Historie operačních systémů: Věčná brzda hardwaru

Ve třetím pokračování seriálu o historii počítačů se podíváme na jedno z nejvděčněšjích témat – na operační systémy. Jak vypadaly jejich počátky a kam až sahají softwarové války?

Tento článek vznikl ve spolupráci s časopisem Computer. Najdete ho v dubnovém čísle 8/09. Přečtěte si první část Historie počítačů: Od elektronky po internet a druhý díl Historie IT firem: Sto let bouřlivého vývoje.

Softwarové vybavení počítače je zvláštní věc. Na jednu stranu je to směrodatná složka, bez které by počítače ani v nejmenším nebyli tím, čím jsou dnes, na druhou stranu se však jedná o neuvěřitelně chybové výtvory brzdící reálný výpočetní výkon hardwaru. Pojďme se vypravit do historie zkompilovaných jedniček a nul.

Klepněte pro větší obrázekOperační systém je dnes naprosto samozřejmá věc, která nám na zlatém podnose obstará vše. Umožní ovládat systémové prostředky, obsluhuje veškeré hardwarové komponenty, umožňuje instalaci kompatibilních aplikací a svým do jisté míry otevřeným rozhraním de facto poskytuje naprostou volnost při práci s počítačem. Ale co je hlavní, všem, co chtějí na počítači vytvářet hodnoty, nebo programovat aplikace, nabízí již hotové rozhraní, frameworky a další knihovny, které neuvěřitelným způsobem šetří čas a zjednodušují práci. Ne vždy to ale bylo takové.

Jedna, nula, nula, jedna

Ještě dávno před tím, než přišly vůbec náznaky nějakého primitivního operačního systému, bylo nutné počítač obsluhovat pomocí přímých příkazů v binárním kódu. Už v padesátých letech minulého století existovaly sálové stroje, které neměly dostatečnou kapacitu na zavádení OS, proto se veškeré příkazy zadávaly pomocí děrných štítků. Programátor na speciálním mechanickém stroji naťukal do štítků určité velikosti (každý stroj měl nějaký vlastní standard) dírky, které dnes znamenají to, co v elektronice znamená jednička a nula. Kombinace těchto "vypnutí a zapnutí" pak dávala stroji příkazy k tomu, co přesně má vykonat.

Po asi dvaceti letech na dnešní dobu relativně klidného vývoje, kdy se v průběhu začaly objevovat první náznaky OS vykonávající pouze primitivní zápisy do paměti, přišel na světlo světa UNIX. V roce 1969, kdy byl poprvé nasazen, sice stále sloužil spíše uzavřenému publiku, pracujícímu na sálových počítačích, co však na svoji dobu předvedl, bylo nevídané. UNIX uměl pracovat s více uživatelskými profily a působil jako zprostředkovatel pro spouštění aplikací. Tvůrci systém naučili i příkazy pro klasickou práci se soubory a daty, UNIX tedy uměl mazat, kopírovat, ukládat a další na tu dobu fantastické věci.

Tento původní systém byl napsán v assembleru, tedy programovacím jazyce na bázi strojového kódu, a už v roce 1973 byl kompletně přepsán do jazyka C, což jednoznačně usnadnilo jeho budoucí vývoj. UNIXové a značně modernizované jádro se používá do dnešní doby zejména u serverových operačních systémů.

Apple II jako průkopník

Po mnoha letech akademického a vědeckého využívání počítačů přišel v roce 1977 naprostý zlom. Zakladatel společnosti Apple Steve Wozniak totiž přišel s počítačem Apple II, na kterém předtím dlouho pracoval. Tím, že se mu podařilo vměstnat dříve obrovské počítače do jedné malé krabičky a připojit k tomu i monitor a vstupní rozhraní, a navíc za běžným smrtelníkům přijatelnou cenu, spustil lavinu svých následovníků. Jeho operační rozhraní v Apple II umožňovalo programátorům psát své vlastní programy pomocí snadno pochopitelného jazyka C a díky zabudované disketové mechanice je pak následně prodávat.

Wozniakův vynález strhl lavinu nových 8 a 16bitových počítačů (Commodore, ZX Spectrum, Amiga a další), které vždy přišly se svým vlastním operačním systémem. Každý z nich vydržel ve hře tak dlouho, jak dlouho se ve hře udržel samotný stroj. Ve výsledku se tyto systémy lišily především tím, jak pracovaly s na sebe vázaným hardwarem.

Jako reakci na úspěch Applu přišlo IBM se svým prvním osobním počítačem (PC) a jelikož nestihlo včas vyvinout vlastní OS TopView, muselo do stroje implementovat jednu z prvních verzí DOSu od Microsoftu. Společnost Billa Gatese pak začala pracovat na dalších variantách tohoto OS, o inovace se mimo jiné snažilo i samotné IBM. IBM pak nakonec přišlo i s vlastním systémem OS/2, který se sice na trhu udržel poměrně dlouhou dobu, nedostatek aplikací, resp. už přílišné rozšíření aplikací pro DOS, mu nedarovalo příliš úspěchu.

V 80. letech se objevilo mnohem více operačních systémů. Sun Microsystems například přišel se Solarisem, jehož otevřenou serverovou variantu dělá dodnes, začaly vznikat i první varianty open source systémů BSD. Jeden ze zakladatelů Applu, Steve Jobs, přišel s vlastní platformou NeXT Step, té však osud příliš nepřál. I když se jednalo o plně grafické rozhraní, bylo striktně vázáno na předem daný hardware a tak si tento pokus příliš fanoušků nenašel. Jobs se pak vrátil do Applu, kde působí do dnešní doby.

Kde už MS-DOS nestačí, přijde Windows

I když se i díky MS-DOSu rozšířily osobní počítače do celého světa do domácností, začaly vznikat programy pro širší veřejnost a v neposlední řadě i hry, faktem zůstávalo, že samotný DOS bude muset v budoucnu někdo nahradit. DOS neuměl pracovat s více uživatelskými účty, špatně pracoval s pamětí a disky a hlavně nezvládal multitasking, tedy více spuštěných programů naráz.

Klepněte pro větší obrázek
Windows 1.0 zaznamenaly od DOSu hlavní pokrok: umožňovaly spouštět více aplikací naráz

V roce 1985 se proto na trhu objevila první Windows s označením 1.0. Nejednalo se ani tak o nový operační systém, jak by se na první pohled mohlo zdát, ale spíše o nadstavbu klasického DOSu, která do vínku dostala nové grafické rozhraní, mimo jiné inspirované applovským Mac OS (ktertý byl pro změnu inspirován systémem vyvíjeným u Xeroxu). První Windows umožnily spouštět více programů najednou, avšak okna spuštěných programů se nemohla vzájemně překrývat a programy se tak musely skládat vedle sebe. Rok 1987 proto přinesl Windows 2.0 eliminující tento nedostatek.

Ten pravý boom pro Windows nadešel až v roce 1990, kdy Microsoft vydal Windows 3.0. Tato verze už disponovala poměrně výkonným grafickým prostředím a skvěle spolupracovala s hardwarovými komponenty. Na poměrně výrazný úspěch proto navázaly v roce 1992 Windows 3.1 s mnoha vylepšeními, například s možností vykreslovat DOSovou grafiku v okně. Vzhledem k tomu, že programů a her pro DOS bylo v té době stále požehnaně, tato funkce se velice hodila. Microsoft zapracoval i na uživatelském rozhraní, změně virtuální paměti a mnoha dalších drobnostech. Krátce poté vyšly Windows 3.11 s přidanou podporou sítí, čímž Microsoft završil úspěšnou sérii a připravil si půdu pro velkolepý nástup nové generace.

Klepněte pro větší obrázek
Windows 3.11 uměly dobře pracovat se sítí a hlavně:
vzpomínáte na miny, Solitaire nebo Paintbrush?

Ta přišla léta páně 1995, konkrétně v srpnu. Uživatele šokovalo zcela nové a opravdu povedené uživatelské rozhraní, které dalo základ i dnešním systémům, jádro dokázalo pracovat na 32 bitech a v základu byla zabudována podpora TCP/IP. Windows 95 se staly jednoznačným fenoménem a mnozí se shodují, že právě toto byl systém, který Microsoftu zajistil nesmrtelnost a možnost obchodně dále rozvíjet. Červen 1998 pak přinesl netrpělivě očekávaného nástupce, Windows 98. Nová verze sice přinesla takové věci jako nový Internet Explorer 4, hezčí a uhlazenější okénka, nativní podporu USB portů a plně 32 bitové prostředí, i tak byl z počátku poměrně odsuzován. Systém bohužel obsahoval mnoho chyb v jádře a i různé špatné ovladače způsobovaly časté pády a nefunkčnost. I tolik propagovaná podpora USB rozhodně nebyla bezproblémová. Mnohé chyby proto vyřešily až Windows 98 SE v roce 1999. Právě tato edice se stejně jako Windows 95 zapsala do análů osobních počítačů zlatým písmem. Jako výborný krok ze strany Microsoftu se projevil postupný vývoj DirectX knihoven pro podporu multimédií a her.

Naopak propadákem se stala Windows Millenium (Windows ME) v roce 2000. Nová okna přinesla například nativní vzhled z Windows 2000, nové DirectX a snažila se alespoň částečně oprostit od stále znatelných kořenů DOSu. To však doprovázely hrozné eskapády a opravdu špatná stabilita. Windows ME u uživatelů pohořela, a ačkoliv se nejednalo a vyloženě nepoužitelný systém, jeho špatná pověst byla rychlejší.

Klepněte pro větší obrázek  Klepněte pro větší obrázek
Windows ME a zatím poslední WIndows 7

Microsoft už se v té době začal orientovat i na zákazníky z podnikové sféry a v odkazu na své serverové produkty představil Windows NT a později i Windows 2000. Vyspělé jádro NT zajistilo na Windows neuvěřitelnou stabilitu a tato řada si tak získala velikou oblibu u administrátorů. Z NT jádra vychází například i Windows XP. Windows NT a 2000 se však nikdy příliš neprosadily k běžným uživatelům, což však ani nebylo cílem. Rok 2001 pak přinesl Windows XP, které podle slibů kombinovaly to úplně nejlepší z NT technologií a klasických Windows. Vyspělost tohoto operačního systému už deklaruje historie a současnost, kdy "xpéčka" stále tvoří dominantní složku na desktopech.

Mac OS, Linux a žabomyší války

Microsoft sice s Windows dokázal ovládnout svět osobních počítačů, na scéně však úspěšně bojovalo i několik konkurentů, kteří bojují do dnešní doby. V lednu 1984 se například objevila první verze Mac OS od Applu. Na svou dobu se jednalo o neuvěřitelně vyspělý operační systém s podporou myši, multitaskingu, multimédií, sítí a povedeným grafickým rozhraním. Okenní systém se vždy velice podobal Windows a do dnes se vedou různé slovní války a nařčení, kdo od koho co okoukal.

Applu se po celou dobu vývoje Mac OS dařilo vyvíjet velice dobrý operační systém a v mnoha ohledech lepší systém než Windows. Politika společnosti však velela k uzamčení na jednu jedinou hardwarovou platformu, což se promítlo i do celkových prodejů a nástupu Windows jako dominantní platformy. Apple vždy představoval významné novinky, až v roce 2002 vydal desátou verzi systém Mac OS X, která se v různých nových edicích objevuje i dnes.

Klepněte pro větší obrázek  Klepněte pro větší obrázek
Mac OS 1.0 a linuxová distribuce Gentoo 1.0

V roce 1991 se objevila první verze Linuxu, kterou vytvořil dnes dobře známý Linus Torvalds. Linux vznikl jako odnož klasického Unixu, jako volně dostupný kód umožňující zájemcům zapojit se do jeho vývoje. Linux se prozatím nedokázal vymanit z pozice undergroundové záležitosti, ale za dobu své existence však prošel významným vývojem, a nyní je volně dostupnou aleternativou moderního operačního systému i pro běžné, méně zkušené uživatele.

Témata článku: Časopis Computer, Microsoft, Apple, Windows, Linux, Historie, ZX Spectrum, Solitaire

90 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Booster13 8. 7. 2009 23:15:31
    ahoj a aky mas problem ze nenainstalujes radsej novy SP a neriesit...
  • pavelab 25. 6. 2009 20:01:10
    Tak já problém s Windows XP Proffesional Service Pack 1 nemám žádný, jede...
  • aveius 24. 6. 2009 23:30:11
    U tohoto textu jsem se nesmírně pobavil. Když mi bylo šestnáct, psal jsem...
Určitě si přečtěte

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

** Novinka od Asusu míří přímo proti MacBooku od Applu ** Nabídne daleko více výkonu za stejné peníze

2.  12.  2016 | David Polesný | 130

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 79