Architektúrák és operációs rendszerek: Bevezetés - Történelem

Balogh, Lőrentey: Architektúrák és operációs rendszerek – 2005–2006. első félév

Architektúrák és operációs rendszerek: Bevezetés - Történelem Balogh Ádám Lőrentey Károly Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Algoritmusok és Alkalmazásaik Tanszék


Tartalomjegyzék 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Bevezetés A számológépek története A számítógépek kezdetei Elektroncsöves gépek (1. generáció) Tranzisztoros gépek (2. generáció) Integrált áramkörök (3. generáció) A mikroprocesszor (4. generáció) A jövő számítógépei

2005. szeptember 30, 07:13

Bevezetés - Történelem

2. oldal


Félvezetők • A germánium és szilícium kristályok érdekes fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek – Tiszta állapotban szigetelők (négy kovalens kötés) – Ha a kristályrácsot foszforral, arzénnel szennyezzük, a szennyező atomok extra elektronjai a kristályt közepes vezetővé változtatják • N-típusú félvezető

– Bórral vagy galliummal szennyezve a kristályt elektronhiányok, „lyukak” keletkeznek, melyek a szomszédos elektronok átugrásával vándorolhatnak a kristályban • Ismét vezető anyagot kapunk • P-típusú félvezető – Más félvezető anyagok: gallium arzenid, gyémánt • A kék színű gyémántok természetes p-típusú félvezetők 2005. szeptember 30, 07:13


3. oldal


Félvezető diódák • Ha N és egy P típusú réteget egymás mellé helyezünk (NP-átmenet), diódát kapunk • A kétfajta félvezető típusban másfajták a töltéshordozók – Többlet-elektronok, vagy elektron-hiányok – Az átmeneten keresztüli diffúzióval ellenkező típusú töltéshordozók is bejuthatnak az anyagba – Ha két ellenkező típusú töltéshordozó találkozik, kioltják egymást (rekombinálódnak)

ekatód

ee

e

-

-

e

-

e-

e n-típusú

2005. szeptember 30, 07:13

-

+

+

+

+ +

+

+

anód

p-típusú


4. oldal


Félvezető diódák • A n-típusra pozitív, a p-típusra negatív feszültséget kapcsolva a töltéshordozók eltávolodnak egymástól – Az elektronok a pozitív kivezetésen távoznak – A hiányok a negatív pólusról érkező elektronokkal rekombinálódnak – A félvezető „kiürül”, szigetelővé válik • Az átmenet körül jókorára nő a töltéshordozók nélküli kiürített réteg

ee + - ee e- e katód e-

+ +e ++ e- + +e- anód + -

-

n-típus 2005. szeptember 30, 07:13

p-típus


5. oldal


Félvezető diódák • Fordított helyzetben a töltéshordozók az elektródáktól távolodva az NP-átmeneten keresztül rekombinálódnak – A negatív elektróda folyamatosan új elektronokat szolgáltat – A pozitív elektróda a kristályból magához ragadhat elektronokat, így új hiányok keletkeznek – A folyamatos rekombináció állandó elektromos áramot eredményez – A kristály vezetővé válik – A folyamat elindításához a két láb között 0.6 V nyitófeszültség szükséges

e

-

-

katód

2005. szeptember 30, 07:13

ee- e-

ee+ -

e-

+

+

+

+ +

e Rekombináció+ + e n-típus p-típus -


+e

-

+

e-

anód

6. oldal


A tranzisztor • Erősítésre és kapcsolásra egyaránt használható szilárdtest félvezető eszköz • 1947: J. Bardeen, W. H. Brattain és W. B. Shockley (Bell Laboratórium) – 1934 óta kísérleteztek félvezető anyagokkal – A tranzisztor a modern kor egyik legjelentősebb találmánya • A nyomdagéppel és a telefonnal összemérhető • Kezdetben mégsem vert fel nagy port • A zsebrádiók megjelenése jelentette tömeges elterjedését

– 1956: Fizikai Nobel-díj 2005. szeptember 30, 07:13


7. oldal


A tranzisztor • Bipoláris rétegtranzisztor (Bipolar junction transistor, BJT) – Három váltakozó típusú félvezető réteg • A középső réteg csak pár atom vastagságú, membránszerű • NPN vagy PNP típusú tranzisztor – Szembefordított diódákra emlékeztet – Első pillantásra nem folyhat áram át rajta – Három kivezetés, rendre emitter (E), bázis (B) és kollektor (C) C

N

P

C

B

E

E 2005. szeptember 30, 07:13

N

B Bevezetés - Történelem

8. oldal


A tranzisztor • A tranzisztor alapállapotában az np/pn átmenetek körüli kiürített rétegek megakadályozzák, hogy elektronok kerüljenek az emitterről a kollektorra – A B-C átmenet zárt állapotú, áram nem folyik – A E-B átmeneten nincs elég feszültségkülönbözet, hogy meginduljon a töltéshordozók rekombinációja

C

N e-

10 V

+

2005. szeptember 30, 07:13

P + e

e-

-

e

-

+

N

ee-

e-

E

B


9. oldal


A tranzisztor • A bázis-emitter átmenetre nyitófeszültséget kapcsolva az átmenet kinyit – Megindul a töltéshordozók áramlása a B-E lábak között – A magas kollektorfeszültség térereje a kollektorhoz vonzza a bázisba került elektronok többségét – Az elektronok átjutnak a (továbbra is zárt állapotú) B-C átmeneten – Finom kvantumfizikai megfontolások – A C-E áram akár néhány százszorosa is lehet a BE áramnak

• Összefoglalva: a bázisra kapcsolt feszültséggel vezérelhetjük a kollektor és az emitter között folyó áram erősségét

N

e

C

e-

10 V

+

2005. szeptember 30, 07:13

P e-

-

e

-

e

+ eB


-

N E

e0.6 V

+

10. oldal


A tranzisztor

2005. szeptember 30, 07:13 Bevezetés - Történelem 11. oldal


A tranzisztor • A tranzisztor előnyei: – – – –

Kis fogyasztás (v. ö. a vákumcsövek katódfűtésével) Rendkívüli megbízhatóság Igen magas kapcsolási sebesség Kis méret, strapabírás

• Digitális rendszerekben ma már főleg egy másik, újabb tranzisztor-technológiát alkalmaznak – – – – –

Térvezérlésű tranzisztor (Field Effect Transistor, FET) 1960, MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) Jóval egyszerűbb gyártási technológia Energiatakarékos működés, statikus állapotban nem folyik áram Minél kisebb, annál jobbak a működési paraméterei (mikrométeres léptékig)

2005. szeptember 30, 07:13


12. oldal

Kitérő: az első tranzisztoros zsebrádió


• Regency TR-1 (1954) vs. iPod mini (2004)

http://flickr.com/photos/ousby/42800856/ 2005. szeptember 30, 07:13


13. oldal


1959: Első tranzisztoros számítógépek • IBM 7090 nagygép – Tudományos és mérnöki feladatokra – 32768 db 36 bites szó, ferritgyűrűs memória – Adatcsatornás I/O – A Dr. Strangelove c. film egyik szereplője

• IBM 1401 középgép – Ügyviteli célú, decimális számítógép – Az akkori idők legnépszerűbb számítógépe (12000 eladott példány) 2005. szeptember 30, 07:13


14. oldal


1960: IBM 1620 • Az IBM 650 leváltására – Érdemes összehasonlítani a méreteket! – Viszonylag nehézkesen programozható gép, durva tervezési hibákkal (Dijkstra)

2005. szeptember 30, 07:13


15. oldal


Ferritgyűrűs memória • Mágneses elvű adattároló eszközök – Operatív tár céljára használták – Véletlen elérésű memória (RAM) – Nagyjából 1-10 MHz sebesség

• Vezetékháló kereszteződéseibe szőtt apró ferritkarikák – Egy karika mágnesezettségi állapota = egy bit – Egy karika állapotát a rajta kereszteződő két vezetékre egyszerre érkező áram tudja csak átbillenteni • Az áram irányától függ a beállított bit értéke • A mágnesezettség az áram kikapcsolása után is megmarad – Kiolvasás a 0 állapotba billentés során keletkező induktív áramimpulzus mérésével • Ezt egy harmadik kábelen figyelték (sense) • A kiolvasás elrontja az állapotot; utána visszaírás szükséges 2005. szeptember 30, 07:13


16. oldal


Ferritgyűrűs memória • Ára kezdetben 1$/bit, végül 0.01$/bit

• 1970-es évekig elterjedt használatban maradt

• Mindvégig kézzel szőtték

• Kikapcsolás után is megőrzi adatait

2005. szeptember 30, 07:13


17. oldal


Digital Equipment Corporation • 1957-ben alapított cég, Ken Olsen (MIT) • 1980-ra a világ második legnagyobb számítógépgyártója – Számos nagyszerű hardver- és szoftvertermék – Híres és népszerű miniszámítógép-sorozatok – Rendkívül igényes tervezés • 1960: PDP architektúra • 1976: VAX architektúra, VMS operációs rendszer • 1992: Alpha processzor

• Végzet: zárt üzletpolitika, saját megoldások erőltetése – Jellegzetes példa: DECnet vs. TCP/IP – 1998-ban a Compaq felvásárolja – 2002-ben aztán a Compaqot veszi meg a Hewlett-Packard 2005. szeptember 30, 07:13


18. oldal


1960: DEC PDP-1 • Programmed Data Processor - 1 – A Digital első számítógépe – 5Mhz, 0.1 MIPS, 4096 szavas memória, 18 bites szavak – 100-200000 $, a cél az IBM hasonló gépeinek alábecslése

• Első interaktív, sororientált szövegszerkesztő programok – Programok bevitele kényelmetlen módon, lyukszalagon történt – Volt viszont hozzá egy jó minőségű távírógép (teletype) • Expensive Typewriter • TECO (Text Editor and Corrector) – A vi és az Emacs megjelenéséig a legnépszerűbb programozói editor (az Emacs közvetlen elődje)

• Az első számítógépes videojáték: Spacewar – Katódsugárcsöves megjelenítőn – GNU/Linux rendszereken gyakran ma is megtaláljuk egy változatát 2005. szeptember 30, 07:13


19. oldal


1960: DEC PDP-1



Az operációs rendszer • Az első számítógépek semmilyen operációs rendszerrel nem rendelkeztek – Egyszerre egy programot futtattak – A futó program teljes uralmat gyakorolt a hardver felett – Az operátor egyesével adagolta a futtatandó programokat • Programváltás vagy I/O közben a gép processzora kihasználatlan maradt • Egy kézi szalagcsere sok időt felemészthet!

– Az erősen korlátos tárkapacitás és teljesítmény kezdetben nem is tette volna lehetővé a gazdaságosabb működtetést

2005. szeptember 30, 07:13


21. oldal


Az operációs rendszer • 1950-es évek: első operációs rendszer-csírák – A program indítására, a kimenet/bemenet könnyebb kezelésére hamarosan rutingyűjteményeket kezdtek írni • A rutinokat mindig hozzácsapták a programokhoz

– A (drága) gépidő kiszámlázását is meg kellett oldani • A számlaadatokat az illetéktelen beavatkozástól védeni kellett • Felmerült az igény, hogy a felhasználói programok ne tehessenek meg bármit a gépen

• Hamarosan a rutingyűjtemény kezdte mind inkább átvenni a gép irányítását – Folyamatosan a memóriában maradt, két job között is – Önmaga intézte a felhasználói programok betöltésének kitakarításának feladatait, közben számlázott – A programozók helyett főállású operátorok kezelték a gépet 2005. szeptember 30, 07:13


22. oldal


Multiprogramozás • Hogyan lehet a jobváltások, I/O várakozások miatti rossz processzor-kihasználtságon javítani? – Ötlet: tartsunk egyszerre több programot készenlétben, és ha az éppen futó folyamat befejeződik, vagy I/O-ra kezd várni, azonnal kapcsoljunk át egy másik folyamatra – Neve: multiprogramozás, 1950-es évek vége – Ha az aktuális folyamat hosszú ideig nem kezd I/Oba, folyamatosan magánál tartja a processzort • A többi folyamat ilyenkor hosszú ideig nem jut szóhoz • Kötegelt feldolgozás • Interaktív rendszereken nem elfogadható 2005. szeptember 30, 07:13


23. oldal


Időosztásos rendszerek; a CTSS • Időosztásos rendszerek – Több felhasználó egyidejű interaktív kiszolgálására – Váltogassunk sűrűn a folyamatok között

• 1957: CTSS, Compatible Time-Sharing System – John McCarthy • Már ismerős név, a LISP megalkotója

– IBM 7094-re – A FORTRAN Monitor Systemmel (FMS) kompatibilis • Korábbi kötegelt operációs rendszer • A CTSS eredeti FMS-t futtatott egy virtuális gépben • A folyamatok sebességén alig érezhető volt a változás

– Felhasználók közti email! 2005. szeptember 30, 07:13


24. oldal


A második generáció, összefoglalás • 1960-as évek első fele • Jelentős méretcsökkenés – 1. generáció: szobányi területű, többtonnás monstrumok – 2. generáció: íróasztal méretű, barátságos gépek

• Az árak még mindig viszonylag magasak – Egyetemek, kutatóintézetek – Kormányzati hivatalok – Nagyobb cégek

2005. szeptember 30, 07:13


25. oldal


Tartalomjegyzék 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Bevezetés A számológépek története A számítógépek kezdetei Elektroncsöves gépek (1. generáció) Tranzisztoros gépek (2. generáció) Integrált áramkörök (3. generáció) A mikroprocesszor (4. generáció) A jövő számítógépei

2005. szeptember 30, 07:13


26. oldal


Integrált áramkörök • 1959: az integrált áramkör feltalálása – Jack Kilby (Texas Instruments) és Robert Noyce (Fairchild Semiconductor), egymástól függetlenül – Több áramköri elem ugyanazon a félvezető lapkán

• Nagyüzemi gyártási technológia – Milliárd dolláros gyártósorok – Alap: nagyméretű félvezető egykristály (300 mm) – Fotolitográfiai eljárás • A látható fény hullámhossza ma már túl nagy, UV-fény

– Adott tulajdonságú réteg felvitele, felesleg lemarása • Az eljárást akár több tucatszor ismétlik, míg ki nem alakul a kész szerkezet

2005. szeptember 30, 07:13


27. oldal


Integrált áramkörök • 1960-65: Small-Scale Integration, SSI – Néhány tucat, szemmel is látható elem, egy-két logikai kapu – Az Apollo űrprogram fontos hajtóerő és pénzforrás volt

• 1965-75: Middle-Scale Integration, MSI – Több száz, mikroszkóppal megfigyelhető elem – Alrendszerek egyetlen lapon

• 1975-80: Large-Scale Integration, LSI – Több tízezer elem, elektronmikroszkóp – 3-4 chip elég egy zsebszámológéphez

• 1980-napjaink: VLSI, ULSI, stb. – Több millió elem egyetlen 1cm2-nyi chipen – Nanométeres precizitás, sok száz chip egyetlen kristályszeleten – Akár teljes számítógépek egyetlen chipen 2005. szeptember 30, 07:13


28. oldal


1964: IBM System/360 • Az IBM forradalmi gépcsaládja – Minden idők legdrágább számítógép-fejlesztése • 5 milliárd USA dollár • Az IBM a saját fennmaradását tette kockára

– Fő tervezőmérnök: Gene Amdahl – Forradalmi koncepció: egymással kompatibilis, különböző teljesítményű és árú számítógéptípusok • Az egyikre készült programok a másikon is változtatás nélkül futtathatóak • Az architektúra (platform) mint önálló koncepció megjelenése • Korábban minden új, nagyobb teljesítményű gép megvételekor előlről kellett kezdeni a szoftverfejlesztést – A vevő ha kinőtte is régi gépét, nemigen szánta el magát a cserére – A kompatibilitás napjainkig a számítógép-gyártók üzleti sikerének kulcsa 2005. szeptember 30, 07:13


29. oldal


1964: IBM System/360 • Az S/360 örökségei: Nyolcbites bájtok, bájtcímzésű memória 32 bites szóhosszúság Kettes komplemens aritmetika Szegmentált és lapozott virtuális memória • Az S/360-on 24-bites címtartomány – Mikrokód – Lebegőpontos utasításkészlet (az IEEE 754 elődje) – EBCDIC karakterkészlet • Nem volt elég idő az ASCII támogatás megoldására • Az IBM nagygépeken napjainkig megmaradt – – – –

2005. szeptember 30, 07:13


30. oldal


1964: IBM System/360



1964: IBM System/360



1964: IBM System/360 • Tipikus mainframe számítógépek • A gépcsalád 1977-ig kereskedelmi forgalomban maradt • Közvetlen leszármazási út a mai IBM nagygépekhez: – 1971: IBM System/370 • Teljes körű virtuális memória támogatás • Kétprocesszoros SMP

– 1990-es évek, napjaink: IBM System/390 • Névcsere: zSeries, majd újabban System z9 • Akár egyszerre 54 processzor – CPU meghibásodások felismerése és elhárítása – Becsült átlagos meghibásodások közti idő: 40 év!

• Az 1964-es 24-bites programok ma is futnak 2005. szeptember 30, 07:13


33. oldal


1966: OS/360 • Az IBM S/360-hoz kifejlesztett operációs rendszer – Kifejlesztése óriási munka volt („kétezer matematikus”) – Sokat késett, első változatai (PCP, MFT) csak 1966-ban készültek el • Lásd Frederick P. Brooks: The Mythical Man-Month • Primary Control Program, szekvenciális, kötegelt feldolgozás • Multiprogramming with a Fixed number of Tasks, rögzített számú folyamat, fixen particionált memória • 1967: MVT, Multiprogramming with a Variable number of Tasks, rugalmas, dinamikus időosztás és memóriakiosztás • Utódai: MVS, OS/390, és a mai z/OS

– Míg készült, ideiglenes operációs rendszereket használtak • BOS, TOS, DOS (Basic-, Tape- és Disk Operating System) • A DOS utódait (DOS/VSE, VSE/ESA, VM/ESA, z/ESA) ma is használják 2005. szeptember 30, 07:13


34. oldal


1968: DEC PDP-10 • 1968: PDP-10 miniszámítógép – Az 1963-as PDP-6 fejlettebb változata – 36 bites szóhossz, 32768 szavas ferritgyűrűs memória – Executive és User üzemmód az akkoriban megjelenő ún. „operációs rendszerek” támogatására • User módban I/O eszközök nem használhatóak, és a címtartomány két felének csak egy-egy állítható szelete elérhető • Alsó szelet: munkaadatok + verem; felső szelet: csak olvasható, folyamatok közt megosztott kód

– Gyári operációs rendszer: TOPS-10 • Az egyik első példa a gyártó által szolgáltatott szoftverre • A VMS és a Windows NT távoli felmenője 2005. szeptember 30, 07:13


35. oldal


1968: DEC PDP-10



1968: DEC PDP-10 • A PDP-10 sorozatot egészen 1983-ig gyártották • A TRON című film (Disney, 1982) számítógépes grafikáit egy PDP 10-klónon (Super Foonly F-1) számolták • A PDP-10 köré az MIT-n gazdag buherátor-kultúra szerveződött – ITS operációs rendszer – A mai szabadszoftver-közösség ősképe

2005. szeptember 30, 07:13


37. oldal


ITS • 1969: The Incompatible Timesharing System – MIT fejlesztésű PDP-10 operációs rendszer – A CTSS nevének humoros eltorzításából

• Vívmányai: – – – –

Eszközfüggetlen grafikus megjelenítés Virtuális, szoftveresen emulált perifériák Az első hálózati fájlrendszer Faszerkezetbe szervezett folyamat-hierarchia

• Erősen bízott a felhasználók jóindulatában – Nem volt jelszavas belépés, bárki bárkinek nevében beléphetett – Bármelyik felhasználó bármikor leállíthatta az egész rendszert – Semmiféle fájlvédelem, bármely fájl szabadon változtatható volt 2005. szeptember 30, 07:13


38. oldal


1978: A Digital VAX • Virtual Address Extension – A korábbi PDP-11-es sorozat 32 bites kiterjesztése – Virtuális címzés, lapozás – Az ún. CISC rendszerek mintapéldája

• Egészen 2001-ig gyártották • Operációs rendszerek: – Digital VMS, BSD UNIX, újabban *BSD és Linux is

• ludens.elte.hu: 1992 óta működő VMS szolgáltatás – ludens.elte.hu, az ELTENET indulásával egyidőben – Ma már nem VAX, hanem Alpha architektúrájú 2005. szeptember 30, 07:13


39. oldal


1978: A Digital VAX



Digital VMS • A VAX architektúrával párhuzamosan bevezetett, általános célú operációs rendszer – Rendkívül jó fürtözési technológia • Elosztott operációs rendszer • Szimmetrikus és aszimmetrikus SMP • Beépített hálózatkezelés – Hálózaton keresztüli munkamegosztás

– Gazdag fájlkezelési képességek • Nagy megbízhatóságú, hibatűrő osztott fájlrendszer • Integrált adatbázis-lehetőségek

– Kiváló security paraméterek – Jól bővíthető, fejlett parancssori nyelv (DCL)

• Később a VAX-ot leváltó Alpha architektúrára és pár éve Intel Itaniumra is átültették

2005. szeptember 30, 07:13


41. oldal


Multics • Multiplexed Information and Computing Service • Különlegesen nagy hatású operációs rendszer – 1964: MIT, General Electric (később Honeywell) és a Bell Labs kezdeményezése – 1969: A Bell Labs kiszáll a projektből • A projekt egyes résztvevői a UNIX-on kezdtek dolgozni

– Kereskedelmileg nem volt sikeres • Mindössze kb. 80 installáció • Túl bonyolultnak, túl nagynak tekintették

– Forradalmi újdonságai a későbbi fejlesztésekre döntő befolyással voltak – A Honeywell 1985-ig folytatta a fejlesztést • Az utolsó Multics gépet 2000-ben állították le Kanadában 2005. szeptember 30, 07:13


42. oldal


Multics • A Multics egyes ötleteit a mai modern operációs rendszerek is csak részben implementálják • Vízió: a számítási kapacitás közüzemi szolgáltatásokhoz hasonló terjesztése – Magas rendelkezésre állás – Moduláris szoftver és hardver felépítés – Szükség esetén akár menet közben is új processzorok, több memória csatlakoztatása – A felhasználók egymástól való izolációja, ugyanakkor rugalmas kommunikációs eszközök biztosítása

• Dinamikus kötés (dynamic linking) – Futás közben új futtatható rutinok kapcsolhatóak a folyamat címtartományába, akár más folyamatból is – Nemcsak szabvány rutinkönyvtárakra, hanem kommunikációra is szolgál 2005. szeptember 30, 07:13


43. oldal


Multics • Biztonsági megfontolások már a kezdetektől – Réteges felépítésű rendszer, hagymaszerűen egymásba ágyazott privilégium-szintek – Hozzáférés-vezérlő listák (ACL) minden fájlon

• Magasszintű programozási nyelv – Az egész operációs rendszert PL/1-ben írják – Gépfüggetlenség

• Egyszintű, homogén tár – Szakítás a hagyományos, hierarchikus tár-képpel – A programok szempontjából nincs különbség a memória és a háttértáron lévő fájlok között – Fájl I/O egyszerű memóriahivatkozással történhet – Hierarchikus fájlrendszer, hosszú fájlnevek, linkek

2005. szeptember 30, 07:13


44. oldal


UNIX • Hordozható, időosztásos, többfelhasználós általános célú operációs rendszer – 1969, Ken Thompson, Dennis Ritchie, Douglas McIlroy • AT&T Bell Labs • Eredetileg PDP-7, majd PDP-11 assembly nyelven – A név a Multics „kasztrált” változatára utaló szóvicc • Unics, Uniplexed Information and Computing System – Igen erős szövegfeldolgozó képességek – A Bell Labs szabadalmi beadványait dolgozták fel vele – 1973: A UNIX-ot átírják a kifejezetten e célra megalkotott C programozási nyelvre • Kompakt, hordozható kód • Az AT&T a UNIX forráskódját is licenszelte 2005. szeptember 30, 07:13


45. oldal


A UNIX eredményei • A UNIX a Multics mellett a legnagyobb hatású operációs rendszerek egyike – Alapfilozófiája az egyszerűségre törekvés • „Csak egy dolgot csinálj, de azt csináld rendesen” • cat file.txt | tr -s ʺ \tʺ ʺ\nʺ | sort | uniq -c | sort -nr | head -10

– Drasztikusan leegyszerűsített fájlrendszer • Komplex rekordszerkezetek helyett egyszerű, egységes bájtsorozatok • A periférikus eszközök a fájlrendszerből speciális fájlokként látszanak • Szövegorientáltság (8 bites ASCII mindenütt) • Csővezetékek (pipe)

2005. szeptember 30, 07:13


46. oldal


A UNIX eredményei • További UNIX eredmények: – A C programozási nyelv • Napjaink legnépszerűbb nyelvcsaládja

– Multix elemeinek népszerűsítése • Egyszerű folyamatként futó parancsértelmező • Tetszőleges mélységű könyvtárszerkezet

– A TCP/IP protokollcsalád megjelenése olcsó számítógépeken • Lehetővé tette az Internet korának eljövetelét • Email (CTSS, 1957), WWW (Tim Berners-Lee, CERN, 1991)

– A szabadszoftver mozgalom elindulása – Operációs rendszerek szabványosítása • X/Open, POSIX, Single UNIX Specification 2005. szeptember 30, 07:13


47. oldal


UNIX Történelem: AT&T UNIX-ok • 1979: UNIX Version 7, utolsó kutatói változat • 1982-89: AT&T kereskedelmi változatok • 1989: UNIX System V Release 4 • Mai közvetlen leszármazottak: – Sun Microsystems Solaris operációs rendszere – SCO OpenServer, SCO UnixWare

• Óriási népszerűség – Millió párhuzamos fejlesztés, variáns, változat – IBM AIX, HP-UX, SGI Irix, – Érdekesség: Microsoft Xenix (1980) 2005. szeptember 30, 07:13


48. oldal


UNIX Történelem: BSD • A kutatói UNIX változatok forráskódját előszeretettel használták oktatási célokra – Az egyetemeken tovább is fejlesztették – A Kaliforniai Berkeley Egyetem saját változatokat adott ki • Berkeley Software Distribution, BSD

• 1978, 2BSD: Bill Joy: C shell, vi editor • 1983, 4.2BSD: TCP/IP – A UNIX lett az első elterjedt OS TCP/IP-támogatással – Az Internet révén a UNIX óriási jelentőségre tett szert

• A nyolcvanas évek végére az AT&T kezdte elviselhetetlenül drágán adni a licenszjogokat – Mindeddig minden BSD UNIX-hoz AT&T licenc is kellett – Felmerült az igény egy AT&T független UNIX rendszer iránt 2005. szeptember 30, 07:13


49. oldal


A UNIX per • 1991: Net/2, egy szinte teljes UNIX rendszer, AT&T kód nélkül – Szabadon terjeszthető és felhasználható

• 1992: Az AT&T bepereli a Berkeley egyetemet – A bíróság leállítja a terjesztést – 1994: megegyezés a BSD javára – 1995: 4.4BSD-Lite Release 2, utolsó Berkeley kiadás

• 1995-től: közösségi fejlesztés – FreeBSD: Intel alapú, felhasználóbarát, nagyteljesítményű – NetBSD: extrém hordozhatóság (54 platform) – OpenBSD: kriptográfiai eszközök, security (OpenSSH)

• Rendkívül liberális terjesztési és felhasználási feltételek – Példa: a Microsoft Windows hálózati implementációja is BSD-alapú 2005. szeptember 30, 07:13


50. oldal


UNIX családfa (részleges) • A különböző UNIX rendszerek leszármazási viszonyai már-már követhetetlenek

2005. szeptember 30, 07:13


51. oldal


A GNU projekt • 1983, GNU is Not UNIX – Richard Stallman, MIT – Megelégelte a felhasználók kezeit megkötő szoftver-licenszeket – Kezdeményezést indított egy minden megkötéstől mentes teljes operációs rendszer létrehozására – Első programok: az Emacs editor, C fordító (GCC), debugger (GDB)

• 1990-re már szinte a teljes eszköztár kész volt, már csak a tulajdonképpeni operációs rendszer, a kernel hiányzott – A BSD UNIX ideális lett volna, azonban az AT&T pere meggátolta használatát 2005. szeptember 30, 07:13


52. oldal


A GNU/Linux • 1991: A Linux kernel – Linus Torvalds, Finnországban született, de svéd anyanyelvű egyetemi hallgató – Tanenbaum Minixétől ihletet kapva elkészíti és közzéteszi saját PC-n futó UNIX-klónjának első, kezdetleges változatát – Az Internet programozói közössége hamar felkapja a projektet, lelkes amatőrök fejlesztik tovább, Torvalds irányításával – Mára több tucat architektúrán futni képes, komoly cégek bevonásával fejlesztett versenyképes operációs rendszerré nőtte ki magát – IBM nagygépektől (z/VM) kéziszámítógépekig • A Linux kernel csak a GNU eszközökkel kiegészítve válik használható operációs rendszerré: GNU/Linux – Debian GNU/Linux disztribúció: 1400 önkéntes, 15300 szabad szoftvercsomag, 230 millió programsor – valószínűleg a világ legnagyobb programrendszere 2005. szeptember 30, 07:13


53. oldal

Architektúrák és operációs rendszerek: Bevezetés - Történelem

Recommend Documents