Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Gymnázium > Historie operačních systémů: Cesta k modernímu...

Ikona teoreticky

Historie operačních systémů: Cesta k modernímu grafickému operačnímu systému

Ikona odbornost
Autor: Bc. Monika Černá
Spoluautor: RNDr. Michal Černý
Anotace: Historie operačních systémů je mimořádně zajímavá z řady důvodů. Jedním z nich je, že dávají možnost pochopit, jakým způsobem se vyvíjely a byly budovány tyto systémy, což má zásadní vliv také na to, jak dnes vypadají.
Obor příspěvku:Informatika a informační a komunikační technologie
Klíčová slova: operační systém, Windows, Dos, Xerox, Windows 98, X Windows Server

V předchozím díle jsme stručně hovořili o operačních systémech typu Unix a jeho návrhu multitaskového multiuživatelského systému. Dále byla řeč o operačním systému DOS, který nebyl technicky nikterak dokonalý, nicméně se mu podařilo získat klíčový podíl na trhu. Řeč byla také o důvodech vzniku operačních systémů v souvislosti s rozvojem vyšších operačních systémů.

V tomto pokračování se stručně zaměříme na vznik operačního systému Windows. Napřed budeme ale hovořit o systému X Windows Server, který zavádí grafické prostředí do operačních systémů. Jde o zásadní změnu v ovládání, která má za následek zavedení užívání myši a dalších moderních ovládacích prvků. Jistě bude pro žáky zajímavé zjištění, že toto grafické rozhraní je na jádře samotného systému relativně nezávislé.

Xerox Alto

První grafický operační systém byl na počítači Xerox Alto, který využíval okna, přišel s konceptem Desktopu (pracovní plochy) nebo s užíváním myši jako ovládacího prvku. Počítač vznikl v roce 1973. Nebyl příliš obchodně úspěšný, a to především kvůli samotnému Xeroxu, který své vývojáře v jeho vývoji příliš nepodporoval a vnímal jej jen jako jakýsi technický experiment. Systém byl dokonce předváděn konkurenci, která se jej postupně snažila v řadě ohledů kopírovat.

X Windows System

X Windows System je  souhrnné označení pro software, který umožňuje vytvořit grafické uživatelské prostředí na úrovni operačního systému. Užívá se především v unixových systémech (Linux, BSD, Mac OS). Využívá se zde model klient–server, který se skládá z několika komponent, které jsou navzájem nezávislé (X Server, X protokol, knihovna Xlib a další). Jde tedy o klasický vrstevnatý model.

Vstupy a výstupy zajišťuje X Server, který ovládá hardware, a roli klientů plní jednotlivé aplikace. Pro vzájemnou komunikaci je užíván již zmíněný X protokol, který je přenášen obvykle pomocí protokolů z rodiny TCP/IP. X Server tedy zajišťuje přímý kontakt s uživatelem, přistupuje k hardwaru a samozřejmě reaguje na příkazy a dotazy jednotlivých aplikací. Ty mohou recipročně využívat všech služeb, které X Server nabízí, a prostřednictvím něj pracovat s hardwarem, vzájemně komunikovat nebo být ovládány uživatelem. 

Pro programátora by měla být určena knihovna Xlib, pomocí které je možné vytvářet aplikace, aniž by musel řešit konkrétní hardwarové vybavení či znát X protokol. V praxi se ale ukazuje, že mnohem efektivnějším, rychlejším a pohodlnějším způsobem vývoje aplikací je užít nějakého frameworku (Gtk+, Qt, ...) a vytvářet díky nim prosté widgety.

Zajímavé je, že samotný správce oken je pro X Windows System jen další aplikací (tedy klientem), kterou je možné libovolně zaměňovat. Samotný systém se o tyto věci nijak nestará. To umožňuje vytvářet velice různorodá grafická prostředí při využívání zcela standardních a osvědčených hotových knihoven, frameworků a dalších prvků.

Windows 1.0 -3.11

Tak, jak se začala postupně prosazovat grafická prostředí, měl i Microsoft motivaci vykročit tímto směrem. Ta byla umocněna také tím, že jeho operační systém MS DOS nebyl právě uživatelsky příjemný a velká většina lidí užívala nějakého správce souborů, na kterého byla fixována více než na samotný operační systém. Základní myšlenka vzniku Windows byla tedy jasná – vytvořit grafické prostředí, které bude přímo konkurovat Norton Commanderu a podobným aplikacím. 

A právě na této myšlence byl založený koncept Windows 1.0. Šlo o operační systém, který byl plně založený na MS DOS. Byl umožněn teoretický multitasking, ovšem jen v nepreemtivní variantě, což zásadně ovlivňovalo jeho možnosti i stabilitu celého systému. Pracovní plocha zde ve vlastním slova smyslu ještě neexistovala. Tento operační systém vydaný v roce 1985 se nikdy příliš neprosadil, ač byl několikrát aktualizován.

Windows 98
Screenshot of Microsoft Windows 1.0 operating environment showing MS-DOS Executive and other applications.
Used with permission from Microsoft. Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Windows1.0.png

Mluvit o verzi Windows jako o jediné variantě je v zásadě nemožné, neboť existovala v řadě variant s velkým množstvím různých funkcí, vylepšení a vlastností. Stavěla na DOS verze 3.0 a přinesla několik zajímavých novinek pro práci s okny – ta se mohla překrývat, bylo možné je minimalizovat či maximalizovat. Zlepšila se také práce s klávesovými zkratkami. Zajímavostí je, že vznikaly edice pro procesory, které umožňovaly lépe využívat jejích nové vlastnosti. Požadovaná abstrakce tedy byla v roce 1987 něčím zcela nedodržovaným. Ostatně to mělo také logiku – výkon počítačů byl relativně malý a jakékoli zlepšení bylo pro uživatele mimořádně důležité. 

Ilustrační obrázek zobrazíte např. zde: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Windows_2.0.png


Všechny aplikace se důsledně přestěhovaly do oken, což byl první krok k funkčnímu multitaskingu, který se zde podařilo (alespoň v omezené míře) zrealizovat. Microsoft si dal záležet také na tom, aby byl systém uživatelsky zajímavý a hned použitelný – integrální součástí jsou aplikace jako malování, poznámkový blok, kalkulačka nebo hry Reversi a Solitaire. Z pohledu grafického rozhraní šlo o velký krok kupředu také v tom, že bylo možné užívat 256 barev místo 16 a větší barevnou hloubku. Zlepšila se také podpora vývojářů, kteří měli k dispozici grafické knihovny, které mohli snadno použít. Windows 3.0 byly pro vývoj Windows zcela klíčové. Byly totiž první, kterým se podařilo masivně se rozšířit. Šlo již o plně 16bitový operační systém, což mělo za následek mnohem větší rychlost aplikací i celého systému. Opět ale plně stál na MS DOS. Mezi zásadní novinky patřilo ovládání pomocí ikon a spouštění aplikací pomocí správce souborů. To zcela zásadním způsobem zvýšilo uživatelský standard. Vznikl přehledný panel nástrojů, který umožňoval i méně zdatným uživatelům konfiguraci systému a instalaci nových prvků.

Windows 98
Screenshot of Windows for Workgroups 3.11.
Used with permission from Microsoft. Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Windows_3.11_workspace.png

Později vyšly ještě verze 3.1 a 3.11, které přinášely jednak řadu drobných úprav a vylepšení, ale také jednu zásadní změnu – podporu 32bitových aplikací, což byl opět krok směrem kupředu. Microsoft si tak chystal půdu pro svůj (do velké míry revoluční) systém Windows 95. 

Windows 95, 98, ME

Jak již název napovídá, Windows 95 se objevily v roce 1995. Šlo o systém, který přinášel řadu novinek, a ač byl spojený s MS DOS, tento systém ustupoval do pozadí a běžnému uživateli zůstal skryt. Systém by určený pro běh 32bitových programů a zavádí preemtivní multitasking, takže je skutečně možné provozovat více aplikací současně bez většího rizika pádu systému. I když je pravdou, že právě stabilita a bezpečnost se Windows 95 vytýkaly vždy. Kvůli přechodu na 32bitovou verzi bylo potřeba zajistit nové ovládače pro hardware, což byl z počátku trochu problém.

Velkých změn se dočkalo grafické prostředí, které už vypadalo jako velice podobné tomu, které známe z dnešních Windows. Objevuje se nabídka start, plocha, hlavní panel či Správce úloh (ve smyslu uživatelské aplikace). To zásadním způsobem zvýšilo uživatelský komfort. Mezi další zajímavosti patří podpora dlouhých jmen souborů (256 znaků), čímž se souborový systém částečně odpojuje od MS DOS. V systému se objevuje řada nových aplikací, jako je Media Player či IE. Obě tyto integrované aplikace se postupem času ukáží jako monopolizující a v zásadě těžce poškodí rozvoj aplikací ve svých oborech na mnoho let.

Windows 98
Screenshot of Windows 98 desktop.
Used with permission from Microsoft. Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Windows98.png

Windows 98 jsou verzi 95 hodně podobné. Nabízejí užší propojení s IE, podporu USB a AGP nebo umí pracovat s více monitory. Úpravy grafického prostředí nebo systémových funkcí jsou spíše kosmetické. Rok po vydání se objevuje verze 98 SE, která upravuje řadu drobných chyb a přináší podporu DVD.

Poslední verzí pro DOS byl Windows ME, vydaný v roce 2000, který se příliš nerozšířil, neboť jen rok po něm se objevili Windows XP. Navazoval na 98 s tím, že přinášel řadu novinek – hezčí vzhled, automatické aktualizace, podstatně vyšší bezpečnost, podporu Plug-and-play nebo možnost obnovení systému v případě havárie.

Závěrem

Tím, že byl Windows dlouho stavěn na MS DOS, přebíral celou řadu jeho nepříjemných vlastností. Ať již šlo o velmi zastaralý způsob organizace dat pomocí FAT tabulky, bezpečnostní problémy nebo malou stabilitu. Omezené byly také možnosti multitaskingu či práce s pamětí. Od verze 98 bylo jasné, že je tato vize neudržitelná a Microsoft musel připravit novou řadu vycházející s konceptu (původně síťových) Windows NT. Grafické prostředí ve Windows není řešené pomocí X Windows System, takže jeho vzhledová variabilita je značně omezená.

V příštím díle se podíváme na Windows NT a jeho následovníky a také na Linux, který se začal silně profilovat jako konkurent Windows na platformě PC.

Zařazení do seriálu: Tento článek je zařazen do seriálu Historie operačních systémů.

Ostatní články seriálu:

Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
 
INFO
Publikován: 11. 05. 2012
Zobrazeno: 5384krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 3

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku :
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
ČERNÁ, Monika. Historie operačních systémů: Cesta k modernímu grafickému operačnímu systému. Metodický portál: Články [online]. 11. 05. 2012, [cit. 2019-11-15]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/g/15441/HISTORIE-OPERACNICH-SYSTEMU-CESTA-K-MODERNIMU-GRAFICKEMU-OPERACNIMU-SYSTEMU.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
1.Autor: Recenzent1Vloženo: 11. 05. 2012 09:15
Seriál článků o vývoji operačních systémů má v základě informativní charakter pro osoby, kteří se o historii výpočetní techniky zajímají. Studenti si rádi prohlížejí fotografie počítačových sestav "z pravěku a středověku" vývoje počítačů s pocitem, že co bylo před jejich narozením je již hluboká minulost. Zvláště pak, vidí-li přímo propastný rozdíl mezi tehdejšími a současnými možnostmi technických prostředků. Vývoj softwarových aplikací je záležitost více teoretická. Studenty poněkud nudí, tedy pokud by se to netýkalo např. jejich oblíbených her. V rámci výuky informatiky volím výuku historie jen v základních obrysech bez zabíhání do podrobností. Na podrobnosti není dostatečný časový prostor.
Vložit komentář:

Pro vložení komentáře je nutné se přihlásit.