операционни системи и да се подобрят техните качества. Строгото слоево разделение не могло да покаже достатъчно възможности и пригоденост, особено след като обектната ориентация започнала да се налага. Структурата на процесите била статична, за разлика от другите системи с подсекции.

49. Multics 1968 • Системата Multics е била разработена в МIT(Корбато и Висоцки, 1965; Органик, 1972) като естествен приемник на CTSS. Тя била финансирана под проекта МАС като сътрудничество между MIT, GE, BBNи BellLaboratories. Идеята била да се направи голяма система с време деление която да предлага множество услуги. Хардуерната основа била специално разработена GE645която осигурявала голямо, страни-рано и сегментирано виртуално адресно пространство с 1К го-лемина на страницата. ОС била написана на език от високо ниво, PL/1. • Нов аспект било интеграцията на виртуалната памет със файлова система. Файлът ставал сегмент, когато се обръщало към него и добивал сегментен номер динамично. Целта била да има пълно поделяне на файловете/сегментите между процесите. • Много голямо внимание било обърнато на защитата. Както и променлив контрол на достъпа до файловете, хардуера поддържал и мрежово защитени домейни или звена. 64 звена били предвидени, но операционната система имала само осем. Най-вътрешните нива били използвани за високо привилиги-ровани функции на ядрото като обработка на прекъсванията и изпълнение на процесите. Операционната система се стартирала в процес. Няколко нива били достъпни за приложенията, така че например, учител може да направи софту-ер за да изпитва студентите на няколко звена и софтуер за записване на резул-тата можел да се направи недосегаем от софтуера, който изпитвал студентите.

50. UNIX • бил проектиран като персонална среда, разширен за централизирани системи с време делене и сега използван в много работни станции. Като технология разработвана за работни станции трябвало да поддържа един локален потребител и отдалечени потребители едновременно. Има много версии на Unix. • Операционни системи за мрежово базирани разпределени системи: • CDCS(Кеймбриджка Разпределена Изчислителна Система) • Thoth на университета Ватерло, Охайо • Vsystem на Станфорд • Apollo Domain(Лийч) • Newcastle Connection(Браунбридж) • Mach на университета Карнеги Мелън • CHORUS на INRIA • Amoeba на университета в Амстердам • Plan9 на Бел