Операционная система BeOS

Компания Be Inc. была основана в 1989 году как производитель аппаратного обеспечения в виде передовых многопроцессорных машин на основе микросхем PowerPC. Операционная система BeOS бы попыткой компании Be повысить стоимость аппаратного обеспечения путем создания новой сетевой модели операционной системы, учитывающей уроки UNIX и MacOS, но не являющейся подобием одной из них. В результате появилась изящная, ясная и интересная конструкция с превосходной производительностью в предопределенной для нее роли мультимедийной платформы.

Унифицирующими идеями BeOS были «заполняющая параллельная обработка» (pervasive threading), мультимедийные потоки и файловая система, выполненная в виде базы данных. BeOS была спроектирована для минимизации задержек в ядре, что делало ее применимым для обработки в реальном времени больших объемов таких данных, как аудио- и видео- потоки. «Параллельные процессы» (threads) BeOS по существу были легковесными процессами в терминологии UNIX, так как они поддерживали локальную память процесса и, следовательно, не обязательно совместно использовали все адресное пространство. Межпроцессорный обмен данными посредством совместно используемой памяти был быстрым и эффективным.

BeOS придерживалась модели UNIX в том, что не имела файловой структуры выше байтового уровня. Подобно MacOS, операционная система BeOS поддерживала и использовала атрибуты файлов. По сути, файловая система BeOS была базой данных с возможностью индексации по любому атрибуту.

Одним из элементов, заимствованным BeOS у UNIX, была логичная конструкция внутренних границ. В описываемой системе полностью использовался блок MMU, и работающие процессы были надежно изолированы друг от друга. Несмотря на то, что BeOS представлялась как однопользовательская операционная система (без необходимости регистрации в ней), в ее файловой системе и во всем внутреннем устройстве поддерживались UNIX-подобные группы привилегий. Они использовались для защиты важнейших системных файлов от воздействия ненадежного кода. В терминологии UNIX пользователь во время загрузки регистрировался в системе как анонимный гость, а другим единственным «пользователем» был root. Полная многопользовательская функциональность потребовала бы небольших изменений в верхних уровнях системы и по сути была представлена утилитой BeLogin.

Предпочтительным стилем пользовательского интерфейса был GUI, который соответствовал опыту MacOS в области дизайна интерфейсов. Вместе с тем также полностью поддерживались CLI-интерфейс и сценарии. Оболочкой командной строки была перенесенная с UNIX программа bash(1), доминирующая UNIX-оболочка с открытым исходным кодом, работающая посредством библиотеки совместимости POSIX. Благодаря такой конструкции, преобразование программного обеспечения UNIX CLI было очень простым. В системе присутствовала инфраструктура для поддержки всего разнообразия сценариев, фильтров и служебных доменов, сопутствующих UNIX-модели.

BeOS была предназначена для работы в качестве клиентской операционной системы, специализирующейся на обработке мультимедийных данных (особенно на обработке звука и видео) почти в реальном времени. Целевая аудитория данной системы включала в себя технических и деловых конечных пользователей, предполагающих умеренную толерантность к сложности интерфейса.

Препятствия на пути к разработке BeOS-приложений были небольшими. Несмотря на то, что операционная система была частной, средства разработки были недорогими, и доступ к полной документации не представлял сложности. Проект BeOS начался как часть усилий по освобождению от аппаратного обеспечения Intel с RISC-технологией, и после взрывного роста Internet продолжался исключительно как программный проект. Его стратеги изучили опыт периода формирования Linux в начале 90-х годов и были полностью осведомлены о значении крупной базы любительской разработки. Фактически они преуспели в привлечении верных последователей; в 2003 году не менее пяти отдельных проектов пытались возродить операционную систему BeOS в открытом исходном коде.

К сожалению, в отличие от технического дизайна, окружавшая BeOS бизнес-стратегия была не столь мудрой. Программное обеспечение BeOS первоначально было привязано к специализированному аппаратному обеспечению и продавалось только с неопределенными указаниями о целевых приложениях. Позднее (в 1998 году) операционная система BeOS была перенесена на общее аппаратное обеспечение PC, а мультимедийным приложениям было уделено более пристальное внимание, но система так и не привлекла критическую массу пользователей. Наконец в 2001 году BeOS уступила комбинации конкурентного маневрирования Microsoft (судебный процесс продолжался в 2003 году) и конкуренции со стороны вариантов операционной системы Linux, адаптированных для обработки мультимедиа.

Лекция № 9. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ФИРМЫ IBM: OS/2, MVS и VM/CMS

9.1. Операционная система OS/2

Операционная система OS/2 зародилась как опытный проект компании IBM, называвшийся ADOS (Advanced DOS), один из трех претендентов на роль DOS 4. В то время компании IBM и Microsoft формально сотрудничали при разработке операционной системы следующего поколения для компьютеров PC. OS/2 версии 1.0 впервые вышла в 1987 году для компьютеров с процессорами 286-й серии, но не имела успеха. Версия 2.0 для процессоров 386 появилась в 1992 году, но к этому времени альянс IBM/ Microsoft уже распался. Microsoft с системой Windows 3.0 двинулась в другом (более выгодном) направлении. OS/2 привлекала преданное меньшинство последователей, но так и не смогла привлечь критическую массу разработчиков и пользователей. На рынке настольных систем она оставалась третьей после Macintosh до тех пор, пока не была отнесена к Java-инициативе IBM 1996 года. Последней была версия 4.0 в 1996 году. Ранние версии нашли применение во встроенных системах и продолжают работать во многих машинах автоматических справочных служб во всем мире.

Подобно UNIX, OS/2 была создана с поддержкой вытесняющей многозадачности и не работала бы без блока MMU (ранние версии имитировали MMU с помощью сегментации памяти в 286-х процессорах). В отличие от UNIX, OS/2 никогда не создавалась для работы в качестве многопользовательской системы. Создание дочерних процессов было относительно недорогим, но межпроцессное взаимодействие было сложным и ненадежным. Поддержка сети первоначально сводилась к LAN-протоколам, однако в более поздних версиях был добавлен набор протоколов TCP/IP. В OS/2 не было программ, аналогичных системным службам UNIX, поэтому данная система никогда не обеспечивала многофункциональную поддержку сети.

В данной операционной системе были как CLI-, так и GUI-интерфейс. Большинство положительных отзывов, касающихся OS/2, относились к ее рабочему столу Workplace Shell (WPS). Часть этой технологии была лицензирована у разработчиков AmigaOS Workbench, революционного графического интерфейса настольных систем, который имел верных почитателей в Европе. Это одна из областей дизайна, где OS/2 приобрела такой потенциал, которого UNIX, вероятно, еще не достигла. Оболочка WPS представляла собой четкую, мощную, объектно-ориентированную конструкцию с ясным режимом работы и хорошей расширяемостью. По прошествии нескольких лет она станет исходной моделью для Linux-проекта GNOME.

Конструкция WPS с иерархией классов была одной из унифицирующих идей операционной системы OS/2. Другой идеей была мультипроцессорная обработка. OS/2-программисты использовали организацию параллельной обработки в большой степени как частичную замену IPC (Inter-Process Communication – межпроцессорное взаимодействие) между равноправными процессами. Традиции создания взаимодействующих инструментов не развивались.

OS/2 имела внутренние границы. Работающие процессы были защищены друг от друга, пространство ядра было защищено от пользовательского пространства, но пользовательских групп привилегий не было. Это означало, что файловая система не была защищена от злонамеренного кода.

OS/2 имела текстовый, а не двоичный режим. Она поддерживала атрибуты файлов, которые использовались для сохранения постоянство рабочего стола подобно Macintosh. Системные базы данных хранились главным образом в двоичных форматах.

Пользовательские интерфейсы часто были более эргономичными, чем в Windows, хотя и не достигали стандартов Macintosh. Подобно UNIX и Windows, пользовательский интерфейс OS/2 был организован вокруг множества независимых групп окон для различных задач, вместо захвата рабочего стола действующим приложением.

Целевой аудиторией OS/2 были предприятия и нетехнические пользователи, в связи с чем предполагалась низкая толерантность относительно сложности интерфейса. Данная система использовалась как в качестве клиентской, так и в качестве файлового сервера и сервера печати.

OS/2 представляет интерес как учебный пример того, как далеко может продвинуться конструкция многозадачной, но однопользовательской операционной системы.