История на операционните системи на Apple: от System Monitor до Apple CP/M (първа част)

Развитието на операционната система Windows е сравнително добре познато, но не може да се каже същото за macOS и Linux.

По принцип, би могло да се покаже историята на Mac OS X, но за тази цел ще трябва да се задълбочим в по-ранните System 7 и Mac OS 8 и 9, което е доста объркващо. Нека да започнем от самото начало – компютърът Apple I и неговия древен в нашите очи фърмуер, а след това постепенно да се придвижим до последната версия macOS X.

 

System Monitor: фърмуерът за Apple I

За представения през 1976 година Apple I е казано много и няма да се повтаряме. Накратко, това е просто една платка с процесора MOS Technology 6502. По това време неговите конкуренти Intel 8080 и Motorola 6800 са били десет пъти по-скъпи – около $200 за разлика от рожбата на MOS с цена едва $25. А като се има предвид, че Стив Джобс и Стив Возняк е трябвало да продадат поне 50 от тези платки, а по това време са нямали много пари, то тази икономия е много съществена. И така, получил се е компютър-платка с 4 KB оперативна памет, която е можело да бъде разширена до 8 KB, а от конекторите присъстват само порт за клавиатурата и изходи за телевизор и касетофон. Това е. Няма кутия, захранване и клавиатура. Потребителят трябва да си ги закупи самостоятелно.

Що се отнася до операционната система – няма такава. Компютърът е имал само фърмуер с име System Monitor с размер едва 256 байта – една четвърт от килобайта! Нейните основни задачи са да даде на потребителя да работи от команден ред с помощта на клавиатурата, да набира и стартира програми и да гледа промените, настъпили в паметта. Поддържа се работата единствено с езика за програмиране Apple BASIC, записан на касетата, включена в комплекта. Все още няма никакви пиксели – компютърът може да показва единствено 24 реда по 80 символа на ред. Графика естествено, също няма.

По това време има „нормални“ операционни системи – например UNIX V6 – пълноценна ОС с ядро и редица чисто съвременни функции. И с цена на лиценза около $20 000. Разбираемо е, че се е използвала само в университетите и за домашни цели не е подходяща.

Apple DOS

Въпреки че компютърът Apple I е успешен, той остава на пазара само около една година. Основният проблем е, че това на практика е конструктор и за да се започне работа с него е необходимо да се закупят и останалите неща и всичко това да се сглоби. Нещо, от което само гийковете се интересуват, както на практика е и сега. Ето защо, през 1977 година бе представен Apple II – компютър от типа всичко-в-едно, вече с интегрирана клавиатура и поставен в корпус. Още повече, че това устройства поддържа цветна графика и е първият подобен домашен компютър. Разбираемо е, че Apple II става изключително популярен и неговата последна версия излиза цели 10 години по-късно – през 1986 година е представен 16-битовия IIgs. Естествено, през това време, за тези компютри е написана не една операционна система.

Вградената памет по това време е много скъпа (нещо като SSD преди няколко години) и е по-изгодно да се използват някакви външни дискове, въпреки че и те не са много евтини. Но това е и причината първата операционна система система за Apple II да се нарича DOS — Disk Operating System или дискова операционна система. Разбира се, тя няма никакво отношение към MS-DOS. Но е носила името DOS 3.1, с което съвпаденията с Microsoft стават доста. Причината за това е банална: първата компилация на операционната система е имала номер 0.1, а с всеки следващ билд, втората цифра се увеличава с 1. Когато стигне 9, се променя първата цифра – тоест, след 0.9 следва 1.0. Пол Лафтън, един от програмистите на тази ОС, решава да замени номера на версията с номера на билда и системата получава името DOS 3.1. И така, първите две версии не са се изгубили, както считат някои.

Apple II има само едно флопидисково устройство и специалистите измислят съвсем простичко решение: при стартирането на компютъра, във флопито се оставя дискетата с Apple DOS. Тя след това се изважда и се заменя с някоя друга.

Като цяло, системата е вече много по-съвършена, въпреки че работи със същия BASIC. Поддържат се имена на файлове с до 30 символа а файловете са четири типа: тип A — Applesoft BASIC, B – двоичен, тип I – Integer BASIC и тип T – текстов.

Първоначално системата работи с само с флопита Apple Disk II и едностранни дискети с капацитет 140 KB. На диска за всеки файл се записва неговото име, типа, флагът за защита от запис, номерът на първия сектор и размерът на файла в сектори. В бъдеще, същият подход се използва за работа с хард дисковете, които се разглеждат като множество локални дискове от по 140 KB. Но системата все още не може да работи с времето и няма как да се разбере кога е създаден или променен който и да е файл.

Вече не може да се прави сравнение с примитивния System Monitor, но и до UNIX V6 е твърде далече.

Това бе достатъчно за повечето потребители. Apple II и неговите многобройни следващи модификации бяха много популярни в България, а и не само в България по това време.

Apple Pascal

През 70-те и 90-те години стана особено популярна системата p-System, създадена в Калифорнийския университет, Сан Диего (UCSD). Системата е доста гъвкава и лесно се портва, понеже се използва виртуална машина, изпълняваща байт-кода p-code. Най-популярният програмен език, създаден за нея е UCSD Pascal. Марк Алън и Ричард Гливс, студенти от този университет, през лятото на 1978 година го адаптират за процесора 6502 и една година по-късно излиза Apple Pascal и едноименния компютър Apple II Pascal, произвеждан в продължение на 5 години.

Тази система е вече значително по-добра от Apple DOS. Първо, променен е начинът за запис на файловете: докато в DOS, малката операционна система записва файла в първия намерен свободен сектор, тук първо се прави опит да бъдат намерени няколко поредни свободни сектори, в който да се запише файла. Това съществено повишава скоростта на четене.

Второ, миниатюрната ОС вече може да работи с времето и сега се отбелязва, кога точно е създаден файла и времето на неговата последна промяна.

Трето, променени са имената на файловете – досега те са били 30 произволни символа, но сега са само 15, при това единствено букви и цифри. Това е направено предимно за да може лесно да се чете информацията за файла на екрана с 40 символа на ред.

В комплекта към тази машина се дава програма за работа с дисковете, компилатор за Pascal и нелош асемблер. Но се появява нов проблем – системата не се побира на една дискета от 140 KB. Необходими са две и дори три. При работа се налага тяхната непрекъсната смяна, което е твърде неудобно.

Apple CP/M

В края на 70-те години на смяна на станалия изключително популярен в целия свят процесор MOS 6502, идва не по-малко популярният Zilog Z-80, за който и днес, след цели 30 години, се пише софтуер.

Тук Microsoft решава да не остане настрана и започва производството на копроцесорната платка Z-80 SoftCard. Идеята на тази платка е, че при поставянето и и в един от слотовете на Apple II, компютърът получава още един пълноценен процесор – това е Z-80, и възможност за стартирането на софтуера за доста популярната по това време операционна система CP/M.

В крайна сметка се получава една симпатична домашна, а и великолепна учебна машина, която по нищо не отстъпва на UNIX, а и вече достатъчно прилича на днешните операционни системи – вече има BIOS, базова дискова система за работа със запомнящите устройства и команден процесор за работа от команден ред. Това е причината процесорната платка със Z-80 да се продава много добре – на практика не е необходимо да се купува нов персонален компютър. Една и съща машина работи и стартира както софтуера на 6502, така и на Z-80. И всичко това с помощта на само една платка, която е много по-евтина от един компютър.

Успехът на SoftCard доведе до появата на подобни аналози и за други процесори. Такава бе например платката Stellation Mill, базирана на процесора 6809, даваща възможност за стартиране на системата в реално време OS-9.

Тези копроцесорни карти съществено удължиха живота на Apple II, но в крайна сметка става ясно, че трябва да се върви напред и през 1980 година се появява Apple III със системата SOS. Но на това ще се се спрем следващия път, когато е обърнем внимание на следващия цикъл от историята на операционните системи на Apple.