Käyttöjärjestelmien historia

Tällä sivulla on käsitelty pääpiirteittäin käyttöjärjestelmien historiaa ja sen suurimpia mullistuksia tai taloudellisesti merkittäviä tapahtumia. Käyttöjärjestelmien tarkempaan tarkasteluun tällä sivulla ei ole menty vaan teksti on tiivistetty ns. Päätapahtumiin. Sivun tarkoitus on antaa ns. Maallikolle näkemys käyttöjärjestelmien kehityksestä vuosikymmenien saatossa.

Aikajana kuvaa pääpiirteittäin käyttöjärjestelmien historiaa

40-luku

Ensimmäisissä tietokoneissa ei ollut käyttöjärjestelmää. Ohjelmat kirjoitettiin reikäkorteille, paperi- tai magneettinauhoille, ja tietokoneelle annettiin tietty aika suorittaa ne. Jokainen suoritettava ohjelma piti ohjelmoida yksilöllisesti tietylle tietokoneelle, ja ohjelman tuli hallita kaikkia tietokoneen komponentteja ja oheislaitteita. Useiden ohjelmien samanaikainen käyttäminen oli vaikeaa ja aikaa vievää, koska moniajoa ei ollut. Jos halusi suorittaa ohjelman uudelleen toisella syötteellä, piti ensin ladata toinen ohjelma koneeseen ja suorittaa se, ja tämän jälkeen vaihtaa jälleen takaisin alkuperäiseen ohjelmaan, kelata se oikeaan kohtaan nauhaa tai levyä ja antaa itse toisen ohjelman syöte kyseisen ohjelman lähteenä. Ohjelman suorittaminen toisenlaisella tietokoneella vaati ohjelman ohjauskäskyjen kirjoittamista uudelleen toisen tietokoneen laitekäskyjen mukaiseksi. Tämä hidasti ohjelmien käyttämistä muussa kuin samantyyppisessä tietokoneessa.

Laitteiston ja suoritettavan sovelluksen väliin sijoittuva käyttöjärjestelmä kehitettiin ratkaisemaan tällaisia perustavanlaatuisia käyttöongelmia. Käyttöjärjestelmään ohjelmoitiin käytettävien laitteistojen monimutkaiset ohjauskäskyt, ja nämä tarjottiin selkeinä järjestelmäkutsuina ohjelmistojen kehittäjille.

50- ja 60-luku

Ensimmäiset käyttöjärjestelmät suunniteltiin tietokoneisiin 1950- ja 1960-luvuilla. Ne laadittiin prosessien suoritusnopeutta ajatellen monoliittisiksi, yhtenä binääritiedostona toimiviksi ydintilassa. Ensimmäisten käyttöjärjestelmien muistirajoitus oli vain 32 tuhatta sanaa, mikä esti monimutkaisten käyttöjärjestelmien ohjelmoimisen. Käyttöjärjestelmä luki seuraavan työn muistiin, suoritti sen, siivosi jäljet ohjelman jäljiltä ja latasi sitten seuraavan työn. Moniajo (multiprogramming) kehittyi 1960-luvun alussa. Useampi työ saattoi käyttää konetta samanaikaisesti.

Ensimmäisiä käyttöjärjestelmiä olivat MIT:n (Massachusettss Institute of Technology) kehittämä CTSS ja IBM:n S/360. S/360 julkaistiin vuonna 1964 ja se oli tarkoitettu System-z sarjan suurtietokoneille. Nykyisin käytössä oleva z/OS järjestelmä on edelleen yhteensopiva vuonna 1960-luvun S/360 koneiden kanssa. Vuonna 1969 julkaistiiin UNIX-käyttöjärjestelmä, johon pohjautuvia sovelluksia on käytössä vieläkin.

Kolmannen sukupolven tietokoneet syntyivät kun 1960 luvulla kehitettiin integroidut piirit, johon kehiteltiin ensimmäiset käyttöjärjestelmät (kts 2. kappale). Käyttöjärjestelmistä alkoi tulla mutkikkaita ja raskaita.

70-luku

70-luvulla tulivat markkinoille ensimmäiset kaupallisesti saatavat tietokoneet. Ne olivat kuitenkin liian kalliita yksityishenkilöille käytettäväksi, joten niitä käyttivät lähinnä yliopistot ja tieteellisiä tutkimustöitä tekevät. Yksi näistä 70-luvulla tulleista minitietokoneista oli PDP-11, millä kehitettiin alkuvaiheita lukuun ottamatta UNIX-käyttöjärjestelmä ja C-ohjelmointikieli. Ensimmäinen versio Unixista kehitettiin PDP-7:lle Assembly-ohjelmointikielellä.

Unix

Ensimmäinen versio Unixista oli kirjoitettu Assembly-ohjelmointikielellä, mutta yksi käyttöjärjestelmän kehittäjistä Ken Thompson pyrki kirjoittamaan sen uudelleen korkean tason ohjelmointikielellä. Ensimmäinen yritys oli siirtää käyttöjärjestelmä Fortranille, mikä oli ensimmäinen korkean tason ohjelmointikieli, mutta siitä luovuttiin ensimmäisen päivän jälkeen. Tämän jälkeen Thompson kirjoitti B-ohjelmointikielen perustuen BCPL-kieleen. Unixin toinen kehittäjä Dennis Ritchie lisäsi B-ohjelmointikieleen tyyppijärjestelmän ja antoi sille aluksi nimen NB ja alkoi kirjoittaa kääntäjää. 1972 kesällä Unix kirjoitettiin uudelleen NB:stä kehitetyllä C-kielellä. 1976-1977 Ken Thompson opetti Kalifornian yliopistolla Unixin pohjalta. Siellä hän kehitti Version 6 Unixin. Unix levisi nopeasti akateemisessa maailmassa. Thompsonin palattua Bell Labsiin yliopiston tutkijat ja opiskelijat jatkoivat Unixin kehittämistä. Tästä kehittyi lopulta BSD version 4.2, jonka monet yliopistot ostivat. Vuodesta 1975 Unixia myytiin sekä halpoina akateemisina versioina että valtion laitoksille. Vuoteen 1978 mennessä Unixia käytti yli 600 tietokonetta. Kalifornian yliopiston Berkeleyn kampuksella alkunsa saaneen Berkeley Software Distribution (BSD)-järjestelmään perustuu myös myöhemmin Applen käyttämä MacOS-käyttöjärjestelmä.

Apple DOS

1977-luvulla Apple julkaisi Apple II -tietokoneen. Silloin tietokoneessa ei ollut levyasemaa, eikä myöskään levynkäyttöjärjestelmää. Applen toinen perustaja Steve Wozniak suunnitteli myöhemmin samana vuonna Disk II -levyaseman ja uskoi pystyvänsä kirjoittamaan levynkäyttöjärjestelmän. Kuitenkin Applen toinen perustaja Steve Jobs päätti ulkoistaa järjestelmän kirjoittamisen. Yritys harkitsi käyttävänsä Digital Research:in CP/M-käyttöjärjestelmää, mutta Wozniak haki helpommin käytettävää käyttöjärjestelmää. 10. huhtikuuta 1978 Apple allekirjoitti $13,000 sopimuksen Shepardson Microsystems:in kanssa levynkäyttöjärjestelmän kirjoittamisesta ja sen toimittamisesta 35 päivässä. Apple DOS 3.1 julkistettiin kesäkuussa 1978 hieman alle vuosi siitä, kun Apple II julkistettiin. Siitä tuli ensimmäinen levyasemaan perustuva käyttöjärjestelmä Apple tietokoneelle. 1979 Apple DOS 3.2 sopeutui muutoksiin tietokoneen käynnistysmetodeissa, jotka oli kehitetty Apple II seuraajaan, Apple II Plussaan. Uuteen laiteohjelmaan sisältyi auto-start ominaisuus, mikä automaattisesti löysi levyohjaimen ja käynnistyi kun järjestelmä oli käynnissä. Myöhemmin vuonna 1980 julkaistiin Apple DOS 3.3.

80-luku

80-luvulla käyttöjärjestelmät ja tietokoneet kehittyivät kovaa vauhtia. 80-luvun alussa käyttöliittymät olivat lähinnä tekstipohjaisia, kun taas 80-luvun lopussa graafisia käyttöliittymiä oli jo useita.

80-luvun alussa komentorivipohjaiset ja IBM yhteensopivat DOS-käyttöjärjestelmät olivat todella yleisiä. Tunnetuimpia olivat vuoden 1981 PC-DOS 1.0 ja MS-DOS. DOS-nimi oli yleisesti IBM-yhteensopivan käyttöjärjestelmän tunnus, mutta esimerkiksi Applen ”Apple DOS” ei nimestään huolimatta näin ollut. 70-luvulla kehitetty Open VMS nautti suosiostaan 80 luvun alussa ja poiketen DOS-perheestä, se mahdollisti myös useamman käyttäjän. Open VMS oli alun perin suunniteltu vain VAX-minitietokoneille, mutta myöhemmin se sai tuet mm Alpha-suorittimille ja järjestelmää käytettiin paljon palvelinkäytössä sen vakauden ansiosta.

Vuonna 1982 julkaistun kulttisuosion saaneen Commodore 64:n käyttöjärjestelmänä toimi alkeellinen Kernal, joka oli kehitetty alun perin jo 70-luvun lopulla ja oli kehityksestä pahasti jäljessä. Unix-kehitystä jatkettiin 80-luvulla ja useat eri toimijat kehittävät ”omia Unixejaan”. Unix-käyttöjärjestelmiä olivat mm Applen MacOS ja oliopohjainen Nextstep.

Vuoden 1984 MacOS oli ensimmäinen laajalti levinnyt graafinen käyttöjärjestelmä. MacOS tunnettiin muistinhallintaongelmista, jonka myötä se oli myös epävakaa. MacOS toimi kuitenkin esikuvana ja perässä tulivat muut graafiset käyttöjärjestelmät, mm Windows 1.0, Atari TOS, Amiga OS, Risc OS ja Nextstep.

Jälkimmäisellä puoliskolla 80-lukua suurin osa mm edellä mainituista käyttöjärjestelmistä tukivat Motorolan 68k-sarjan suorittimia. Suurimmat käyttöjärjestelmät saivat 80-luvulla useampia päivitysversioita ja niihin tuli graafisen ilmeensä lisäksi ominaisuuksina esim. ennakoiva moniajo ja VGA-tuki. Käyttöjärjestelmiä päivitettiin myös tukemaan muita suorittimia. Vuonna 87 julkaistu Windows 2.0 sisälsi myös ensimmäisen version Excel-ohjelmasta.

90-luku

1990-luku oli mullistavaa aikaa, ei pelkästään käyttöjärjestelmille vaan kotitalouksissa sekä yrityksten suhteen. Pc-koneita käytiin hankkimaan laajasti, tämä luonnollisesti mahdollisti käyttöjärjestelmien kehityksen ja laajenemisen.

Windows

Microsoft julkaisi 1990 Windows 3.0 -käyttöjärjestelmänsä. Se oli ensimmäinen jonka Microsoft teki ilman yhteistyötä IBM:n kanssa, tästä voidaan katsoa alkaneeksi Microsoftin menestystarina. Nopeasti Windows 3.0:sta tuli yksi maailman suosituimmista graafisista käyttöjärjestelmistä ja sen katsotaan antaneen suuntaan käyttöjärjestelmä kehitykselle. 3.0-järjestelmää seurasi 3.1, joka vankisti microsoftin maailmanvalloitusta. 2 kuukaudessa myytiin yli miljoona lisenssiä.

Vuoden 1993 loppuun mennessä oli Windowsin eri lisenssiversioita myyty jo yli 25 miljoonaa kappaletta, ja se oli noussut maailman suosituimmaksi käyttöjärjestelmäksi.

Linux

90-luvun alussa käyttöjärjestelmä maailma mullistui kun 1991 Linus Torvalds yhdessä ystävinsä kanssa kehitti Linuxin. Linux on vapaan lähdekoodin käyttöjärjestelmä ja Linus Torvalds laittoi Linuxin vapaaseen jakeluun 1990. Jo muutaman tunnin kuluttua ensimmäiseet muutosehdotukset saapuivat Linukselle. Linuxia suoritettiin alkuun puhtaasti tekstuuritilassa, täysin ilman graafista käyttöliittymää. Linux luotiin Torvaldsin sanojen mukaan sen takia, ettei yliopisto-opiskelijoilla ollut kyseisenä aikana varaa ostaa käyttöjärjestelmää. Linuxin ensimmäinen vakaa versio 1.0 julkaistiinkin 1991.

00-luku

Windows

Microsoftin menestys sai jatkoa, kun se oli jo pitkään yrittänyt sulauttaa yritys- ja kotikäyttäjien Windowseja yhteen. Tämä tapahtui 25. lokakuuta 2001. Tuolloin Microsoft julkaisi ”Whistler”-koodinimellä kulkeneen Windows XP -käyttöjärjestelmän, joka oli siinä mielessä historiallinen, että kyseinen käyttöjärjestelmä oli Microsoftin ensimmäinen kotikoneisiin suunniteltu käyttöjärjestelmä. Myös puhelinpuolella alkoi tapahtua ja 2000 luvun alussa julkisti Microsoft Pocket PC -laitteistomääritelmän kämmentietokoneille. 2005 Microsoft julkisti erittäin paljon kritiikkiä saaneen Windows Vista -käyttöjärjestelmän, joka ei todellakaan menestynyt kuin edeltäjänsä Windows XP. Käyttäjät hylkäsivät sen nopeasti. 2009 julkaistiin Windows 7, joka ei teknisesti eronnut edeltäjästään Vistasta paljoakaan. Windows 7 -nimi aiheutti paljon tuohon aikaan hämmennystä ja myös Microsoftilta itseltään annettiin toisistaan eroavia näkemyksiä siitä, miksi Windows 7 on seitsemäs Windows.

Linux

Linux kasvoi hurjaa vauhtia 2000 luvun alussa ja varsinkin palvelinpuolella Linux järjestelmällä varustettuja palvelimia toimitettiin runsaasti. 2004 ilmoitettiin että toimitetuista korttipalvelimista n. 50 % oli Linux palvelimia ja 20 % räkkipalvelimista. 2007-2008 Useita suuria valmistajia ilmoittivat toimittavansa koneita esiasennetuilla Linux käyttöjärjestelmillä, kuten Dell, Lenovo, HP ja Asus. 2009-2010 Linuxin nousu kuitenkin hieman hiipui muun muassa Asuksen aloitettua ”Parempi Windowsilla” kampanjan. Puhelinpuolella kuitenkin tilastoyhtiö ilmoitti 2010, että Androidista, Googlen Linux versiosta älypuhelimille ja tableteille oli tullut suosituin käyttöjärjestelmä uusissa laitteissa.

Muut käyttöjärjestelmät ; iOs ja Android

2000 luvun alussa älypuhelin markkinoita hallitsi Nokian Symbian käyttöjärjestelmä. 2007 Apple toi markkinoille iPhone OS käyttöjärjestelmän sisältävän iPhone älypuhelimen ja 2008 Linux käyttöjärjestelmään pohjautuva Android käyttöjärjestelmä julkaistiin ja nopeaan tahtiin Android sekä iPhone OS järjestelmät alkoivat vallata älypuhelimien käyttöjärjestelmä markkinoita Android näistä suurempana.

10-luku

Windows

Windows sai 2010-luvulla jatkoa, kun Windows 8 käyttöjärjestelmä julkaistiin 2012. Uusia ominaisuuksia oli mm. USB 3.0 -tuki, ISO- ja VHD-levykuvien lukeminen ja uusi aloitusnäyttö. Windows 8 pidetään yhtenä suurimpana Microsoftin flopeista. Tämän seurauksena Microsoft julkaisi vuonna 2015 Windows 10 käyttöjärjestelmän. Windows 10 toi takaisin tutun aloitusvalikon, hieman muokattuna. Muita uusia ominaisuuksia oli mm. DirectX 12, Edge-selain ja WDDM 2.0 näytönohjainajuri. Windows 10 on suosituin käyttöjärjestelmä maailmassa.