чистейшей научной фантастикой, как если бы сегодня кто-либо вздумал проектировать сверхзвуковые трансатлантические подводные поезда.

В итоге, MULTICS подала много конструктивных идей компьютерным теоретикам, но превратить ее в серьезный продукт и добиться коммерческого успеха оказалось намного тяжелее, чем ожидалось. Система исследовательских лабораторий Bell Labs выбыла из проекта, а компания General Electric совсем оставила компьютерный бизнес. Однако Массачусетсский технологический институт проявил упорство и со временем получил работающую систему. В конце концов, она была продана как коммерческое изделие компанией Honeywell, купившей компьютерный бизнес General Electric, и установлена примерно в восьмидесяти больших компаниях и университетах по всему миру. Но к настоящему времени в связи с падением цен на компьютерное оборудование идея компьютерного предприятия общественного пользования выдохлась. Несмотря на неудачу с точки зрения коммерции, система MULTICS значительно повлияла на последующие операционные системы. Это описано в книгах [15, 16, 18, 63, 66].

Еще одним важным моментом развития во времена третьего поколения был феноменальный рост мини-компьютеров, начиная с выпуска машины PDP-1 корпорацией DEC в 1961 году. Компьютеры PDP-1 обладали оперативной памятью, состоящей всего лишь из 4 К 18-битовых слов, но стоили они по 120 тысяч долларов за штуку (это меньше 5 % от цены IBM 7094) и поэтому расхватывались как горячие пирожки. На некоторых видах нечисловой работы они работали почти с такой же скоростью, как IBM 7094, что дало толчок к появлению новой индустрии. За этой машиной последовала целая серия других PDP (в отличие от семейства IBM, полностью несовместимых), и как кульминация - PDP-11.

Кен Томпсон (Ken Thompson), один из специалистов по компьютерам в Bell Labs, работавший над проектом MULTICS, впоследствии нашел мини-компьютер PDP-7, которым никто не пользовался, и решил написать усеченную однопользовательскую версию системы MULTICS. Эта работа позже развилась в операционную систему UNIX, ставшую популярной в академическом мире, в правительственных управлениях и во многих компаниях.

История развития UNIX уже многократно рассказывалась в самых различных книгах (например, [68]). Часть ее будет представлена в главе 10. Пока достаточно сказать, что по причине широкой доступности исходного кода различные организации создали свои собственные (несовместимые) версии, что привело к хаосу. Были разработаны две главные версии: System У корпорации AT&T и BSD (Berkeley Software Distribution) Калифорнийского университета Беркли. Эти системы, в свою очередь, распадаются на отдельные разновидности. Чтобы стало возможным писать программы, работающие в любой UNIX-системе, Институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE разработал стандарт системы UNIX, называемый POSIX, который теперь поддерживают большинство версий UNIX. Стандарт POSIX определяет минимальный интерфейс системного вызова, который должны поддерживать совместимые системы UNIX. Некоторые другие операционные системы теперь тоже поддерживают интерфейс POSIX.

1.2.4. Четвертое поколение (с 1980 года по наши дни): персональные компьютеры

Следующий период в эволюции операционных систем связан с появлением больших интегральных схем (LSI, Large Scale Integration) - кремниевых микросхем, содержащих тысячи транзисторов на одном квадратном сантиметре. С точки зрения архитектуры персональные компьютеры (первоначально называемые микрокомпьютерами) были во многом похожи на мини-компьютеры класса PDP-11, но, конечно, отличались по цене. Если появление мини-компьютеров позволило отделам компаний и факультетам университетов иметь собственный компьютер, то с появлением микропроцессоров каждый человек получил возможность купить свой собственный персональный компьютер. Мощные персональные компьютеры, используемые в бизнесе, университетах и правительственных учреждениях, называют рабочими станциями, но в действительности это просто большие персональные компьютеры. Обычно такие компьютеры соединяются сетью.

Широкая доступность вычислительных мощностей, особенно интерактивных систем, обладающих неплохой графикой, привело к росту производства программного обеспечения. Большинство производимых программ имели дружественный интерфейс, то есть рассчитывались не просто на пользователей, ничего не знающих о программе, но на пользователей, не испытывающих желания ее изучать. Это сильно отличалось от OS/360, где язык управления задачами ( JCL, Job Control Language) был настолько запутан, что о нем писались целые книги.

Изначально на сцене персональных компьютеров и рабочих станций доминировали две операционные системы: MS-DOS от Microsoft и UNIX. MS-DOS широко использовалась на персональных компьютерах Intel и других системах, основанных на процессоре Intel 8088 и его наследниках: 80286, 80386 и 80486 (которые далее будут обозначаться просто как 286, 386 и 486 соответственно), а также Pentium и Pentium Pro. Первые версии MS-DOS были относительно примитивны, но со временем в систему вошли многие другие возможности, в том числе и многие из UNIX. Как следующая ступень после MS-DOS, Microsoft предлагается ОС WINDOWS. Сначала она работала поверх MS-DOS (то есть была скорее оболочкой, чем операционной системой), но в 1995 году была выпущена самостоятельная версия, Windows 95®, которой уже не требовалась MS-DOS. Другая операционная система от Microsoft, Windows NT, поддерживает некоторую совместимость с Windows 95, но на внутреннем уровне она полностью переписана.

Другой основной соперник - UNIX. Эта операционная система доминирует на рабочих станциях и других мощных компьютерах, таких как сетевые серверы. Особенно популярна эта ОС на высокопроизводительных системах на RISC процессорах. Вычислительная мощность таких машин обычно соответствует мощности мини-компьютера, хотя они и предназначены для одного пользователя. Поэтому вполне логично применять на таких машинах ОС для мини-компьютеров, а именно UNIX.

С середины 80-х годов начали расти и развиваты;я сети персональных компьютеров, управляемых сетевыми и распределенными операционньши системами [80]. В сетевой операционной системе пользователи знают о существовании многочисленных компьютеров, могут регистрироваться на удаленных машинах и копировать файлы с одной машины на другую. Каждый компьютер работает под управлением локальной операционной системы и имеет своего собственного локального пользователя (или пользователей).

Сетевые операционные системы несущественно отличаются от однопроцессорных операционных систем. Ясно, что они нуждаются в сетевом интерфейсном контроллере и специальном низкоуровневом программном обеспечении, поддерживающем работу контроллера, а также в программах, разрешающих пользователям удаленную регистрацию в системе и доступ к удаленным файлам. Но эти дополнения по сути не изменяют структуры операционной системы.

Распределенная операционная система, напротив, представляется пользователям традиционной однопроцессорной системой, хотя она и составлена из множества процессоров. При этом пользователи не должны беспокоиться о том, где работают их программы или где расположены файлы; все это должно автоматически и эффективно обрабатываться самой операционной системой.

Чтобы создать настоящую распределенную операционную систему, недостаточно просто добавить несколько страниц кода к однопроцессорной операционной системе, так как распределенные и централизованные системы имеют существенные различия. Распределенные системы, например, часто позволяют прикладным задачам одновременно обрабатываться на нескольких процессорах, поэтому требуется более сложный алгоритм загрузки процессоров для оптимизации распараллеливания.

Наличие задержек при передаче данных в сетях означает, что эти алгоритмы должны работать с неполной, устаревшей или даже неправильной информацией. Эта ситуация радикально отличается от однопроцессорной системы, в которой операционная система обладает полной информацией относительно состояния системы.

1.2.5. История MINIX

Во времена молодости UNIX (Version 6), ее исходные коды были широко доступны по лицензии AT&T и часто изучались. Джон Лайонс (John Lions) из университета Нового Южного Уэльса в Австралии даже написал небольшую брошюру, описывающую шаг за шагом работу UNIX. С разрешения AT&T эта брошюра использовалась во многих университетских курсах по операционным системам.

С выходом UNIX Version 7 стало ясно, что UNIX превратилась в дорогостоящий коммерческий продукт, поэтому лицензия, под которой распространялась Version 7, запрещала изучение исходного кода на учебных курсах, чтобы не подвергать риску его статус коммерческого секрета. Поэтому многие университеты просто прекратили изучение UNIX, довольствуясь одной теорией.