Arhitectura calculatoarelor - prezentare și istorie sisteme de operare - Linux, Haiku

Capitolul I: Sisteme de operare

1. Introducere

Sistemul de operare reprezintă ansamblul de programe care asigură utilizarea optimă a resurselor fizice şi logice ale unui sistem de calcul. El are rolul de a gestiona funcţionarea componentelor hardware ale sistemului de calcul, de a coordona şi controla execuţia programelor şi de a permite comunicarea utilizatorului cu sistemul de calcul. Folosirea hardware-ului unui sistem de calcul ar fi dificilă şi ineficientă în lipsa unui sistem de operare. Pe scurt, sistemul de operare este componenta software care coordonează şi supraveghează întreaga activitate a sistemului de calcul şi asigură comunicarea utilizatorului cu sistemul de calcul. [1]

Alternativ, mai există şi sisteme de operare de reţea, care controlează reţele şi traficul dintr-o reţea, accesul utilizatorilor la resursele reţelei şi pot oferi şi funcţii administrative, de securitate, etc. Un exemplu de sistem de operare de reţea este "Cisco IOS", distribuit de Cisco pentru router-ele sale şi pentru anumite switch-uri.

O a treia categorie o reprezintă "firmware"-ul, care este un sistem de operare integrat intr-un dispozitiv hardware. De obicei este furnizat pe un EEPROM şi poate fi updatat de către user. Software-ul prezent pe telefoanele mobile este un exemplu de firmware.

2. Istorie şi componente

Primele computere nu aveau un sistem de operare, sarcina de încărcare şi rulare a programelor independente căzând pe umerii unui operator uman. Când au fost puse la punct programe special făcute, cu singurul lor scop fiind de a încărca alte programe, acestea au împrumutat numele job-ului pe care l-au înlocuit.

Primele sisteme de operare erau foarte diverse, dat fiind că fiecare producător îşi făcea propriul sistem de operare pentru hardware-ul propriu. Fiecare sistem de operare, chiar cele produse de aceeaşi firma, putea sa aibă modele de comenzi, proceduri de operare, şi alte asemenea elemente radical diferite faţă de cele ale predecesorului său.

Acest lucru s-a schimbat o dată cu apariţia System/360, lansat de IBM la data de 7 Aprilie 1964, o serie de maşini ce foloseau aceeaşi arhitectura de instrucţiuni. Sistemul de operare UNIX a apărut pe la începutul anilor 1970. Deoarece era teoretic gratis (primele ediţii), uşor de obţinut şi de modificat, a fost acceptat foarte uşor.

Multe din primele sisteme de operare erau de fapt colecţii de utilitare ce permiteau utilizatorului sa ruleze software pe acel sistem.

Un exemplu a cărei evolutie este interesantă este Pick Operating System. Sistemul Pick a fost programat şi vândut de către Microdata Corperation şi de Dick Pick, cel ce a creat precursorul sistemului împreuna cu un asociat, Don Nelson. Acest sistem de operare este un exemplu de s.o. ce a pronit ca program suport pentru aplicaţii tip baze de date, a evoluat pentru munca sistem şi inca există pe multe sisteme UNIX.

Alte pachete precum Oracle sunt de mijloc: conţin multe din facilităţile oferite de un sistem de operare, dar sunt de fapt aplicaţii mari suportate de mai multe platforme.

În cazul calculatoarelor personale pe 8 biţi din anii 1980 (de exemplu Commodore 64, Amstrad CPC, ZX Spectrum, etc) utilizarea unor sisteme de operare „normale” precum CP/M sau GEOS era posibilă, dar nu necesara. De fapt majoritatea calculatoarelor personale din generaţia aceea funcţionau cu un interpretor BASIC ce era livrat instalat pe ROM; acest interpretor ţinea loc de sistem de operare asigurând ştergerea şi copierea datelor şi în anumite cazuri chiar şi formatarea.

Faptul că aceste sisteme erau cumpărate pentru divertisment sau scopuri educaţional şi erau folosite foarte rar pentru operaţii mai “serioase” explică de ce existenţa unui sistem de operare “adevărat” nu era necesară.

Alt motiv pentru inexistenţa unui s.o. este că aceste calculatoare erau facute pentru un singur utilizator ce executa o singură operaţie (nu erau capabile de multitasking) şi erau livrate cu un minim de RAM instalat, de obicei între 4 şi 256 KB, 64 şi 128 fiind cele mai întalnite. Implicit, instalarea unui sistem de operare ar fi produs un declin al performanţelor, în loc de o sporire.

Un ultim motiv este că aceste sisteme nu veneau cu un hard disk instalat, ceea ce făcea utilizarea unui sistem de operare, dacă nu imposibilă, atunci cu siguranţă o variantă de lux, foarte costisitoare.

Ulterior o data apariţia calculatorulu personal tip IBM Compatible au apărut siteme de operare din ce în ce mai puternice, precum MS-DOS, Windows, diferite distribuţii de Linux, etc.