История операционных систем Apple. Часть 1. Дографическая эпоха
Начинаю перевод весьма основательного труда Амита Сингха по истории операционных систем Apple. Часть картинок добавлена при переводе для наглядности. Планирую 3 или 4 части, смотря как будет получаться по объему. В этой части посмотрим, что было до Macintosh и Apple Lisa.
Первые байты кода
В конце 1975 года Стив Возняк завершил прототип компьютера, который вскоре станет известен как Apple I. Возняк в то время работал в НР. Но этот проект был им неинтересен, так что он попросил дать им вольную. 1 апреля 1976 года Стив Джобс, Стив Возняк и инженер из Atari Рональд Уэйн основали Apple. Первым продуктом под этим именем был компьютер Возняка.
Apple I
Apple I был основан на 8-битном процессоре MOS Technology 6502, с частотой меньше 1 МГц. Это был упрощенный вариант более дорогого чипа Motorola 6800. Примерно аналогичным по параметрам был и Intel 8080, но он при этом был дороже. У компьютера был встроенный выход на телевизор, разъемы для 8 Кб памяти, интерфейсы клавиатуры и кассетного магнитофона. Корпус, БП, клавиатура и телевизор в комплект не входили, покупатель должен был раздобыть их самостоятельно.
Apple I подключался к телевизору через антенный вход и мог отображать 24 строки по 40 символов. Стартовая цена была 666 долларов 66 центов, в комплект, кроме материнской платы, входили 4 Кб памяти и кассета с Apple BASIC.
Операционной системы как таковой у Apple I не было, зато была прошивка под названием System Monitor. Размер ее был всего 256 байт, не Кб. Она позволяла работать с командной строкой с помощью клавиатуры и экрана, смотреть содержимое памяти, набирать и запускать программы, и так далее.
По сравнению с UNIX (шестое издание на то время, см. habrahabr.ru/post/194160), назвать прошивку Apple I операционной системой не поворачивается язык. С другой стороны, UNIX-совместимый компьютер стоил тогда десятки тысяч долларов. Намного более дешевый Apple I был предназначен для широких масс гиков любителей.
Apple II
Apple I был на конвеере меньше года, зато следующая модель, Apple II, прожила намного дольше. Apple II основан на том же процессоре 6502, но проектировался Возняком как интегрированный компьютер. Клавиатура была встроена прямо в корпус. Это был первый ПК, способный работать с цветной графикой.
Линейка Apple II была довольно разнообразной: Apple II+, IIe, IIc, IIc+, IIe Enhanced, IIe Platinum, и наконец 16-битный IIgs в 1986 году. (IIgs тут не вполне уместен, потому что был сделан на новой платформе и новом процессоре, но умел работать в режиме совместимости с старыми Apple II — прим. перев.) Некоторые из этих моделей также были проапгрейжены в ходе выпуска.
Для Apple II было создано несколько операционных систем.
Apple DOS
Вскоре после релиза Apple II в 1977 году стало очевидно, что без дисковода компьютер жить не будет. Возняк разработал прекрасный флоппи-дисковод Disk II. (этот эпизод хорошо описан в мемуарах Возняка. Очень рекомендую — прим. перев.) К дисководу понадобилась и дисковая операционная система. Первая версия Apple DOS 3.1 (не только Windows NT начала нумерацию с тройки — прим. перев.) вышла в июле 1978 года.
Никакого отношения к еще не вышедшей MS-DOS система не имела. В то время диски были роскошью, поэтому абрревиатура DOS активно использовалась для пиара, примерно как сегодня приставка i.
Такая странная нумерация получилась из-за того, что один из программистов, Пол Лафтон, фактически заменил номер версии номером билда. Все началось с 0.1, а бета-версия была под номером 3.0.
Apple Pascal
p-System была разработана в Университете Калифорнии и Сан-Диего (UCSD) и пользовалась большой популярностью в 70-х и начале 80-х годов. Это была портируемая операционная система, де-факто — виртуальная машина, выполняющая байткод p-code. Самый популярный язык разработки — UCSD Pascal. В Apple его модифицировали для Apple II. Марк Аллен и Ричард Гливс, студенты UCSD, разработали интерпретатор для 6502 летом 1978 года. В 1979 году на базе этой разработки вышел Apple II Pascal. Apple Pascal выпускался пять лет.
Apple CP/M
Microsoft разработал сопроцессорную плату Softcard в 1980 году. Изначально она называлась Microsoft Z-80 SoftCard, но потом ее переименовали во избежание судебной тяжбы с Zilog. Карта позволяла запускать на Apple II программы для процессора Z-80 и ОС CP/M. В те годы под нее было много софта. Из полезного и популярного можно вспомнить dBase и WordStar.
Были и другие сопроцессорные карты, с поддержкой различных процессоров. Карта Stellation Mill с процессором Motorola 6809 позволяла запускать на компьютерах Apple операционную систему реального времени OS-9.
Apple SOS
Apple III выпустили в 1980 году для бизнес-пользователей. Новая ОС, SOS, официально получила свое название из-за сложности и продвинутости (Sophisticated Operating System), но реально один из разработчиков увековечил имя своей дочери — Sara’s Operating System. Каждая программа загружала в память также и операционную систему. На диске было ядро SOS.kernel, интерпретатор SOS.Interp и набор драйверов SOS.Driver.
SOS эволюционировала в Apple ProDOS.
Apple ProDOS
На смену Apple DOS 3.3 в октябре 1983 года пришла ProDOS 1.0, основанная на SOS. В новой системе было удобней программировать на Бейсике, ассемблере и прямо в кодах. В SOS улучшили работу с прерываниями, ускорили и упростили доступ к диску, и внесли множество других улучшений. Также появилась иерархическая файловая система с такими возможностями:
- Поддержка нескольких логических томов на одном физическом носителе
- Поддержка до 20 разных типов файлов, 10 из них доступны для назначения пользователем
- До восьми открытых одновременно файлов
- Любое количество файлов в подкаталоге. Хотя в корневом каталоге могло быть не более 51
После выхода 16-битного Apple IIGS ProDOS версии 1.1.1 на тот момент разделили на 8-битную ветку ProDOS 8 и 16-битную ProDOS 16.
Поиск источников вдохновения
В 1984 году Apple выпускает Macintosh, а в 1983 — Apple Lisa. Здесь будет уместно вернуться в 1968 год. До появления UNIX, до основания Apple и Microsoft. За 17 лет до выхода Windows 1.0.
NLS: oNLine System
Дадим слово самому Энгельбарту.
Суть этого проекта вкратце такова: представь, что у тебя в офисе есть компьютер с экраном, который работает на тебя весь день и моментально откликается на твои действия. Сколько можно было бы дополнительно заработать с таким помощником? Мы стремились именно к такой картине.
Энгельбарт показал первую мышь. Указывающее устройство с тремя кнопками и пятном-”жучком” на экране. Снизу была два перпендикулярных колеса, на каждом по потенциометру. Если возить мышкой по поверхности, жучок на экране ползает соответственно перемещению. 
Аккордная клавиатура
Другая новинка на этой презентации — пятипальцевая аккордная клавиатура. Она позволяет вводить 2**5-1 = 31 символ. Минус единица сооветствует всем ненажатым клавишам. 
Работа с документами
Энгельбарт показал, что текст можно вводить, перетягивать, копипастить, форматировать, прокручивать, иерархически группировать, и так далее. Созданный текст можно сохранить в файле с метаданными типа имени автора и времени создания. Если использовать мышку, то все это несложно и быстро. Энгельбарт называл общий механизм всего этого view control.
Система была удобна для написания кода. Блоки кода можно было сворачивать, работало автодополнение. Также поддерживалась разметка, которая позволяла форматировать документ в соответствии с назначением, например для печати.
Гипертекст и карты изображений
С помощью гипертекста Энгельбарт реализовал переходы между фрагментами текста. Это может быть переход к результату поиска или просто переход по видимой или невидимой гиперссылке.
Система также поддерживала рисование. В картинки тоже можно было встраивать гиперссылки на манер современных карт изображений, image map.
Слово “гипертекст” придумал Тед Нельсон, а саму идею приписывают Ванневару Бушу. Он был советником по науке Франклина Рузвельта, и в 1945 году предложил ассоциацию вместо индексирования как способ связи фрагментов информации.
Поиск
Был реализован мощный инструментарий поиска с весами ключевых слов и выводом результата в виде гипертекста.
Экран можно было разделить на две части, одна из которых статичная, а вторая интерактивная. Например, при чтении мануала появилось непонятное слово. Можно было открыть во втором окне словарь и уточнить его значение. В целом, это было похоже на HTML-фреймы.
Совместная работа
Также можно было совместно работать над документами, править чужой текст, оставлять заметки соавторам — почти как Гитхаб.
Также можно было оставить сообщение конкретному человеку, а не пользователю вообще. Программируемый фильтр позволял показывать разное содержимое файла различным пользователям.
Интерактивная совместная работа
А еще показывали живую видеоконференцию. Можно было даже показывать удаленным пользователям одно и то же изображение на экране, но предоставить разные права доступа. Например, один редактирует, а второй наблюдает в рид-онли.
Результат
Энгельбарт утверждал, что такая система позволит пользователям эффективно справляться со сложной информацией, в которой контент представляет собой концепции. NLS должна была стать инструментом для навигации по структурам, которые не могут быть отображены простым текстом.
Энгельбарт также работал над созданием ARPANet. В планах был специальный сервис для работы с актуальной информации о сети и ответов на вопросы типа “Кто предоставляет этот сервис?”, “Какой протокол мне надо использовать?”, “Какие хосты онлайн, а какие отключены?”.
Активно использовалась концепция бутстрепинга. Краткий смысл: “Мы создаем этот инструмент, чтобы с его помощью создать еще лучшие инструменты”.
Даже такие инновации не спасли NLS. Институт прекратил финансирование. Многие разработчики перебрались в новый проект Xerox PARC, где они планировали создать распределенную сетевую версию NLS. Энгельбарт ушел в телефонную компанию Tymshare. По иронии судьбы, его офис был недалеко от Apple.
Smalltalk
Разработка Xerox PARC очень сильно изменила подход к компьютерным интерфейсам вообще. Первую версию Smalltalk выпустили на PARC в 1972 году. Это был первый полностью объектно-ориентированный язык. В основе лежал язык Simula. Была также среда разработки с оконным интерфейсом. На Smalltalk написали много чего интересного для той платформы: WYSIWYG редактор, софт для захвата и редактирования звука, анимации и так далее.
Позже, глядя на Smalltalk, разработали язык Objective-C. Главный разработчик Smalltalk Алан Кей был основателем проекта PARC. В конце 60-х он предложил идею чего-то в духе современного КПК под названием Dynabook. Позже он работал во многих крупных компьютерных компаниях, включая Apple, на должности главного по науке.
Xerox Alto
В Xerox не забывали и о персональных компьютерах в сегодняшнем смысле этого слова. В результате получился Xerox Alto. У него был 16-битный процессор, вертикальный экран с разрешением 606х808, клавиатура обычная и аккордная, трехкнопочная мышь с шаром и красивый корпус. Были в наличии интерфейсы для принтера, плоттера, Ethernet со скоростью 2.94 Mbps. Поддерживалась сеть и сетевая печать, но не было виртуальной памяти. В 1979 году в эксплуатации было около 1500 станций Alto. Они продавались и сторонним покупателям.
Источник
История операционных систем от Apple, часть 1 — от System Monitor до Apple CP/M
Изначально было принято решение писать об истории Mac OS X, но, чтобы рассказать о ней, пришлось бы «залезть» и в более ранние System 7 и Mac OS 8 и 9 — получилось бы достаточно странно. Так что давайте начнем с самого начала — компьютера Apple I и его прошивки, и будем медленно продвигаться вплоть до последней версии macOS X.
System Monitor — прошивка для Apple I
Про Apple I, выпущенный в 1976 году, было сказано уже очень много, и особо смысла повторяться нет. Вкратце — компьютер представлял собой одну плату и был основан на процессоре MOS Technology 6502 — ибо его конкуренты, Intel 8080 и Motorola 6800, стоили почти на порядок дороже, около 200 долларов против всего 25 за детище MOS: с учетом того, что Стивам Джобсу и Возняку нужно было сделать для продажи хотя бы 50 плат, а денег у них было не так много — эта экономия была очень и очень существенной. Поставлялся компьютер с 4 Кб памяти, которые можно было расширить до 8, а из разъемов имелись лишь порт для подключения клавиатуры и выходы на телевизор и кассетный микрофон. Причем в комплект входила только плата — и корпус, и клавиатуру, и блок питания — пользователь все должен был купить сам.
Что касается операционной системы, то ее в общем-то. не было. По сути, компьютер имел прошивку под названием System Monitor, которая весила всего 256 байт — четверть килобайта! Основные ее задачи — это дать возможность пользователю работать с командной строкой с помощью клавиатуры и экрана, набирать и запускать программы и смотреть содержимое памяти. Работа поддерживалась только с языком программирования Apple BASIC, кассета с которым, к счастью, была в комплекте. Разумеется, такого понятия как «пиксели» прошивка не знала, и компьютер умел выводить на подключенный телевизор лишь 24 строки по 40 символов в каждой. Графики, конечно же, тоже не было.
Разумеется, в то время существовали «нормальные» операционные системы — к примеру, тот же UNIX V6: это была полноценная ОС с ядром, работающая на языке C и имеющая множество относительно современных функций. Но вот стоила ее лицензия порядка 20 000 долларов, и поэтому пользовались ей в основном в университетах, для обычных домашних ПК она, понятное дело, не подходила чисто по цене.
Apple DOS
И хотя компьютер Apple I был вполне себе успешным, на рынке он пробыл менее года. Основная проблема была в том, что он представлял собой конструктор, и просто для начала работы нужно было потратить время на покупку и сборку остальных комплектующих — и далеко не все тогда (да и сейчас) в этом разбирались. Поэтому в 1977 был представлен Apple II — компьютер вида «все-в-одном», уже с интегрированной клавиатурой и в корпусе. Более того — он поддерживал цветную графику и был первым таким домашним ПК. В итоге этот компьютер стал очень популярным, и последняя его версия вышла аж десятью годами позже — в 1986 году был представлен 16-битный IIgs. Разумеется, за все это время под эти ПК было написана не одна операционная система.
Встроенная память тогда была очень дорога (как SSD несколько лет назад), из-за чего выгодно было хранить систему на внешних носителях (хотя и они дешевизной не отличались), поэтому первая система для Apple II называлась DOS — Disk Operating System, или дисковая операционная система. Разумеется, к MS-DOS она не имела ровно никакого отношения, а первая версия для Apple II называлась DOS 3.1 (привет Windows NT, которая тоже начиналась в 3-ей версии). Причина, по которой релиз был не первой версии, достаточно проста: первый билд системы имел номер 0.1, в дальнейшем с каждым новым билдом вторая цифра увеличивалась на один. Когда она становилась 9-ой, то следующий билд обнулял ее и увеличивал уже первую цифру (то есть после 0.9 следовала 1.0). Пол Лафтон, один из программистов этой ОС, решил заменить номер версии номером билда, который на тот момент был 3.1 — поэтому систему и стали называть DOS 3.1, и никакие первые две версии нигде не потерялись.
С учетом того, что дисковод был один, а данные как-то нужно на ПК передавать, было придумано достаточно простое решение: при запуске в Apple II вставлялась дискета с Apple DOS, после чего система с нее полностью загружалась в оперативную память, и дискету можно было вынуть и заменить на любую другую. Сама система была уже куда более продвинутой — хотя и работала на том же BASIC. Она поддерживала имена файлов вплоть до 30 символов, а типов файлов было целых четыре: тип A — Applesoft BASIC, тип B — двоичный, тип I — Integer BASIC, и тип T — текстовый. Изначально система работала только с дисководом Apple Disk II и только с односторонними дискетами на 140 Кб. Для каждого файла на диске сохранялось его имя, тип, флажок защиты от записи, номер первого сектора и размер файла в секторах. В будущем система научилась работать и с жесткими дисками, которые определялись как множество локальных дисков по 140 Кб каждый. Достаточно забавный факт — система не умела работать со временем, поэтому узнать, когда был создан или изменен тот или иной файл, было невозможно.
В общем и целом — система была куда продвинутей совсем уж примитивного System Monitor, но все еще до того же UNIX V6 было далековато. Но большинству пользователей этого вполне хватало, что и сделало Apple II очень популярным.
Apple Pascal
В 70-80-ых годах была достаточно популярная система p-System, созданная в Калифорнийском университете Сан-Диего (UCSD). Система была достаточно гибкой и легко портируемой, по факту — виртуальной машиной, выполняющей байткод p-code. Самый популярный язык разработки для нее — UCSD Pascal. Марк Аллен и Ричард Гливс, студенты из этого университета, адаптировали ее для процессора 6502 летом 1978 года, после чего, годом позже, вышла система Apple Pascal и одноименный ПК Apple II Pascal, который выпускался порядка 5 лет.
Сама система была достаточно сильно улучшена в сравнении с Apple DOS. Во-первых, изменился способ записи файлов: если в DOS система писала файл в первый попавшийся свободный сектор, то теперь система старалась писать файл, состоящий из нескольких секторов, в последовательные секторы на диске — это существенно повышало скорость чтения.
Во-вторых, система научилась работать со временем, и теперь к меткам файла на диске добавились время его создания и последнего изменения.
В-третьих, были переработаны названия файлов: если раньше они могли включать 30 любых символов, то теперь только 15, и допускались лишь буквы и цифры — это было сделано для того, чтобы на 40-символьном экране уместилась другая информация о файле.
В комплект с ОС шла утилита для обслуживания дисков, компилятор Pascal и ассемблер, работающий куда лучше такового в Apple DOS. И хотя вроде система была куда лучше, чем DOS, была одна достаточно серьезная проблема — она не умещалась на одну дискету в 140 Кб, их требовалось минимум две, желательно вообще три. Поэтому при работе постоянно приходилось менять дискеты, что было достаточно долго и неудобно.
Apple CP/M
В конце 70-ых на смену популярнейшего MOS 6502 пришел не менее популярный Zilog Z-80, под который даже сейчас, спустя 30 лет, все еще пишут софт. И Microsoft решила не оставаться в стороне, выпустив сопроцессорную плату Z-80 SoftCard. Ее смысл заключался в том, что при ее подключении к Apple II компьютер получал еще один полноценный процессор — Z-80 — и возможность запуска софта для популярной тогда системы CP/M.
По своим возможностям эта система ничуть не уступала UNIX, и была уже достаточно похожа на современные ОС — был и BIOS, и базовая дисковая система, и процессор командой строки. Из-за этого сопроцессорная карта с Z-80 продавалась очень хорошо — ведь по сути пользователям не нужно было покупать новый ПК на этом процессоре, а хватало лишь одной платы, которая стоила, разумеется, дешевле компьютера.
Успех SoftCard привел к тому, что появились аналоги и на других процессорах — так, была плата Stellation Mill, основанная на процессоре 6809, позволявшая запускать систему реального времени OS-9.
В итоге все эти карты существенно продлили срок жизни Apple II, но было понятно, что пора идти дальше, и в 1980 году вышел Apple III с системой SOS — но об этом поговорим уже в следующей статье цикла истории операционных систем от Apple.
Источник
