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世界操作系统发展简史

近期,华为鸿蒙操作系统成为业内关注焦点。

什么是操作系统?直接给出定义过于枯燥,在此以事例来说明——

在移动互联网时代,应用最广泛的两大操作系统为:安卓操作系统和苹果操作系统。如果做一个较为直白的比喻的话,操作系统好比人所具有的基本功能,比如吃喝拉撒睡,应用软件好比是人所具备的各种高级能力,如唱歌、跳舞、弹钢琴等,而硬件设备则可以直接看作人的身体部件。

我们回顾操作系统的发展历史发现,操作系统已经发展了近半个世纪,其覆盖的范围包括:个人电脑端操作系统、工业应用操作系统以及移动端操作系统。

其中,个人电脑端操作系统包括我们熟知和常用的微软Windows操作系统、苹果Mac操作系统以及门槛较高的Linux开源操作系统。

移动操作系统目前是安卓和苹果操作系统的二分天下。

至于工业操作系统,由于距离普通大众甚远,在此不做分析。本篇文章重点回顾一下个人电脑端操作系统的发展历程。

现代所有操作系统的鼻祖可追溯到美国AT&T公司和贝尔实验室等共同开发的MULTICS(多路信息计算系统)。自那开始,整个操作系统的演化可分成以下三个阶段:

(1)Unix初始系统诞生。此时的操作系统主要面向专业人士,无可视化界面,非专业人士不可用。

(2)可视化操作系统演进。以苹果 Mac、微软Windows为代表的可视化操作系统诞生,降低了使用者门槛。

(3)开源Linux诞生与演进。全世界软件人员合力开发的免费开源操作系统的诞生和长足发展。

下面,我们以操作系统在这三个阶段的发展做为主线,来大致回顾一下电脑端操作系统的发展历程。

一、Unix初始系统诞生

计算机操作系统的鼻祖来自MULTICS(多路信息计算系统),我们在这里简称为M系统。

M系统是1964年由贝尔实验室、麻省理工学院及美国通用电气公司共同参与研发的,其目的是开发出一套安装在大型主机上多人多工的操作系统。因为在当时,计算机一次只能接受一个任务,多人的任务需要排队执行。

后来,原M系统设计成员Ken Thompson(肯·汤普森)因为无聊,想把一套名为“太空旅游”的游戏移植到他们实验室的一台机器上而开发了一套软件,该套软件参考M系统的思路设计,但是功能目的单一,实验室的人戏称此软件为Unics(单路信息计算系统)。

由于当时的Unics,每次移植到一个新的机器上,都需要重复在机器上处理,且对不同的机器设备,需要额外的编程处理。对于了解计算机的人来讲,就是驱动都要自己写,自己配。那个时候,系统的传播,受限于硬件和使用者的能力,只能做到极少部分人来使用。

1971年,肯·汤普森 和DennisRitchie(丹尼斯·里奇)为了使当时的Unics具有更好的移植性、适用于不同的硬件设施,创造了C语言。

他们于1973年,以C语言重新改写与编译Unics的核心, 并正式命名为Unix,形成Unix的初代版本。该版本由于使用在当时看来是高级语言的C来改写,减轻了对底层硬件依赖的问题,从而可以广泛地在各种机器上使用。

初代的Unix采用了200多条程序命令,虽然内核很小,但是功能极为精简强悍。当时传统需要用100行到1000行代码的程序,用Unix不超过10条命令就可解决。因为它的极高效率,使得它在AT&T公司内得以疯狂快速地传播。对软件编程不了解的人可以设想一下,本来要一天才能做完的工作,用当时的Unix几分钟就搞定了全天的工作,这种神器能不快速传播吗?

计算机软件的发展历程就是一个持续优化,提升效率的过程。Unics的发明是为了将复杂的任务简单化处理。同时,为了将软件和硬件的关联处理实现简化而重新创建了一个新的语言(C语言),从而实现软件和硬件的分离,为现代操作系统(Unix)的发展打下了坚实的基础。

需要指出的是,当时的Unix属于美国AT&T公司下的贝尔实验室,但该公司和学术界合作开发(加州伯克利大学),从而快速将其在各大高校传开。随后在1977年,伯克利大学的Bill Joy在取得了Unix的核心原始码后,着手修改成适合自己机器的版本, 同时增加了很多功能软件与编译工具,最终将它命名为Berkeley Software Distribution (简称BSD)。这个BSD是Unix很重要的一个分支,苹果的操作系统实际源自此分支。

1979年,AT&T公司出于商业的考量,将Unix的版权收了回去。因此,AT&T在1979年发行的第七版Unix中,特别提到了 “不可对学生提供原始码”的严格限制。 这导致后来学术界自力更生,Andrew Tanenbaum(安德鲁·塔能鲍姆)教授参照Unix的功能,写了一个Minix系统,用于教授学生操作系统。该系统在1986年完成并发布,并于次年发布了相关书籍。这是后来大名鼎鼎的Linus Torvalds(林纳斯·托瓦兹) 能够得以构建Linux初代系统的基础。

二、可视化操作系统演进

在1984年以前,所有的操作系统都是基于企业的大型机或高校科研机构来设计和使用的,还没有普及到普通人能用的地步。

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