Lịch sử phát triển HĐH Hoàng Thân Anh Tuấn Khoa Toán – Tin học Đại học Sư phạm TPHCM 12/11/18 HĐH - 2005 Hệ điều hành gì?  Thế hệ điều hành?  Một nhà cung cấp trừu tượng hóa  Một nhà cấp phát tài nguyên  Ngoài ra:  Một điều phối viên  Một người bạn: giúp máy tính dễ sử dụng  Một phù thủy: làm cho hệ thống có nhiều thật có (nhiều vi xử lý, nhiều nhớ hơn)  Công việc hệ điều hành dựa theo phần cứng 12/11/18 HĐH - 2005 HĐH bao gồm gì?           12/11/18 File systems Device drivers Networking protocols System utilties Development tools Shells Libraries Accessories (ala Windows) Window system Browser HĐH - 2005 Lịch sử HĐH: khía cạnh xã hội  Khởi đầu: Khơng có HĐH  Máy tính thiết bị thực nghiệm kỳ lạ  Lập trình ngơn ngữ máy  Dùng bảng tổng đài để điều khiển máy tính  Người sử dụng ngồi trước bảng điều khiển  Không có chồng việc tính tốn, I/O thời gian suy nghĩa người dùng  Lập trình cách đưa phiếu đục lỗ vào tay  Đã có thư viện viết dùng chung cho người  tiền thân hệ điều hành  Vấn đề: chờ đợi lâu, nhiều 12/11/18 HĐH - 2005 Giai đoạn 1: máy tính đắt, nhân cơng rẻ  Sử dụng máy tính hiệu hơn: tách rời máy người  HĐH hỗ trợ làm việc theo lơ: chương trình tải cơng việc người dùng vào, thi hành làm tiếp cơng việc  Nếu chương trình lỗi, HĐH ghi lại nội dung nhớ lưu lại  Sử dụng tài nguyên hiệu hơn, debug lại khó ! 12/11/18 HĐH - 2005 Các kênh liệu ngắt cho phép I/O tính tốn chồng •Vùng đệm xử lý ngắt hỗ trợ hệ điều hành • Xuất cơng việc spool Vấn đề •Tiện ích thấp; thời điểm chạy cơng việc •Khơng có bảo vệ cơng việc khác •Cơng việc có thời gian thi hành ngắn phải đợi lâu sau cơng việc có thời gian thi hành dài Giải pháp •Bảo vệ phần cứng: bảo vệ vùng nhớ tái định vị vùng nhớ •Lập trình đa chương (Multiprogramming): nhiều người dùng chia sẻ hệ thống •Cơng việc nhỏ nhanh chóng hồn thành •HĐH phải quản lý tương tác cơng việc đồng thời •HĐH trở nên khoa học quan trọng •OS/360: HĐH thiết kế cho họ máy tính: từ máy tính nhỏ đến máy tính lớn 12/11/18 HĐH - 2005 Vấn đề •OS giới thiệu vào năm 1963; đến năm 1968 thật hoạt động •Hệ thống phức tạp •Tất mã hợp ngữ (assembly code) 12/11/18 HĐH - 2005 Giai đoạn 2:Máy tính nhân cơng đắt! Giúp người tăng suất Chia sẻ thời gian: cho phép nhiều người sử dụng máy tính lúc •Thiết bị cuối rẻ: người mua •Dữ liệu lưu trữ: dùng hệ thống file •Thử nghiệm cung cấp thời gian phản hồi chấp nhận (tránh tình trạng tranh chấp tài nguyên; đổ vỡ (thrashing)) Thị trường định hướng ứng dụng theo chiều dọc CTSS: •Phát triển MIT •Một hệ thống chia sẻ thời gian •Tiên phong việc lập lịch •Khởi nguồn cho MULTICS 12/11/18 HĐH - 2005 MULTICS: •Hợp tác phát triển MIT, Bell Labs, General Electric •Viễn cảnh: máy tính hỗ trợ cho người Mọi người mua dịch vụ tính tốn mua điện •Rất nhiều ý tưởng! •Xây dựng khó so với dự tính •Cơng nghệ bắt kịp 12/11/18 HĐH - 2005 UNIX: • Ken Thompson Dennis Ritchie xây dựng hệ thống “do LTV LTV” •Ban đầu cài đặt hợp ngữ Được viết lại C sau •Ý tưởng mới: HĐH di chuyển được! •Các trường ĐH cung cấp đoạn mã để tham khảo •ĐH Berkeley thêm vào hỗ trợ nhớ ảo cho VAX •DARPA chọn UNIX làm tảng mạng (arpanet) •UNIX trở thành HĐH thương mại •Các ý tưởng quan trọng phổ biến thơng qua UNIX •HĐH viết ngơn ngữ cấp cao •HĐH di chuyển khơng phụ thuộc vào tảng phần cứng •Cơ chế đường ống (pipe) •Hệ thống file nạp 12/11/18 HĐH - 2005 Giai đoạn 3: Máy tính rẻ, nhân cơng đắt Đưa máy tính đến trạm đầu cuối! CP/M: HĐH thương mại IBM cần phần mềm cho PC họ, CP/M không nắm bắt thời Tiếp cận Bill Gates (Microsoft) để xem họ xây dựng khơng Bill Gates mua 86-DOS, tạo nên MS-DOS Mục đích chính: hồn thành nhanh chạy chương trình CP/M hành HĐH trở thành thư viện gồm thủ tục lệnh thi hành 12/11/18 HĐH - 2005 Personal workstations •The PERQ •The Xerox Alto •The SUN Workstation (Stanford University Network) Personal computers •The Apple II •The IBM PC •The Macintosh Ứng dụng cơng nghiệp •Word processors •Spreadsheets •Databases Thị trường chia theo chiều ngang •Hardware •Operating systems •Applications 12/11/18 HĐH - 2005 Giai đoạn 4: Mạng xuất hiện! Việc kết nối trở nên quan trọng, thiết Người ta muốn chia sẻ liệu phần cứng Ứng dụng mạng đẩy đến cho cơng nghiệp •WWW •Email •News Việc bảo vệ lập trình đa chương trở nên quan trọng cho máy tính cá nhân Nó quan trọng cho máy tính chủ (server) Thị trường tiếp tục phân hóa theo chiều ngang: •Cung cấp dịch vụ Internet •Thơng tin trở thành phương tiện •Quảng cáo máy tính 12/11/18 HĐH - 2005 HĐH ngày Hệ thống lớn phức tạp với vơ số vấn đề •hàng triệu dòng lệnh •hàng trăm, hàng ngàn người phát triển Tương tác phức tạp •Khơng đồng •Chạy tảng •Phân lớp người dùng theo nhu cầu •Hiệu sử dụng! Khó hiểu •Khơng ngun tạo •Q lớn người nắm bắt •Khơng kiểm lỗi đầy đủ (OS/360 phát hành với 1000 lỗi) •Khó dự đốn hành động; tối ưu chủ yếu dựa vào cảm tính (đốn) 12/11/18 HĐH - 2005