本文,將從商用操作系統(tǒng)的角度來闡述具有里程碑意義的OS發(fā)展,這些商用操作系統(tǒng)涵蓋單機、集群和云(數(shù)據(jù)中心)等層面。
一、GM-NAA I/O(1956年)
GM-NAA I/O在百度百科中形容為“有記錄以來歷史上最早的計算機操作系統(tǒng)”。它是由兩家公司—— 通用汽車公司和北美航空公司共同參與而推出的一款實際應(yīng)用的操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)主要跑在IBM 704型機上面。
基于IBM 704大型機的GM OS & GM-NAA I/O
該系統(tǒng)由通用汽車公司研究機構(gòu)Robert L. Patrick和北美航空公司Owen Mock于1955年設(shè)計開發(fā),起初,它是基于IBM 701的 監(jiān)視系統(tǒng)而而存在,它的主要功能是在某個程序運行完畢后能自動執(zhí)行下一個程序(批處理)。
隨后出現(xiàn)的BYSYS(1957年貝爾實驗室開發(fā))——早期分時操作系統(tǒng)(Time-Sharing Operating System) ,和UMES(1958年密 歇根大學(xué)開發(fā)出的批處理操作系統(tǒng))也都不是IBM直接進行設(shè)計開發(fā)。直到1960年,IBM推出附屬IBM 7090和IBM 7094大型機的IBSYS基于磁帶的操作系統(tǒng),該系統(tǒng)基于FORTRAN監(jiān)視系統(tǒng)(FMS)和SOS系統(tǒng)。
二、SHARE,F(xiàn)MS,IBSYS(1958年)
上世紀(jì)50年代,SHARE成為IBM 709數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上的標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)。在1959年,IBM推出了基于FMS(Fortran Monitor System)的生產(chǎn)系統(tǒng)IBSYS和SHARE。
IBSYS是用于IBM7094上基于磁帶的監(jiān)控系統(tǒng),屬于第二代操作系統(tǒng),它對后來的其他操作系統(tǒng)都有廣泛影響。它基于8個磁帶驅(qū)動器和一個基于卡工作控制語言的用戶界面,采用FORTRAN和COBOL編譯。
IBM 709 Data Processing System
三、MCP(1961年)
Burroughs在1916年引入了MCP(Master Control Program)大型機操作系統(tǒng),它主要是該公司B5000大型機的專有操作系統(tǒng)。在眾多商用操作系統(tǒng)中,這是一款為數(shù)不多且仍然沿用至今的操作系統(tǒng)。在2010年的時候還被升級到13.0版本,不過目前主要應(yīng)用在Unisys ClearPath/MCP。
這款操作系統(tǒng)是首個支持多CPU的操作系統(tǒng),也是首個商業(yè)化使用虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng),是首個采用高級編程語言編寫的操作系統(tǒng)。
采用MCP操作系統(tǒng)的B5000大型機
MCP采用分區(qū)技術(shù),對首個CPU進行任務(wù)編排實現(xiàn)最大化可用性,第二個CPU則通過使用“分時系統(tǒng)”— —也就是首個采用并行處理的計算機所具備的特點。這種任務(wù)編排采用自動化實現(xiàn),不需要為多任務(wù)處理對程序進行專門指派。
四、OS/360, DOS/360(1964年和1966年)
OS/360和DOS/360是專為IBM大型機System/360量身定做的兩款操作系統(tǒng)。前者在1964年發(fā)布,是基于IBM輸入輸出控制系統(tǒng)(IOCS)和IBSYS的批處理操作系統(tǒng)。它能智能執(zhí)行單道程序,當(dāng)程序等待I/O處理時,CPU也只能處于等待狀態(tài),因此造成了CPU資源的浪費。OS/360也包含另一個優(yōu)點:永久貯存設(shè)備—硬盤驅(qū)動器的面世(IBM稱為DASD(Direct access storage device))。另一個關(guān)鍵是分時概念的建立:將大型電腦珍貴的時間資源適當(dāng)分配到所有使用者身上。
OS/360操作系統(tǒng)框架圖
DOS/360也簡稱為DOS,在1966年6月由IBM發(fā)布。后來進一步獲得發(fā)展,并在1972年得到更新,并應(yīng)用在新S/370系列產(chǎn)品上,可以模擬虛擬內(nèi)存。由于硬件技術(shù)更新較快,而當(dāng)時的OS/360的研發(fā)進度又落后于預(yù)定計劃,于是IBM被迫加快研發(fā)并推出了以下四種系統(tǒng):
BPS/360:適合于配備至少8 KB核心內(nèi)存和打孔機讀寫器的主機;
OBS/360:適合于配備至少8 KB內(nèi)存和1個磁盤驅(qū)動器的主機;
DOS/360:適合于配備至少16 KB內(nèi)存和1個磁盤驅(qū)動器的主機;
TOS/360:適合于配備至少16 KB內(nèi)存和1個磁帶驅(qū)動器的主機。
支持OS/360和DOS/360操作系統(tǒng)的System/360大型機
OS/360最終推出的時候比預(yù)定時間晚了一年,配置方面它要求有至少64KB內(nèi)存。DOS并不會占用很多內(nèi)存資源,它甚至可以運行在16KB主機上,可以支持低端的S/360 30型機。不同于OS/360,DOS/360是一個單作業(yè)系統(tǒng)。它采用3個內(nèi)存分區(qū),它不能為程序覆蓋其他分區(qū)提供保護。
五、UNIX(1969年)
UNIX操作系統(tǒng)是美國AT&T公司于1971年在PDP-11上運行的操作系統(tǒng)。具有多用戶、多任務(wù)的特點,支持多種處理器架構(gòu),最早由肯·湯普遜(Kenneth Lane Thompson)、丹尼斯·里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)于1969年在AT&T的貝爾實驗室開發(fā)。
首個UNIX操作系統(tǒng)跑在DEC迷你電腦PDP-7上面。到1970年的時候,UNIX擁有了自己官方的名稱,并且運行在PDP-11/20計算機上。在1972年,UNIX采用了C語言進行了集中編寫,以方便用戶更好地對其進行修改和采用。也就是從那時候開始,UNIX開始可以部署在多個系統(tǒng)上。1972年湯普遜在UNIX編程者手冊中引用,“UNIX安裝的數(shù)量已經(jīng)可支持到10臺,”
湯普遜和里奇在DEC PDP-7計算機旁工作
到了1980年,有兩個最主要的Unix的版本線,一個是Berkeley的BSD UNIX,另一個是AT&T的Unix。隨后還出現(xiàn)了更多的UNIX版本。不過目前最為有影響力的當(dāng)屬IBM的AIX和HP的HP-UX。
六、BSD(1978年)
BSD(Berkeley Software Distribution)字面意思是“伯克利軟件發(fā)行版”。但它并不不僅僅是操作系統(tǒng),而是整套軟件發(fā)行版的統(tǒng)稱。
OpenBSD操作系統(tǒng)
Berkeley是加州一所學(xué)校的名稱。之前介紹的UNIX,其實在加州大學(xué)伯克利分校得到很多改進,增加了很多當(dāng)時非常先進的特性,包括更好的內(nèi)存管理,快速且健壯的文件系統(tǒng)等。他們將這些Unix組成一個完整的Unix系統(tǒng)——BSD Unix(Berkeley Software Distribution)對外發(fā)行。
UNIX和類UNIX操作系統(tǒng)分類
BSD Unix在Unix的歷史發(fā)展中具有相當(dāng)大的影響力,被很多商業(yè)廠家采用,成為很多商用Unix的基礎(chǔ),BSD Unix中最先實現(xiàn)了TCP/IP,使Internet和Unix進行結(jié)合。
七、VMS(1978年)
VMS是虛擬內(nèi)存系統(tǒng)(Virtual Memory System)的簡稱,最先是Dave Cutler和Dick Hustvedt研究員從1976年開始在DEC公司設(shè)計開發(fā)。當(dāng)初創(chuàng)建這一系統(tǒng)的初衷是想充分利用DEC的32位虛擬內(nèi)存,也就是著名的VAX(虛擬地址擴展)和后來的RSX-11M(為PDP-11計算機而開發(fā))。
VMS X0.5是其面向用戶在1977年推出基于VAX-11/780測試版的首個版本,官方正式版則是在1978年推出(1.0版)。1992年隨著DEC Alpha平臺的推出,VMS被重命名為OpenVMS(1996年才開始支持64位),而且在2005年獲得了英特爾安騰的支持(2006年支持雙核安騰)。
DEC VAX-11/780(32位寬,256KB-2MB內(nèi)存)
OpenVMS是DEC被康柏公司收購(康柏又被惠普收購)而目前又被HP所持有的系統(tǒng)。目前的版本是8.4( 700),發(fā)布時間是在2012年,包括800個升級以更好地支持2012年底推出的英特爾安騰9500系列處理器。
八、HP/UX(1986年)
HP/UX全稱為Hewlett Packard UniX,是惠普9000系列服務(wù)器的操作系統(tǒng),可以在HP的PA-RISC處理器 、Intel的Itanium處理器的電腦上運行?;赟ystem V,是Unix的一個變種。
HP/UX系統(tǒng)界面
HP/UX之前是SGI于1982年推出的IRIX,1983年SCO發(fā)布了其首個被稱之為XENIX System V的UNIX軟件包 。1989年惠普才將HP/UX與其他四大系統(tǒng)整合推出。它是一種多用戶操作系統(tǒng),允許多個用戶同時使用該系統(tǒng)。主要應(yīng)用在對高可靠性、高安全和業(yè)務(wù)管理和分區(qū)等功能訴求的場景。
另外,惠普還通過收購康柏獲得Tru64 UNIX for Alpha Server系統(tǒng)。該系統(tǒng)曾經(jīng)在2007年被中斷,但隨后延續(xù)至今。目前的版本為HP/UX 11i v3,去年3月發(fā)布。
九、AIX(1986年)
AIX(Advanced Interactive Executive)是IBM推出的UNIX操作系統(tǒng),起初它是為IBM 6150 RISC工作 站而設(shè),最開始出現(xiàn)的時間是在1986年。目前,AIX可以支持多種硬件平臺,包括IBM RS/6000系列和 之后的IBM POWER、基于PowerPC系統(tǒng)、IBM System i、System/370大型機,甚至還支持PS/2個人電腦 、蘋果網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
之后在1990年,AIX因支持RS/6000(即pSeries)系列產(chǎn)品而開始成為標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng),因此也受到了IBM Power Systems和IBM i、Linux的支持。AIS是首個利用日志記錄文件系統(tǒng)的OS,而且IBM持續(xù)不斷地增強軟件的處理器、磁盤和網(wǎng)絡(luò)虛擬化、動態(tài)硬件資源分配的功能,充分移植了大型機所具有的可靠出色設(shè)計元素。
AIX操作系統(tǒng)界面
2001年,IBM曾表示將增加對英特爾安騰的支持,但事后并未發(fā)布AIX 5L之后的其他版本?;赨NIX System V和4.3 BSD,AIX成為首個采用日志文件系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。
整個系統(tǒng)的設(shè)計從網(wǎng)絡(luò)、主機硬件系統(tǒng),到操作系統(tǒng)完全遵守開放系統(tǒng)的原則。AIX包含了許多IBM大型機傳統(tǒng)受歡迎的特征,如系統(tǒng)完整性,系統(tǒng)可管理性和系統(tǒng)可用性。在AIX 操作系統(tǒng)上,有許多的數(shù)據(jù)庫和開發(fā)工具,用戶除了選用已有的應(yīng)用軟件外,還可以根據(jù)各自的需要進行開發(fā)。AIX通常用來運行Oracle、Sybase、DB2等大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
十、Linux(1991年)
Linux也是類UNIX操作系統(tǒng)。1991年,Linus Benedict Torvalds宣布能夠在這種免費的操作系統(tǒng)上自由工作。起初它是作為類UNIX操作系統(tǒng)的免費版。截止目前,已經(jīng)擁有480種不同的Linux發(fā)行版。
和前面介紹的HP/UX一樣,Linux也是多用戶操作系統(tǒng),而且它還支持多任務(wù)、多線程和多CPU架構(gòu)。它能運行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,支持32位和64位硬件。
Linux二十年發(fā)展(來源:the Linux foundation)
Linux以它的高效性和靈活性著稱,Linux模塊化的設(shè)計結(jié)構(gòu),使得它既能在價格昂貴的工作站上運行,也能夠在廉價的PC機上實現(xiàn)全部的Unix特性。
它不僅包括完整的Linux操作系統(tǒng),而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應(yīng)用軟件,也有多個窗口管理器的X-Windows圖形用戶界面,支持用戶使用窗口、圖標(biāo)和菜單對系統(tǒng)進行操作。
十一、Solaris(1993年)
Solaris 是Sun Microsystems研發(fā)的操作系統(tǒng),也是UNIX的衍生版。目前的Solaris屬于混合開源軟件 ,開放版本就是OpenSolaris。
其實該操作系統(tǒng)之前名叫SunOS,它基于BSD UNIX。從5.0版本開始,SunOS開始轉(zhuǎn)向System V Release 4,并從此改名為Solaris(2.0)?,F(xiàn)在Solaris一般認為是由SunOS,圖形化的桌面計算環(huán)境,以及它 網(wǎng)絡(luò)增強部分組成。
Solaris操作系統(tǒng)界面
Solaris支持多種系統(tǒng)架構(gòu):SPARC, x86 and x64。與Linux相比,Solaris可以更有效地支持對稱多處 理器,允許Linux二進制程序直接在Solaris x86和x64系統(tǒng)上運行。
十二、Windows NT(1993年)
Windows NT想必大家都比較熟悉。它是微軟推出的首個服務(wù)器操作系統(tǒng)。具體來說,就是在1993年推 出面向工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和大型計算機的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),當(dāng)然也支持PC。Windows NT指的是New Technology的Windows。
Windows NT操作系統(tǒng)界面
從上面的介紹也可以得出,Windows NT的兩個版本分別是Windows NT Workstation 和Windows NT Server 。它采用了新型文件系統(tǒng)。可提供安全存取控制及容錯能力,在大容量磁盤上,它的效率比FAT高。另外,在網(wǎng)絡(luò)共享、用戶賬號、域管理、工作組等方面有所創(chuàng)新,強化了安全管理和用戶權(quán)限的概念。
十三、OS/2 Warp Server(1996年)
1996年,IBM推出了服務(wù)器版本的OS/2操作系統(tǒng)——OS/2 Warp Server。該系統(tǒng)其實有兩個版本(3和4 )結(jié)合了Warp 3和IBM LAN Server 4.0的特性。
IBM還創(chuàng)建了整合其他服務(wù)器操作系統(tǒng)的特性,比如備份、災(zāi)備、遠程訪問等等。在市場上,OS/2從未贏得與Windows和Windows NT對抗的戰(zhàn)爭,最終IBM選擇在2005年退出市場。
OS/2 Warp Server操作系統(tǒng)界面
十四、Mac OS X Server(1999年)
Mac OS X Server 1.0是蘋果首個服務(wù)器操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)融入了其收購的NeXT(OpenStep)以及Mac OS 8.5.1技術(shù)特性。1998年宣布其代號為Rhapsody,后來最終成為蘋果Mac OS 桌面版操作系統(tǒng),并于2001年推出了Mac OS X 10.0。
Mac OS X Server操作系統(tǒng)界面
隨著2011年推出Mac OS X 10,蘋果中止了其服務(wù)器版本專屬操作系統(tǒng)的發(fā)售,但仍可通過單獨的Server App或者Server Admin工具來出售具體服務(wù)器應(yīng)用套件。
十五、z/OS(2000年)
z/OS也就是目前IBM大型機操作系統(tǒng),其目前的版本為13,是IBM于1995年推出的OS/390、MVS(1974年推出)、OS/360(1964年)的后續(xù)版本。配合z/Architecture系列大型機開發(fā)出來的64位操作系統(tǒng),
該操作系統(tǒng)也支持最新的zEC12大型機,擁有極高的安全性和擴展性,常被部署在關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域。z/OS支持所有大型機的特性,比如64位Java、C、C++、UNIX API等等。
z/OS操作系統(tǒng)命令行界面
十六、Windows Server 2012(2012年)
Windows Server 2012是微軟最新的服務(wù)器操作系統(tǒng),當(dāng)然也是最早一批Windows NT的后繼者。該軟是 Widnows服務(wù)器版操作系統(tǒng)的分水嶺,加入了很多新的功能和特性,尤其是基于云應(yīng)用的存儲、擴展性 、Hyper-V和支持IPv6的IPAM等等。也加入了全新優(yōu)化的用戶界面和體驗,支持用戶在服務(wù)器核心(命令行環(huán)境)和圖形界面之間自由切換。
Windows Server 2012界面
Windows Server 2012總共有四個版本,涵蓋入門級、通用服務(wù)器和虛擬化環(huán)境數(shù)據(jù)中心等環(huán)境應(yīng)用。解決了私有云和混合云環(huán)境下的計算資源調(diào)配需求。