淺談個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史

齊兵輝

摘要：本文主要介紹個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史以及計(jì)算機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。介紹了計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展設(shè)備的發(fā)展歷史以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢(shì)，并且介紹了主流的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)發(fā)展歷史以及發(fā)展趨勢(shì)。

隨著LSI（大規(guī)模集成）電路的發(fā)展，在每平方厘米的硅片芯片上可以集成數(shù)千個(gè)晶體管，個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代到來了。從體系結(jié)構(gòu)上看，個(gè)人計(jì)算機(jī)（最早稱為微型計(jì)算機(jī)）與PDP-11并無二致，但就價(jià)格而言卻相去甚遠(yuǎn)。以往，公司的一個(gè)部門或大學(xué)里的一個(gè)院系才配備一臺(tái)小型機(jī)，而微處理器卻使每個(gè)人都能擁有自己的計(jì)算機(jī)。

1974年，當(dāng)Intel 8080--第一代通用8位CPU出現(xiàn)時(shí)，Intel希望有一個(gè)用于8080的操作系統(tǒng)，部分是為了測(cè)試目的。Intel請(qǐng)求其顧問Gary Kildall編寫。Kildall和一位朋友首先為新推出的ShugartAssociates 8英寸軟盤構(gòu)造了一個(gè)控制器，并把這個(gè)軟磁盤同8080 相連，從而制造了第一個(gè)配有磁盤的微型計(jì)算機(jī)。然后Kildall為它寫了一個(gè)基于磁盤的操作系統(tǒng)，稱為CP/M （ ControlProgram forMicrocomputer）。由于Intel不認(rèn)為基于磁盤的微型計(jì)算機(jī)有什么前景，所以當(dāng)Kildall要求CP/M的版權(quán)時(shí)Intel同意了他的要求。Kildall于是組建了一家公司Digital Research，進(jìn)一步開發(fā)和銷售 CP/M。

1977年，Digital Research重寫了CP/M，使其可以在使用8080、Zilog Z80以及其他CPU芯片的多種微型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，從而完全控制了微型計(jì)算機(jī)世界達(dá)5年之久。

在20世紀(jì)80年代早期，IBM設(shè)計(jì)了IBM PC 并尋找可在上面運(yùn)行的軟件。來自IBM的人員同BillGates聯(lián)系有關(guān)他的BASIC解釋器的許可證事宜，他們也詢問他是否知道可在PC上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。Gates建議IBM同Digital Research聯(lián)系，即當(dāng)時(shí)世界上主宰操作系統(tǒng)的公司。在做出毫無疑問是近代歷史上最糟的商業(yè)決策后，Kildall拒絕與IBM會(huì)見，代替他的是一位次要人員。更糟糕的是，他的律師甚至拒絕簽署IBM的有關(guān)尚未公開的PC 的保密協(xié)議。結(jié)果，IBM回頭詢問Gates可否提供給他們一個(gè)操作系統(tǒng)。

在IBM返回來時(shí)，Gates了解到一家本地計(jì)算機(jī)制造商Seattle Computer Products有合適的操作系統(tǒng)DOS （Disk Operating System）。他聯(lián)系對(duì)方并提出購(gòu)買（宣稱75 000美元），對(duì)方接受了。然后Gates提供給IBM 成套的DOS/BASIC，IBM也接受了。IBM希望做某些修改，于是Gates雇傭了寫DOS的作者Tim Paterson進(jìn)行修改。修改版稱為MS-DOS （MicroSoft Disk Operating System），并且很快主導(dǎo)了IBMPC市場(chǎng)。同Kildall試圖將CP/M每次賣給用戶一個(gè)產(chǎn)品相比（至少開始是這樣），這里一個(gè)關(guān)鍵因素是Gates極其聰明的決策--將MS-DOS與計(jì)算機(jī)公司的硬件捆綁在一起出售，在所有這一期煙消云散之后Kildall突然不幸去世，其原因從來沒有公布過。

1983年，1BM PC后線機(jī)型IBM PC/AT推出，配有Intel 80286 CPU。此時(shí)，MS-DOS已經(jīng)確立了地位，而CP/M只剩下最后的支撐。MS-DOS后來在80386和80436 中得到廣泛的應(yīng)用。盡管MS-D0S的早期版本是相當(dāng)原始的，但是后期的版本提供了更多的先進(jìn)功能，包括許多源自UNIX的功能。（微軟對(duì)UNIX是如此嫻熟，甚至在公司的早期銷售過一個(gè)微型計(jì)算機(jī)版本，稱為XENIX。）

用于早期微型計(jì)算機(jī)的CP/M、MS-DOS和其他操作系統(tǒng)，都是通過鍵盤輸入命令的。由于DougEneelbart于20世紀(jì)60年代在斯坦福研究院 （Stanford Research Institute）工作，這種情況最終有了改變。Doug Engelbart發(fā)明了圖形用戶界面，包括窗口、圖標(biāo)、菜單以及鼠標(biāo)。這些思想被Xerox PARC的研究人員采用，并用在了他們所研制的機(jī)器中。

一天，Steve Jobs（他和其他人一起在車庫里發(fā)明了蘋果計(jì)算機(jī)）訪問PARC，一看到GUT，立即意識(shí)到它的潛在價(jià)值，而Xerox管理層恰好沒有認(rèn)識(shí)到。這種戰(zhàn)略失誤的龐大比例，導(dǎo)致名為《摸索未來》一書的出版（Smith和Alexander， 1988）。Jobs隨后著手設(shè)計(jì)了帶有GUI的蘋果計(jì)算機(jī)。這個(gè)項(xiàng)目導(dǎo)致了Lisa的推出，但是Lisa過于昂貴，所以在商業(yè)上失敗了。Jobs的第二次嘗試，即蘋果Macintosh，取得了巨大的成功，這不僅是因?yàn)樗萀isa便宜得多，而且它還是用戶友好的 （user friendly），也就是說，它是為那些不僅沒有計(jì)算機(jī)知識(shí)而且根本不打算學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的用戶準(zhǔn)備的。在圖形設(shè)計(jì)、專業(yè)數(shù)碼攝影以及專業(yè)數(shù)字視頻制作的創(chuàng)意世界里，Macintosh得到廣泛的應(yīng)用，這些用戶對(duì)蘋果公司及Macintosh有著極大的熱情。1999年，蘋果公司采用了一種內(nèi)核，它來自本是為替換BSD UNIX內(nèi)核而開發(fā)的卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)的Mach微核。因此，盡管有著截然不同的界面，但MAC OS X是基于UNIX的操作系統(tǒng)，在微軟決定構(gòu)建MS-DOS的后繼產(chǎn)品時(shí)，受到了Macintosh成功的巨大影響。微軟開發(fā)了名為Windows的基于GUI的系統(tǒng)，早期它運(yùn)行在MS-DOS上層（它更像shell而不像真正的操作系統(tǒng)）。在從1985年至1995年的十年間，Windows只是運(yùn)行在MS-DOS上層的一個(gè)圖形環(huán)境。然而，到了1995年，一個(gè)獨(dú)立的Windows版本--具有許多操作系統(tǒng)功能的Windows 95發(fā)布了。Windows 95僅僅把底層的MS-DOS作為啟動(dòng)和運(yùn)行老的MS-DOS程序之用。1998年，一個(gè)稍微修改的系統(tǒng)Windows 98發(fā)布。不過Windows 95和Windows 98仍然使用了大量16位Intel 匯編語言。