Operativsystemets historie

Operativsystemets historie er nært sammenvevet med datamaskinens historie.

Første generasjon (1945-1955)

Verdens første datamaskin, Charles Babbage mekaniske «analytiske maskin» fra 1800-tallet, brukte ikke et operativsystem.  Babbage brukte mesteparten av sitt liv og sin formue på å få denne til å virke, men uten større suksess, da datidens mekaniske elementer ikke hadde presisjonen som krevdes.  Etter dette var det liten utvikling fram til rundt andre verdenskrig, hvor blant annet Howard Aiken, John von Neumann, J. Presper Eckert og William Mauchley i USA og Konrad Zuse i Tyskland lagde datamaskiner som fylte hele rom med titusenvis av vakuumrør.  Disse datamaskinene ble utviklet, bygget, programmert og driftet av den samme gruppen mennesker, og hadde heller ikke noe operativsystem å snakke om.  All programmering skjedde i maskinspråk, ofte ved å plugge inn ledninger i riktige hull.  Så å si alle problemene disse maskinene løste besto av enkel aritmetikk, som for eksempel å lage store tabeller av sinus og cosinus.

Andre generasjon (1955-1965)

På 1950-tallet ble transistoren oppfunnet, og bildet endret seg radikalt.  Nå ble det forskjellige mennesker som stor for henholdsvis utvikling, bygging, programmering og drifting av datamaskinene, og programmer ble lagret på hullkort som de forskjellige utviklerne kunne ta med seg ned i datarommet og kjøre.  Programmeringsspråk som Fortran dukket også opp.  Siden mye tid gikk med til å bytte hullkort, behandle utskrifter og lignende, så man raskt at et bedre system trengtes.  Dette ble batchjobben, hvor en stabel hullkort ble lest inn på magnetisk tape og kjørt etter som datamaskinen ble ledig.  Ofte var det flere datamaskiner involvert, én som var god på å lese hullkort og skrive tape og én som var god på å kjøre aritmetikk (for eksempel henholdsvis IBM 1401 og IBM 7094).

En typisk jobb er illustrert i figuren til høyre.  Den besto av et input-kort, et kort med instruksjoner om hva som skulle lastes, en rekke kort som inneholdt programmet, et kort som fortalte datamaskinen at programmet som akkurat var kompilert skulle lastes i minnet, et kort som fortalte datamaskinen at programmet skulle kjøres, et sett kort med dataene som skulle brukes under kjøring og et kort som fortalte at stabelen med kort var slutt.  Kontrollkortene kan sees på som en forgjenger til dagens skriptspråk og kommandotolker.

Operativsystemer på denne typen inkluderte FMS (Fortran Monitor System) og IBSYS, IBM sitt operativsystem for 7094-modellen.

Tredje generasjon (1965-1980)

På begynnelsen av 1960-tallet hadde de fleste produsenter to sett produkter; en datamaskinserie for bruk til vitenskapelig tallknusing og en datamaskinserie for bruk til lesing og sortering av data.  Denne første typen ble brukt innenfor vitenskap og beregninger, og den andre ble brukt av banker og forsikringsselskaper.  Det var dyrt å ha to separate produktserier, og IBM løste dette ved å introdusere System/360.  Denne ble levert i et antall forskjellige konfigurasjoner etter kundens behov, og skulle i teorien kunne kjøre samme programvaren uavhengig av akkurat hvilken konfigurasjon den hadde.  360 var den første serien datamaskiner som brukte integrerte kretser, og hadde en stor fordel på ytelse i forhold til pris foran forrige generasjon datamaskiner, som var bygget opp av individuelle transistorer.

Operativsystemet OS/360 var flere størrelsesordener større enn forgjengerne, men løste oppgavene sin tross problemene størrelsen frembrakte med tanke på antall feil og vedlikeholdet som krevdes.  Dette systemet kan betraktes som en tredje generasjons operativsystem, og det brukte flere teknikker som manglet i andre generasjons produkter som FMS.  Den viktigste av disse var multiprogrammering.  På datamaskiner som IBMs 7094 måtte datamaskinen gå «på tomgang» hvis en jobb ventet på noen eksterne enheter.  I tunge regneoperasjoner var dette relativt sjelden, mens brukere som banker som behandlet mye eksterne data opplevde at prosessoren sto ledig 80-90% av tiden.  Dette var ikke holdbart, da det var svært kostbart å drifte disse maskinene.  Løsningen var da at minnet ble delt i flere partisjoner, slik at man kunne ha flere jobber inne samtidig.  Spesiell maskinvare ble utviklet til tredjegenerasjonssystemer slik at jobbene ikke laget krøll i de andres minneområder.

En annen teknikk var spooling, som besto i av at man hentet inn jobbene på disk så snart hullkortene var brakt ned til datarommet.  Dette medførte at en jobb kunne hentes inn i minnet så snart en annen jobb var ferdig.  Dette eliminerte og mye bæring av tape fram og tilbake mellom lesemaskinen og regnemaskinen.

Disse to framskrittene førte til et problem for programmererne, som tidligere hadde hatt datamaskinen for seg selv da de kjørte jobbene sine, noe som gjorde feilfinning mye enklere.  Nå var det ofte et flere timer mellom da jobben ble sendt ned til datasenteret og når utskriften kom tilbake.  Dette gjorde at man utviklet systemer med flere terminaler, hvor hver programmerer kunne gi kommandoer til datamaskinen etter forgodtbefinnende.  Siden en programmerer som feilsøker i et program gir kommandoer som kan utføres fort, altså ikke av typen «sortér en million felter i databasen», så fungerte dette greit.  Dette ble kalt timesharing.

Etter dette forsøkte man å bygge enorme systemer hvor hundrevis av brukere hadde terminaler.  Et eksempel er MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service), som skulle tilby datakraft til alle i Boston.  Dette konseptet var vanskelig å sette ut i praksis, og medførte blant annet at General Electrics ga opp datamaskiner i det store og hele.  MULITCS innførte dog en rekke idéer som ble brukt senere.

En annen trend på tiden var stadig kraftigere og billigere minimaskiner som for eksempel DEC PDP-1 fra 1961.  Disse ble brukt til all mulig slags databehandling som ikke krevde ekstrem «nummerknusing», og ble veldig utbredte.  Et resultat av dette var at Ken Thompson, en av bidragsyterne på Bell Labs til MULTICS, fant en ubrukt PDP-7 og skrev en redusert enbrukersversjon av MULTICS.  Dette arbeidet ble senere spiren til Unix.  Bruken av Unix tok av og spredde seg til alle typer maskiner.  Etter hvert fordrev de alle de proprietære operativsystemene fra stormaskiner, med unntak av IBMs MVS og DECs OpenVMS.  MVS overlevde på grunn av antall installerte maskiner som brukte det, og OpenVMS overlevde i bank- og finansverdenen på grunn av pålitelighet, sikkerhet og bevaring av data.

Fjerde generasjon (1980–)

Etter hvert som integrerte kretser ble tatt i bruk i stor skala kom den personlige datamaskinen på markedet.  Arkitekturen på personlige datamaskiner var ikke ulik minimaskiner, men prisen var mye lavere.  En annen forskjell var at de var beregnet på brukere uten solide datakunnskaper, og sånn sett måtte være brukervennlige.

Tidlig på 1980-tallet kom Commodore og Apple med OSer med et til dels grafisk brukergrensesnitt, henholdsvis for Commodore PET og Apple II.  Digital Research kom med CP/M, et enkelt operativsystem for forretningsbruk - men dette kunne også brukes på flere produsenters datamaskiner.  Etter hvert som teknologien modnet så Commodore med sin Amiga, Atari med sin GEM og Apple med sine Lisa og Macintosh, og alle disse hadde fullt utbygde grafiske brukergrensesnitt.  Det som i dag er programvaregiganten Microsoft kom etter hvert med MS-DOS, sterkt influert av CP/M og Windows, sterkt influert av Macintosh.  De forskjellige konkurrentene kom etter hvert i finansielle problemer, og Microsoft dominerer i dag markedet for personlige datamaskiner.

Midt på 1980-tallet kom de første datanettverkene og distribuerte operativsystemene.  Dette førte til at operativsystemene måtte være klar over at nettverkene og andre datamaskiner fantes, og tillate brukerne å logge inn på andre maskiner for å for eksempel flytte filer.  Et distribuert operativsystem synes ikke for brukeren; det lar ham bruke en datamaskin med flere prosessorer som om det skulle være én enkelt prosessor i en tradisjonell arkitektur.  Dette siste konseptet er det mest kompliserte av de to, og krever nye paradigmer, ikke bare noen kodelinjer ekstra.

Referanser

Eksterne lenker
  A Brief History of Computer Operating Systems