Od DOS‑a do  Windows 8.1

Wszystko zaczęło się od maszyn klasy mainframe. Pierwsze nie miały systemu operacyjnego, pochłaniały ogromne ilości energii, zajmowały mnóstwo miejsca i nie należały do niezawodnych. Każde zadanie, jakie wykonywały, było programowane za pomocą kart perforowanych. W ten sposób do komputera trafiały dane oraz program, za którego pomocą miały być one opracowywane. Proces programowania i przygotowywania maszyny liczącej do pracy był znacznie dłuższy niż wykonywane przez nią obliczenia.

Wysoki koszt usług spowodował jednak, że użytkownicy biznesowi wymusili na producentach urządzeń zoptymalizowanie procesu wprowadzania danych i zarządzania wykonywanymi zadaniami. W końcu płacili za moc obliczeniową, a nie za czas poświęcany na programowanie i tracony na usuwanie błędów. Doprowadziło to do powstania pierwszych systemów operacyjnych, których działanie polegało na wsadowym przetwarzaniu kolejnych zadań.

Za pierwszy system operacyjny uznawane jest stworzone w 1956 roku oprogramowanie opatrzone nazwą GM-NAA I/O. Przygotowali je pracownicy General Motors i North American Aviation do używanych przez te firmy komputerów IBM. Głównym i właściwie jedynym zadaniem tego systemu było uruchamianie kolejnego procesu obliczeniowego, gdy wcześniejszy został ukończony. Na podstawie GM-NAA powstał trzy lata później Share OS. Usprawniał współdzielenie programów wprowadzanych do pamięci oraz oferował lepsze mechanizmy zarządzania buforami danych i urządzeniami wejścia-wyjścia. Tak jak jego pierwowzór działał na maszynach IBM.

Mniej więcej w tym czasie powstały także pierwsze minikomputery. Model PDP-1, produkowany przez DEC, kosztował w 1959 roku tylko 120 tysięcy dolarów (uwzględniając inflację, w 2013 ta kwota oscylowałaby w granicach 900 tysięcy dolarów). Wraz z nim na rynku zagościł system operacyjny, który koncentrował się na interakcji z użytkownikiem, a nie jedynie na efektywnym wykorzystaniu sprzętu. Do niego została także napisana pierwsza gra komputerowa.

Obserwując rozwój oprogramowania oraz społeczności użytkowników używających maszyn IBM, koncern postanowił szybko naprawić braki i przygotował w 1960 roku własny system IBSYS. Obsługiwał on kilka rodzin komputerów tego producenta. Wyróżniał się tym, że pozwalał odczytywać dane oraz instrukcje sterujące programami z taśm magnetycznych, które przygotowywane były wcześniej. W 1964 IBM rozpoczął także prace nad kolejnym systemem – OS/360, który wszedł do użytku dwa lata później. OS/360 to jeden z pierwszych systemów pozwalających na tak zwany bezpośredni dostęp do nośników danych, takich jak dyski, bębny magnetyczne czy komórki pamięci. Odróżniało go to od systemów z dostępem sekwencyjnym stosowanym przy odczycie taśm. Oferował ujednolicone API programistyczne, obsługiwał system plików i królował w świecie mainframe w różnych wariantach i odmianach przez kolejne 15 lat. Uzupełniały go takie rozwiązania, jak na przykład EXEC z UNIVAC-a – pierwszego komercyjnego producenta komputerów, GECOS z General Electric czy TOPS10 DEC-a.

Początek lat 60. to także powstanie polskiej Odry 1001, która ze względu na dużą awaryjność nie doczekała się produkcji. Końcówka tego dziesięciolecia to seria Odra 1300 zbudowana na licencji firmy ICL i pracująca pod kontrolą systemu EXEC z nakładką GEORGE będącą interpreterem poleceń i umożliwiającą uruchamianie skryptów.

W tym samym czasie na świecie rozwijały się również mikrokomputery i obsługujące je systemy operacyjne. DEC instalował na swych maszynach system czasu rzeczywistego RT-11. Potrafił on obsługiwać jednocześnie kilka aplikacji, choć nie była to typowa wielozadaniowość. Wprowadzono w nim także możliwość ładowania dodatkowych sterowników urządzeń już po zainstalowaniu i uruchomieniu systemu. Istotną nowością w tamtych czasach było także zastosowanie podziału systemu na oddzielne bloki i stworzenie mechanizmu ich komunikowania się za pomocą kernela (jądra systemu). Prekursorem tego rozwiązania był RC 4000. Dominowało ono w architekturze systemów przez kolejne dwadzieścia lat.

AT&T ukończyło w 1969 roku pracę nad systemem Unics przemianowanym później na Unix. System operacyjny napisany w języku C przygotowany został dla komputerów DEC PDP-7 i PDP-11 i szybko zdobył akceptację użytkowników. Gdy język, w którym go stworzono, był przenoszony na kolejne platformy sprzętowe, automatycznie przenosił się także system operacyjny. W ten sposób została pierwszy raz zrealizowana idea niezależności systemu od sprzętu, na którym był instalowany. Uniwersalność Uniksa spowodowała, że stał się głównym graczem w świecie minikomputerów drugiej generacji i pierwszych stacji roboczych.

W kwietniu 1975 roku Bill Gates i Paul Allen zarejestrowali niewiele znaczącą przez kilka kolejnych lat firmę o nazwie Microsoft. Firma ta do dzisiaj nic by nie znaczyła, gdyby nie taktyczny błąd IBM-a. Na początku lat 80. koncern zdecydował o wejściu na rynek komputerów osobistych i postanowił, że część komponentów, między innymi system operacyjny, powinna pochodzić z zewnątrz. Po nieudanej próbie zakupu systemu CP/M-80 IBM zwrócił się do Microsoftu, by ten dostarczył odpowiednie oprogramowanie. Korzystając z okazji, Microsoft praktycznie porzucił prace nad swoim Uniksem o nazwie Xenix, odkupił prawa do systemu 86-DOS i na jego podstawie przygotował własny. W 1981 roku na rynek wszedł MS-DOS i jego rebrandowana dla IBM-a wersja – PC-DOS. System ten opanował praktycznie rynek pecetów na kolejne dziesięć lat i wywindował Microsoft do światowej czołówki producentów oprogramowania. Stało się to możliwie tylko dzięki temu, że na samym początku, ze względów prawnych IBM nie chciał być właścicielem DOS-a, a jedynie jego licencjobiorcą.

Od 1984 roku rozpoczął się powolny schyłek tekstowych systemów operacyjnych. Ich miejsce zaczęły zajmować produkty wyposażone w graficzny interfejs użytkownika. W tym roku właśnie pojawił się pierwszy Apple Mac OS, a rok później Windows 1.0. Koncepcja GUI opracowana została na początku lat 70. Przez firmę Xerox. Nie było wtedy jednak odpowiednich urządzeń, które umożliwiłyby jej realizację. Rozwój technologii spowodował jednak, że graficzny system Apple odniósł ogromny sukces, mimo że na początku nie miał dobrego systemu plików, brakowało mu wielozadaniowości, zawierał mnóstwo błędów. Dopiero wersja 6. z 1988 roku stała się w miarę sensownym, w dzisiejszym rozumieniu, systemem operacyjnym. W drugiej połowie lat 80. bardzo dużą popularnością cieszyły się również 16-bitowe komputery domowe Atari ST i Commodore Amiga. Już wtedy maszyny te miały graficzne systemy operacyjne Atari TOS i AmigaOS z interfejsem Workbench, które były obsługiwane za pomocą myszki.

Powróćmy do Microsoftu. Pierwsze dwie odsłony Windows nie zawojowały rynku. Windows 1.x był próbą stworzenia 16-bitowego, wielozadaniowego graficznego środowiska dla platformy PC. Dwa lata później zastąpił go Windows 2.0. Wprowadzał obsługę kart VGA w 16 kolorach. Tu pojawił się pierwszy raz panel sterowania oraz pojęcia minimalizacji i maksymalizacji okien, które mogły się na siebie nakładać.

Sukces Microsoftu w tworzeniu graficznego środowiska pracy to dopiero Windows 3.0 z 1990 roku. Ten wariant mógł konkurować z GUI Apple. Zapewniał to zmieniony interfejs, obsługa 256 kolorów VGA, lepsze zarządzanie pamięcią i praca na procesorach 286 i 386 Intela. Aplikacje napisane specjalnie do Windows funkcjonowały w trybie chronionym, co pozwalało im lepiej wykorzystać pamięć operacyjną. Niestety był to jedynie tryb 16-bitowy, więc 3.x mógł jej zaadresować tylko 16 MB, a nie 4 GB, na co pozwalały procesory 386.

Równolegle z Windows Microsoft prowadził z IBM-em prace nad nowym systemem OS/2. Pierwsze wersje (1.1, 1.2 i 1.3) do złudzenia przypominały Windows. Sukces Windows 3.x oraz różnice w wizji przyszłego oprogramowania spowodowały jednak, że Microsoft porzucił współpracę z IBM-em. Najbardziej znany system IBM-a to OS/2 (3.0) Warp. To bezpośredni konkurent Windows 95. Polityka IBM-u dotycząca ograniczeń licencjonowania, brak obsługi urządzeń firm trzecich, a nawet kłopoty z instalacją na własnych komputerach spowodowały jednak, że Warp, mimo wielu ciekawych rozwiązań, nie odniósł sukcesu.

Warto jeszcze wspomnieć, że w 1990 roku rozpoczęto także prace na systemem BeOS. Miało to być oprogramowanie w stylu media center. Multimedialna platforma BeOS korzystała ze wszystkich nowinek technologicznych, wyróżniała się przejrzystym interfejsem i prostotą obsługi. Po wielu perypetiach i zmianie właściciela w 2009 roku porzucono prace nad projektem.

W roku 1995 Microsoft pokazał światu okna o numerze 95. Błyskawicznie zdobył uznanie użytkowników i zapewnił Microsoftowi dominację w systemach biurkowych aż do dziś. Przyczynił się do tego przede wszystkim całkowicie zmieniony interfejs, funkcje plug&play i 32-bitowa, wielozadaniowa architektura.

W 2001 roku na rynek wszedł Windows XP. Oferował odświeżony interfejs, ale przede wszystkim był pierwszym produktem, który łączył linie 9x oraz NT. W efekcie użytkownicy otrzymali produkt prosty w obsłudze, znany, ale jednocześnie znacznie bezpieczniejszy niż wszystkie poprzednie, stabilny, wydajny i dopracowany. Stał się on drugim co do popularności systemem operacyjnym Microsoftu w całej historii tej firmy.

Następca XP – Windows Vista. Vista nie odniosła takiego sukcesu jak poprzednik. W 2009 roku zastąpił ją Windows 7 działający płynnie i stabilnie, z wygodnym i intuicyjnym interfejsem. To wystarczyło, by szybko zdetronizować wszystkie inne wydane wcześniej przez Microsoft systemy operacyjne.

Czy Windows 8 odniesie sukces? Zgodnie z teorią należałoby wróżyć porażkę. Skala zmian jest zbyt duża dla konserwatywnych użytkowników, a zmiany wprowadzone przez dodatek 8.1 nie są rewolucyjne.

Microsoft ma jednak inny problem – konkurencję ze strony Androida i innych systemów mobilnych – iOS-a i nowego Firefox OS. Przyszłość systemów jest dzisiaj trudna do przewidzenia, ale na pewno będzie bardzo ciekawa.

Ograniczenia licencyjne i trudny dostęp do systemów uniksowych spowodowały, że w 1991 roku powstał Linux. Początkowo oparty był na Miniksie, ale szybko zyskał niezależną postać, a wszystkie zapożyczone elementy zastąpione zostały aplikacjami rozpowszechnianymi na licencji GNU GPL. Zaprojektowany dla platformy x86 błyskawicznie znalazł dla siebie miejsce w innych środowiskach sprzętowych. Dziś dominuje na komputerach działających w roli serwerów, obsługuje maszyny mainframe i większość superkomputerów. Jego różne warianty zarządzają takimi urządzeniami, jak: routery, konsole do gier, platformy multimedialne czy smartfony. Z jądra Linuksa korzysta też Android.

Swobodny dostęp do kodu źródłowego spowodował powstanie wielu różnych dystrybucji i odmian. Wśród nich jest na przykład Debian (1993) i jego pochodne, wspinające się na szczyty popularności Ubuntu (2004) i LinuxMint (2006), linia RedHata (1995) z Fedorą (2003), Mandriva (1998) czy openSUSE (2006). Serwis Distrowatch.com monitoruje prawie 300 odmian. Aktualna stabilna wersja Linuksa ma numer 3.9, trwają prace nad wariantem 3.10.

Na rynku funkcjonuje jeszcze jedna, bezpłatna linia systemów operacyjnych wywodząca się z Uniksa. To linia BSD, która nie jest związana bezpośrednio z Linuksem. BSD, tak zwany Berkeley Unix, ujrzał światło dzienne w 1977 roku, a jego darmowa odmiana – 386BSB – pojawiła się w 1992. Jak w przypadku większości systemów open source także szybko stworzono różne jego odmiany, na przykład FreeBSD (1993) czy NetBSB (1993).

Mac OS X to pierwszy z nowej linii systemów operacyjnych Apple. Pojawił się na rynku w 2001 roku, czyli w czasach Windows Millenium. Producent zrezygnował z rozwoju starego kodu ze swoich poprzednich systemów Mac OS 9 i stworzył OSX-a od zera (X oznacza rzymską cyfrę 10). W dziesiątce (nazwanej Cheetah) jądro oparte zostało na Linuksie. Zmiany dotknęły nie tylko wnętrza, ale również interfejsu, który zyskał nowy, atrakcyjny wygląd i sposób funkcjonowania. Na początku system był jednak ociężały, programy startowały wolno, a błędy w kodzie powodowały częste awarie bardzo stabilnego wydawałoby się linuksowego jądra. Brakowało narzędzi do odtwarzania DVD, wypalania płyt, sterowników do wielu urządzeń. Minusów było tak dużo, że Apple zdecydował się udostępnić aktualizację systemu 10.0 do wersji 10.1 (nazwanej Puma) za darmo. Aktualnie wydanie najnowszej wersji Mac OSX planowane jest na jesień 2013. System będzie miał numer 10.9 i kodową nazwę Mavericks.