6.操作系统历史与我们的学习任务——操作系统历史

1. 1955-1965

计算机非常昂贵，上古神机IBM7094，造价250万美元以上
- 计算机使用原则：只专注于计算
- 批处理系统：完成第一个任务，做第二个任务……如果当前任务出错，输出到磁带上，修改下PC，跳转到下一个任务。
批处理系统 处理不了 多种任务：比如有2个任务，一个是IO任务（银行账户余额发生变化时，将存款写入磁带），一个是计算任务。执行磁带写入时，CPU需要等待，写入结束 再执行下一个任务。
希望是 计算机执行IO任务 耗时 时，CPU切换到 其他任务执行。当IO执行完，再切回IO任务 继续执行该任务的 剩余部分

2. 1965-1980

计算机开始进入多个行业：科学计算（IBM 7094），银行（IBM 1401）
多进程结构 和 进程管理概念 萌芽
- 需要让一台计算机干多种事
- 多程序(multiprogramming)
- 作业之间的 切换和调度 成为核心：需要让CPU忙碌，既有IO任务，又有计算任务

2.1 IBM OS/360

多任务切换很复杂，IBM的 OS/360，实现了 多任务，但是很复杂，bug太多，未取得成功，但是 多进程思想已经萌芽

2.2 MULTICS

计算机进入多个行业，使用人数增加
- 如果每个人 启动一个作业，作业之间来回切换
- 分时系统（timesharing）
- 代表：MIT MULTICS（MULTiplexed Information and Computer Service）
- 核心仍然是 任务切换，资源复用的思想 对操作系统应用很大，虚拟内存 就是一种复用

多个任务等待执行，可能会有任务一直没有 执行。
分时系统：会使每个任务得到执行，一个任务执行一段，就 切换到 其他任务。与多进程 没有本质区别，都是任务切换。

2.3 Unix

1969年：贝尔实验室的Ken Thompson、Dennis Ritchi等在一台没人使用的PDP-7上开发一个简化的MULTICS，就是后来的UNIX
UNIX是一个简化的MULTICS，核心概念差不多，但更灵活和成功

3. 1980-1990

小型化计算机出现，PDP-1每台售价120,000美元，不足7094的5%
越来越多的人可以使用计算机
1981年，IBM推出 IBM PC，个人计算机开始普及，很多人可以用计算机，并接触 UNIX
1987年，Andrew Tanenbaum 发布了 MINIX用于教学

4. 1990-2000

1991年，Linus Torvalds在386sx兼容危机上学习minix，做出小Linux，于1991年发布
1994年，Linux 1.0 发布 并采用 GPL协议
1998年以后，互联网世界里 展开了 一场历史性的 Linux产业化运动

5.总结历史

多进程结构是操作系统基本图谱

IBSYS -> OS/360 -> MULTICS -> UNIX -> Linux

核心思想、技术：
- 用户通过执行程序 使用计算机
- 进程管理：操作系统让多个程序合理推进
- 多进程（用户）推进时 需要内存复用等

对于操作系统，实现概念 远比 理解概念 更重要
软件实现：
- OS/360 -> UNIX
- UNIX -> Linux ，提现了 群体智慧

任务：掌握操作系统的多进程图谱 并实现它！

6.历史是多线条的 ： PC 与 DOS

6.1 QDOS

IBM推出PC，自然要给机器配一个操作系统
1975年Digital Research为 Altair 8800 开发了操作系统 CP/M
CP/M：用户写命令，操作系统 执行 命令对应的程序，单任务执行
1980年 出现的 8086 16位芯片，在CP/M 基础上 开发了 QDOS（Quick and Dirty OS）
QDOS没有继续开发，比尔盖茨 抓住了这个机会

6.2 MS-DOS

1975年，22岁的Paul Allen 和 20岁的 Bill Gates 为 Altair 8800 开发了 BASIC解释器，据此开创了微软
1977年，Bill Gates 开发FAT管理磁盘，QDOS的成功在于 以 CP/M 为基础 将 BASIC 和 FAT 包含了进来（用户关心 文件管理 和变成环境）
1980年，IBM 想和 Digital Research 协议授权使用 CP/M，但没有达成，转向和 微软合作
1981年，微软买下QDOS，改名为 MS-DOS（Disk OS），和 IBM PC 打包 一起出售

6.3 Windows

1989年，MS-DOS 4.0 出现，支持了 鼠标 和 键盘，此时 微软已经决定 放弃 MS-DOS
MS-DOS的磁盘、文件、命令 让用户使用更方便，但是 Windows会 更方便
不久后，Windows 3.0 大获成功，后来推出了 95，XP，Vista，Win 7，Win 8……
体现了 文件、开发环境、图形界面 对于OS的重要性

6.4 Mac OS 与 IOS

1984年，苹果推出PC，简称 Mac机，处理器使用 IBM、Intel 或 AMD等，核心在于 屏幕、能耗等
Mac机使用的System x系统，直接使用的GUI，System 7 之后改名为 Mac OS 8
Mac OS 核心是 UNIX，专注于 界面、文件、媒体等 和用户有关的内容
2007年发布IOS，核心是 Mac OS，专为移动设备服务

7. 总结历史：读史使人明智

CM/M -> QDOS -> MS-DOS -> Windows
Unix -> System -> Mac OS -> IOS

核心思想、技术
- 仍然是 程序执行、多进程、程序执行 带动 其他设备使用 的基本结构
- 倍加重视 用户的使用感觉“文件、编程环境、图形界面

软件实现
- 如何 通过文件 存储代码、执行代码、操作屏幕……
- 如何 让文件 和 操作 变成图标、点击 或触碰……

任务
1.掌握、实现 操作系统的 多进程图谱：主要讲 CPU、内存
2.掌握、实现 操作系统的 文件操作视图：主要讲 IO、磁盘、文件