IBM: достояние США, враги Джобса и родоначальники IT
Краткая история «голубого гиганта» в лицах и изобретениях.
Иллюстрация: Hellström, Yngve / Patrick Finnegan / Rik Myslewski / Wikipedia / alex / Madeline Pere / Unsplash / Дима Руденок для Skillbox Media
Татевик Джилавян
Журналист, продюсер на ТВ, изучает копирайтинг и контент-маркетинг.
IBM (International Business Machines) — американская корпорация, которая выросла из небольшой компании, основанной Германом Холлеритом в далёком 1896 году. За 130 лет она прошла путь от производителя табуляторов до одной из крупнейших в мире IT-корпораций.
Её инженеры помогали отправлять ракеты на Луну, подарили миру банковские карты и одними из первых стали применять принцип непрерывных улучшений. А IBM PC считают главным предшественником современных компьютеров. В этой статье мы расскажем о том, какое влияние IBM оказала на рынок ПК и чем занимается сейчас.
Перепись в США — повивальная бабка IBM
История IBM уходит корнями в XIX век, когда в Новый Свет стремились миллионы иммигрантов. Бюро переписи населения США забило тревогу: на обработку таких объёмов статданных потребовались бы годы. Нужна была хоть какая-то автоматизация.
Лишь приблизительно осознавая масштабы бедствия, Правительство США объявило общенациональный конкурс. В битву за государственные деньги включились десятки изобретателей. Победителем стал молодой инженер Герман Холлерит.
В 19 лет он окончил Горную школу Колумбийского университета. Его первым рабочим местом, по счастливому совпадению, стало как раз Бюро переписи населения. Холлерит видел, насколько медленно идёт ручной подсчёт, и думал над тем, как сделать процесс менее утомительным.
Его изобретение, названное табулятором, работало с помощью перфокарт и существенно ускоряло операции сложения и вычитания. Отверстия наносились на карты в соответствии с данными респондента: полом, возрастом, местом и датой рождения, образованием и так далее. Потом эту информацию переносили в счётный механизм. Метод обработки данных Холлерита стал новаторским: с работой, которая раньше заняла бы в Бюро восемь лет, справились за год.
В 36 лет Холлерит запатентовал табулятор, основал предприятие Tabulating Machine Company и начал с огромным успехом продавать свою разработку крупным заказчикам. Например, именно с её помощью в 1897 году провели перепись населения Российской империи.
К этому лакомому кусочку то и дело присматривались крупные дельцы. Что немудрено: начало ХХ века стало для США эпохой слияний и поглощений. И здесь на сцене появляется Чарльз Флинт — Король трастов. Сын главнокомандующего американским флотом с говорящей фамилией, уже в 21 год Флинт поставлял суда в Южную Америку и работал консулом Чили в Нью-Йорке. А позже — генконсулом США в Никарагуа и Коста-Рике.
Параллельно Флинт искал новые направления для своих бизнес-усилий. Слияние нескольких разношёрстных предприятий в одно давало ему преимущество: пока один товар был лидером рынка, он давал фору и подушку финансовой безопасности направлениям, которые были менее успешны. Потом расклад мог измениться.
К началу XX века компании Флинта выпускали торговые весы, часы для учёта рабочего времени, мясорубки, измельчители бекона. В 1911 году Холлерит продал ему свою компанию за 1,2 миллиона долларов (чуть больше 30 миллионов долларов в пересчёте на сегодняшние цены).
Флинт объединил все фирмы в один конгломерат. В него входили Computing Scale Company of America, International Time Recording Company и Tabulating Machine Company. После слияния предприятие стало называться Computing Tabulating-Recording Company (CTR). Оно производило табуляторы, перфокарты для них, весы, таймеры и мясорубки. Эту сделку аналитики называют первым шагом к созданию корпорации IBM.
Реформы Уотсона
В 1914 году в компанию на должность генерального управляющего пригласили Томаса Уотсона, работавшего в National Cash Register, компании по продаже кассовых аппаратов.
До этого история Уотсона была совсем не голливудской. Он работал коммивояжёром — торговал швейными машинками. Однажды он попал в передрягу: отметил удачную сделку и перебрал с алкоголем. Наутро оказалось, что у него украли и выручку, и сам товар. Еле-еле расплатившись с боссом и получив от него соответствующие «рекомендации», он месяцами искал работу по всей стране.
Профессия продавца кассовых аппаратов стала для Уотсона счастливым билетом. За четыре года он дослужился до статуса лучшего торгового агента National Cash Register и рекордных комиссионных в 35%.
Перейдя в CTR, Уотсон проанализировал отчёты маркетологов и переориентировал все мощности на выпуск табуляторов. Прочие направления показались ему бесперспективными, и он их быстро распродал.
Последующие преобразования Уотсона были поистине революционными. Он первым разглядел важность работы с человеческим капиталом. IBM стала первой корпорацией, которая перешла от сдельной оплаты к почасовой. Фирменный слоган «Think!» («Думай!») провозглашал философию производства, которая на десятки лет опередила ставший модным позже японский кайдзен. Уотсон учил подчинённых совершать небольшие, но непрерывные изменения к лучшему и в конечном счёте добиваться глобального успеха.
Вскоре после того, как Томас Уотсон возглавил CTR, он ввёл дресс-код, запретил употребление алкоголя на работе (да, когда-то это было в порядке вещей) и основал Клуб «ста процентов», куда входили успешные сотрудники отдела продаж.
К 1920-м годам он открыл школу продажников в Эндикотте. CTR нанимала только лучших выпускников колледжей и проводила для них шестинедельный курс интенсивного обучения. Торговый персонал CTR стал известен во всём мире благодаря новому стандарту профессионального обслуживания и развитию доверительных отношений с клиентами.
Это дало ощутимые плоды: менее чем за четыре года выручка компании увеличилась вдвое. Корпорация стала транснациональным гигантом. Товары Computing Tabulating-Recording Company покупали в Европе, Азии, Южной Америке и Австралии.
В 1924 году, спустя 10 лет под руководством Уотсона, фирма стала называться International Business Machines Corporation. Новое название лучше отражало цели и стратегию корпорации: машины для бизнеса со всего мира. Так родился бренд IBM.
Как в IBM проектировали первый компьютер
Ещё одно изобретение компании родом из тридцатых годов, значимое до сих пор, — технология беспроводной передачи данных. В 1935 году исследователь Антарктики адмирал Ричард Бёрд впервые использовал машину IBM Radiotype для передачи с помощью микроволн слова «WATSON» с Южного полюса в лабораторию в Нью-Джерси.
Потенциал изобретения оценили не сразу. Когда США вступили во Вторую мировую войну, IBM предоставила Radiotype Корпусу связи. С шести его станций ежедневно отправляли по 50 миллионов слов. И хотя после войны IBM не стремилась вывести Radiotype на рынок, она продемонстрировала большие возможности новых систем передачи данных.
В 1935 году компания выполнила правительственный контракт на учёт занятости населения. СМИ называли это «самой крупной бухгалтерской операцией всех времён» — специалистам предстояло проанализировать данные 26 миллионов человек.
После успеха к Уотсону стали обращаться и другие госорганизации. Благодаря росту доходов IBM не сокращала штат во время Великой депрессии в США и даже выкроила бюджет для научных разработок. А в 1933 году в Нью-Йорке открыли хорошо оборудованную научно-технологическую лабораторию, одну из лучших в мире.
С началом Второй мировой войны всё производство компании ожидаемо перепрофилировали под нужды армии. Винтовки, детали для двигателей, бомб, револьверов — всё это выходило на фабриках IBM. Военные США в 1941 приложили руку и к созданию первого компьютера Mark I — главным разработчиком проекта стал капитан ВМФ США Говард Эйкен.
Идея создать мощную вычислительную машину зародились у Эйкена ещё в 1930-е годы во время работы над докторской диссертацией. Учёный умел собирать более простые аппараты и понимал, что будущее за машинами, которые заменят человека при решении сложных математических задач. Устройство, которое придумал Говард, было скорее высокопродуктивным калькулятором. В IBM поверили в успех проекта, поэтому быстро нашли финансирование и подкованных специалистов.
Mark I был прародителем компьютеров. 765 тысяч деталей, 17 метров в длину и 2,5 метра в высоту, 800 километров проводов — исполинские размеры. Первый компьютер умел быстро складывать и вычитать — по три операции в секунду, умножал за 6 секунд и делил за 15.
Мир обязан IBM не только первым компьютером, но и ростом интереса к компьютерным наукам. Томас Уотсон в конце Второй мировой войны создал Лабораторию научных вычислений при Колумбийском университете. Там работали лучшие учёные высшей школы и корпоративные инженеры. Вместе они творили новую науку — информатику. Выходцы из лаборатории заложили основы электронной обработки данных и годами развивали это направление.
IBM покоряет Луну
В 1956 году 81-летний Томас Уотсон покинул пост директора. Управлять компанией начал его сын, Томас Уотсон — младший. При нём IBM начала производить компьютеры для бизнеса. Компания продавала клиентам компьютеры с уже встроенным ПО, что увеличивало продажи в десятки раз.
Ещё одно важное достижение IBM тех лет — помощь правительству США в лунной миссии. Без вклада инженеров ракета «Сатурн-5» не смогла бы доставить экипаж на Луну.
Разработанный в НАСА, построенный и запрограммированный IBM в Центре космических систем в Хантсвилле приборный блок стал компьютерным центром ракеты-носителя «Сатурн». Он управлял ракетой до тех пор, пока «Аполлон» благополучно не направился к Луне.
Он определял, когда запускать «Сатурн», когда сбрасывать его ступени и куда их направлять. В комплекс входили устройства для измерения высоты, ускорения, скорости и определения положения, а также компьютер, позволяющий прокладывать желаемый курс и подавать управляющие сигналы двигателям «Сатурна».
IBM ни на год не останавливалась в научном развитии. Компания искала таланты по всей стране. В 1930-е годы школьный учитель Рэй Джонсон сконструировал прототип жёсткого диска. IBM выкупила перспективное изобретение, а самого учителя пригласили на должность инженера. Под его началом в лаборатории в Сан-Хосе в 1955 году создали первый рабочий образец «винчестера», информация в котором хранилась на магнитных дисках.
1960–1970-е: коммерческий расцвет и череда успешных продуктов
IBM десятки лет подряд занимает первое место по числу патентов на изобретения в США, и список её открытий продолжает пополняться. В 1960–1970-е годы корпорация подарила миру множество изобретений. Вот лишь некоторые из них.
Дискета, или флоппи-диск
В 1971 году миру представили восьмидюймовый гибкий диск в корпусе из пластика. Покупатели оценили новинку: стопки перфокарт или более дорогой жёсткий диск не шли ни в какое сравнение с этим методом хранения информации.
Инженеры IBM, разработавшие дискету, и подумать не могли, что она так быстро обретёт популярность у пользователей. Изначально она была разработана для более эффективной загрузки данных в мейнфрейм IBM System/370. Но вскоре небольшой размер диска и рост его ёмкости позволили использовать дискеты и в небольших компьютерах.
Карта с магнитной полосой
Изобретения корпорации окружают нас везде. Ещё одно из них — технология магнитной полосы. В 1969 году у инженера IBM Форреста Парри возникла проблема. Он разрабатывал конструкцию удостоверения для сотрудников ЦРУ и пытался прикрепить полоску намагниченной ленты к куску пластика, но никак не мог совместить эти два компонента. Когда он сказал о проблеме своей жене, которая в то время гладила одежду, она предложила ему использовать утюг, чтобы расплавить полоску. Он попробовал, и это сработало.
Первый в мире банкомат
Банковская сфера обязана корпорации не только картами. В 1960-х благодаря сотрудничеству IBM и Citibank мир получил первый банкомат. Дональд Ветцель, инженер-проектировщик, хотел создать машину, которая позволяла бы клиентам банков снимать наличные без помощи кассира. Привычного для нас круглосуточного доступа к деньгам в 1960–1970-е не было.
В 1969 году, после череды прототипов, IBM и Citibank успешно запустили в Филадельфии первый банкомат. Он позволял снять наличные с карты с магнитной полосой, но не позволял вносить деньги на депозит и совершать другие банковские операции. Систему банкомата подключали к центральному компьютеру банка, это позволяло обрабатывать транзакции в режиме реального времени.
IBM System/360
В апреле 1964 года корпорация презентовала серию мейнфреймов для бизнеса IBM System/360. На их разработку ушло 5 миллиардов. Конкуренты также выпускали мейнфреймы, но IBM удалось не просто сделать хорошие компьютеры и неубиваемый сервер, а ещё и наделить их общей архитектурой. Пользователь задавал набор команд, и «машина работала».
Затраты на разработку мейнфреймов быстро окупились. Практически весь крупный бизнес и большинство стран мира или покупали мейнфреймы, или брали их в аренду через ту же IBM. Этот продукт озолотил компанию, она превратилась в монополиста на рынке ЭВМ и оставалась им вплоть до наступления эры персональных компьютеров.
Реляционные базы данных
Да, и это тоже придумали в IBM. До 1970-х годов компьютеры сортировали информацию с помощью жёстких одноразовых программ для баз данных. Учёный Эдгар Кодд, трудившийся в корпорации, хотел улучшить способ сортировки и обработки данных. В 1970 году он представил свою идею.
Реляционная база данных хранила данные в таблицах (отношениях), которые имеют столбцы (атрибуты данных), а также строки (кортежи), содержащие значения этих атрибутов. Важный момент: любые атрибуты можно было связывать между собой. Пользователи оценили удобство: запрос через язык SQL помогал вытаскивать данные группами.
История «международных бизнес-машин»: компания IBM
16 июня 1911 года в Нью-Йорке была основана компания Computing-Tabulating-Recording Company (CTR), в 1924-м переименованная в IBM. В 1950-х компания получила еще одно название, правда, неофициальное — Big Blue, за дресс-код сотрудников синего цвета. В 1972 году был представлен обновлённый логотип компании, буквы из синих полосок, используемый до настоящего времени. IBM стала одним из крупнейших в мире производителей и поставщиков аппаратного и программного обеспечения, а также IТ-сервисов и консалтинговых услуг. Вместо производства «железа» IBM теперь стремится стать мировым лидером в сфере информационной безопасности, постоянно расширяя своё подразделение IBM Internet Security Systems (ISS).
В 1880-х годах появились технологии, которые в конечном итоге составили ядро International Business Machines (IBM). Юлиус Э. Питрап запатентовал вычислительные весы (computing scale) в 1885 году; Александр Дей изобрел циферблатный рекордер (dial recorder) в 1888-м; Герман Холлерит (1860–1929) запатентовал электрическую машину для вычисления результатов; и Уиллард Банди изобрел часы, чтобы записывать время прибытия и убытия рабочего на бумажной ленте в 1889 году.
16 июня 1911 года их четыре компании были объединены в штате Нью-Йорк Чарльзом Ранлеттом Флинтом, образовав пятую, «Вычислительно-Табуляторно-Записывающую компанию» (CTR), базирующаяся в Эндикотте, Нью-Йорк. В пяти компаниях было 1300 сотрудников, а офисы и заводы расположены в Эндикотте и Бингемтоне, Нью-Йорк; Дейтоне, Огайо; Детройте, Мичиган; Вашингтоне и Торонто.
Они производили оборудование для продажи и аренды, начиная от торговых весов и промышленных регистраторов времени, мясных и сырных ножей до табуляторов и перфокарт. Томас Дж. Уотсон-старший, уволенный из Национальной кассовой (National Cash Register) компании Джоном Генри Паттерсоном, обратился к Флинту, и в 1914 году ему предложили должность в CTR. Уотсон присоединился к CTR в качестве генерального директора, а затем, 11 месяцев спустя, был назначен президентом, когда были разрешены судебные дела, касающиеся его работы в NCR.
Узнав о новаторских методах ведения бизнеса Паттерсона, Уотсон приступил к нанесению печати NCR на компании CTR. Он реализовал правила продаж, «щедрые стимулы к продажам, сосредоточение внимания на обслуживании клиентов, упор на ухоженных, одетых в темные костюмы продавцов и с евангельским рвением внушал компании гордость и преданность каждому работнику». Его любимое односложное кредо «Think» («Думай») стал мантрой для сотрудников каждой компании. В течение первых четырех лет Уотсона выручка достигла 9 миллионов долларов (что сегодня составляет 133 миллиона долларов), а операции компании расширились на Европу, Южную Америку, Азию и Австралию. Уотсону никогда не нравилось неуклюжее написанное через дефис название «Computing-Tabulating-Recording Company», и 14 февраля 1924 г. он решил заменить его более вместительным названием «International Business Machines». К 1933 году большинство дочерних компаний были объединены в одну компанию IBM.
В 1943 году началась история компьютеров IBM: был создан «Марк I» массой около 4,5 тонны. Но уже в 1952 году появился первый большой компьютер, работавший на лампах.
Сын Томаса Уотсона Томас Уотсон-младший сменил отца на посту главы IBM в 1956 году, ознаменовав начало эры персональных компьютеров – компьютеров для жизни. Под его руководством доходы компании выросли до 8 млрд долларов, а число сотрудников — до 270 тыс. человек.
В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах, достигшие такого уровня надёжности и быстродействия, при котором ВВС США сочли возможным использовать их в системе раннего оповещения ПВО. Чуть раньше, в 1957 году, IBM ввела в обиход язык FORTRAN («FORmula TRANslation»), применявшийся для научных вычислений и ставший одним из основных источников «проблемы 2000 года».
В 1964 году было представлено семейство IBM System/360: это стали первые универсальные компьютеры, первое спроектированное семейство компьютеров, первые компьютеры с байтовой адресацией памяти и т. д. Совместимые с System/360 компьютеры IBM System z выпускаются до сих пор: это абсолютный рекорд совместимости. В 1971 году компания представила гибкий диск для хранения данных, тот самый floppy.
1981 год прочно вошёл в историю человечества как год появления персонального компьютера «IBM PC». 640 килобайт оперативной памяти и одного или двух флоппи-дисководов вполне хватало, чтобы исполнять операционную систему DOS, предложенную небольшой в то время компанией Microsoft, и некоторое количество приложений. Наряду с DOS предлагались модели на ОС CP/M-86 и UCSD Pascal P-system, но эти системы не выжили, так как Microsoft предоставила уникальное для того времени предложение: приобрести за единовременную выплату лицензию на поставку программного обеспечения на неограниченное количество компьютеров, что существенно понизило цену конфигурации c MS-DOS, чем привлекло большое количество покупателей и, соответственно, принесло широкую известность Microsoft.
Примечательно, что этой машине руководство компании поначалу совершенно не придавало значения: разработкой занималась группа всего в 4 человека (под руководством Филиппа Дональда Эстриджа). Имело самые заметные последствия то, что, вопреки своим жёстким принципам охраны интеллектуальной собственности, IBM не запатентовала ни DOS (с интерпретатором языка BASIC), ни ещё одно революционное изобретение разработчиков — BIOS. В результате более прозорливые сторонние разработчики, пользуясь опубликованными спецификациями, наделали клонов IBM PC, что привело ко взрывному росту рынка, но бо́льшая доля (при значительном объёме) была для IBM потеряна. В 1986 году IBM уступила первое место по продажам на ею же самой порождённом рынке персональных компьютеров.
В 1990 году была предпринята попытка перехватить инициативу на рынке персональных компьютеров выпуском компьютеров серии PS/2 с операционной системой OS/2, не совместимых ни аппаратно, ни программно с PC и DOS. В машинах были применены прогрессивные технологии, например, шина Micro-Channel (намного превосходила применявшуюся тогда в РС шину ISA, а шина PCI появилась только в 1991 году). Серия PS/2 не получила широкого признания на рынке, и вскоре её выпуск был свёрнут. Однако, разъёмы для клавиатур и мышей на основе штекера Mini-DIN, названные портами PS/2, до сих пор широко применяются и в PC.
В рамках данной серии планировался выпуск операционной системы OS/2 Warp V3.0, изначально создававшейся непосредственно с Microsoft, но IBM по-прежнему опиралась на рынок мэйнфреймов, что привело к отставанию в разработке данного проекта. В результате Microsoft переключилась на разработку Windows, а серия компьютеров под OS/2 вышла на рынок позднее запланированного срока и, несмотря на массированную рекламную кампанию и весьма хорошие характеристики, проект не смог удержаться на рынке.
Уже в 1990-х годах в бизнесе IBM всё отчётливее стало прослеживаться стремление сместить фокус бизнеса в сторону поставки услуг, в первую очередь, консалтинга. Наиболее ярко это проявилось в 2002 году, когда «голубой гигант» приобрёл консалтинговое подразделение аудиторской компании PricewaterhouseCoopers за 3,5 млрд долл. В настоящее время этот бизнес, влившийся в подразделение IBM Global Services, является самым доходным в структуре IBM, приносящим больше половины дохода компании.
10 февраля 1996 года в Филадельфии Гарри Каспаров впервые сыграл с шахматным компьютером IBM Deep Blue.
В 2005 году компания продала свой бизнес по производству персональных компьютеров китайской технологической компании Lenovo, а в 2009 году она приобрела компанию по производству программного обеспечения SPSS Inc. Позже в том же году программа IBM по суперкомпьютерам Blue Gene была удостоена Национальной медали за технологии и инновациям президента США Барака Обамы. В 2011 году IBM привлекла внимание всего мира своей программой искусственного интеллекта Watson, которая была представлена на Jeopardy! — где выиграла у чемпионов игрового шоу Кена Дженнингса и Брэда Раттера.
В том же году 16 июня компания отметила свое 100-летие. В 2012 году IBM объявила о согласии на покупку Kenexa, а через год она также приобрела SoftLayer Technologies, службу веб-хостинга, за сделку на сумму около 2 миллиардов долларов.
В 2014 году IBM объявила, что продаст подразделение серверов x86 компании Lenovo за 2,1 миллиарда долларов. Также в том же году IBM объявила о нескольких крупных партнерских отношениях с другими компаниями, включая Apple Inc., Twitter, Facebook, Tencent, Cisco, UnderArmour, Box, Microsoft, VMware, CSC, Macy’s, Sesame Workshop, материнскую компанию Sesame Street, и Salesforce.com.
В 2015 году IBM объявила о трех крупных приобретениях: Merge Healthcare за 1 миллиард долларов, поставщик хранилищ данных Cleversafe и все цифровые активы от Weather Company, включая Weather.com и мобильное приложение Weather Channel. В том же году сотрудники IBM создали мультфильм «Мальчик и его атом», который стал первым фильмом, рассказывающим историю с помощью реальных молекул. Он вошел в Книгу рекордов Гиннеса как фильм с самыми маленькими в мире кадрами. Способность перемещать отдельные атомы — мельчайшие частицы любого элемента во Вселенной — имеет решающее значение для исследований IBM в области атомной памяти, но даже нанофизикам нужно немного повеселиться! Для создания мультика исследователи IBM использовали сканирующий туннельный микроскоп для перемещения тысяч молекул монооксида углерода (два атома в ней расположены друг над другом), стремясь сделать фильм настолько маленьким, что его можно будет увидеть только при увеличении в 100 миллионов раз.
История IBM: Хронология событий
IBM (International Business Machines Corporation) является одной из самых крупных компаний в мире в области информационных технологий. Она была основана в 1911 году и прошла долгий путь развития, становясь одной из ведущих компаний в области вычислительной техники и программного обеспечения. В этой статье мы рассмотрим важные события и этапы развития IBM на протяжении всей ее истории.
1. Основание компании (1911-1924)
В начале 20-го века, компания Computing-Tabulating-Recording Company (CTR), впоследствии переименованная в IBM, была создана в результате слияния нескольких компаний, занимающихся производством учетно-вычислительной техники. Учредителями CTR стали Герман Холлерит, Чарльз Раннетт, Флориан Золтан и Томас Уотсон Старший.
1.1. Происхождение названия IBM
В 1924 году, после ряда реорганизаций и расширения бизнеса, компания CTR была переименована в International Business Machines Corporation (IBM). Это название было выбрано, чтобы отразить новое направление компании, которое она преследовала — предоставление бизнес-решений и технологий для организаций по всему миру.
2. Развитие компьютерных технологий (1930-1940)
В 1930-х годах IBM начала активно разрабатывать и производить компьютеры, которые стали неотъемлемой частью ее бизнеса. Одним из наиболее значимых достижений компании в этот период был выпуск электромеханического компьютера IBM 601, который предназначался для научных и инженерных расчетов.
2.1. Вклад IBM во время Второй мировой войны
Во время Второй мировой войны IBM активно сотрудничала с правительством США, предоставляя техническую поддержку и оборудование для нужд военных исследований. Одним из ключевых проектов был проект «Гарвард-Марк I», в рамках которого IBM поставила компьютеры для автоматизации артиллерийских расчетов.
История IBM PC
3. Эра электронных компьютеров (1950-1960)
В 1950-х годах IBM начала разрабатывать и производить электронные компьютеры, что привело к революционному скачку в области вычислительной техники. Одним из наиболее известных компьютеров, выпущенных в этот период, был IBM 704 — один из первых коммерчески успешных электронных компьютеров.
3.1. IBM 1401: Персональный компьютер для бизнеса
IBM 1401, выпущенный в 1959 году, стал одним из наиболее успешных и популярных компьютеров компании. Он был предназначен для использования в бизнес-среде и стал первым реально доступным персональным компьютером для широкого круга предприятий.
4. Расширение бизнеса (1970-1980)
В 1970-х годах IBM активно расширяла свой бизнес, внедряя новые технологии и предлагая новые продукты и услуги. В этот период компания стала одним из ведущих поставщиков мейнфреймов и разработала операционную систему OS/360, которая стала стандартной для многих предприятий.
4.1. IBM PC: Революция в мире персональных компьютеров
В 1981 году IBM представила свой первый персональный компьютер (IBM PC), который стал одним из наиболее значимых событий в истории компании и компьютерной индустрии в целом. IBM PC установил стандарты для остальных производителей, и с тех пор персональные компьютеры стали неотъемлемой частью нашей жизни.
5. Развитие программного обеспечения (1990-2000)
В 1990-х годах IBM активно развивала и предлагала программное обеспечение для своих компьютеров и систем. Она приобрела несколько крупных компаний в этой области и разработала новые продукты, такие как операционные системы OS/2 и AIX, а также платформы для разработки приложений, такие как WebSphere и Lotus Notes.
5.1. IBM Watson: Искусственный интеллект и когнитивные вычисления
В 2011 году IBM представила систему искусственного интеллекта Watson, которая стала одним из наиболее заметных достижений компании в области когнитивных вычислений. Watson способен обрабатывать и анализировать большие объемы данных и предоставлять ответы на сложные вопросы.
6. Современность и будущее
В настоящее время IBM продолжает развиваться и внедрять новые технологии, такие как облачные вычисления, аналитика данных и блокчейн. Компания активно работает над разработкой новых продуктов и услуг, чтобы оставаться конкурентоспособной на рынке информационных технологий.
6.1. Инновационные проекты IBM Research
IBM Research является одной из крупнейших исследовательских лабораторий в мире, где проводятся работы по разработке новых технологий и инновационных проектов. Некоторые из последних проектов включают разработку квантовых компьютеров, исследование искусственного интеллекта и разработку новых материалов и процессов.
Краткая история Windows и что у нее под капотом
Несколько дней назад в сеть просочился образ ранней версии Windows 11. Различные издательства провели тесты по производительности и пришли к неутешительному выводу: Windows 11 в среднем работает хуже, чем Windows 10. Но расстраиваться рано! Проблемы производительности могут быть связаны с «сыростью» слитого образа и нюансами совместимости с текущими программами. Так или иначе, 24 июня состоится официальная презентация нового поколения операционных систем Windows, которая, возможно, даст ответы на многие вопросы. Если сегодня у вас есть настроение для ностальгии, предлагаем вам окунуться в мир Windows: познакомиться с историей, как менялась ось и что у нее внутри.
История Windows
В начале 80 годов прошлого века компания IBM работала над персональным компьютером на базе процессора Intel 8088. С середины 70 годов компания Microsoft была основным поставщиком Basic для восьмибитных микрокомпьютеров. Когда IBM обратилась к Microsoft для лицензирования Basic для их нового компьютера IBM PC, Microsoft согласилась, а также посоветовала обратиться к компании Digital Research для лицензирования операционной системы CP/M. Но, получилось так, что глава Digital Research не нашел в своем графике времени для встречи для IBM, и IBM снова обратилась к Microsoft, теперь уже с просьбой решить вопрос операционной системы для IBM PC. Microsoft купила клон ОС CP/M у компании Seattle Computer Products и перенесла её на IBM PC. Итоговым названием получившейся ОС стало MS-DOS 1.0.
Первые продукты с названием «Windows» от Microsoft не были операционными системами. Это были графические среды для MS-DOS. На фоне успеха, в том числе и коммерческого, пользовательского интерфейса на Apple Lisa, компания решила реализовать графический интерфейс на IBM PC с MS-DOS. В отличии от относительно дешевых IBM PC, Apple Lisa стоили дорого (почти 10 тысяч долларов), и немногие покупатели могли позволить купить их. Microsoft решила занять нишу дешевых компьютеров с графическим интерфейсом. При этом низкая стоимость достигалась экономией на комплектующих и более низкая производительность, по сравнению с Lisa, избежать не получилось. Так, в 1985, 1987 и в 1990 выходят первые три версии Windows — 1.0, 2.0 и 3.0. Причем за первые шесть месяцев после релиза Windows 3.0 было продано более 1 миллиона экземпляров. Дальнейшее развитие Windows можно разделить на два направления — Windows на базе MS-DOS и Windows на базе NT.
Windows 1.01
Windows 9x
Windows на базе MS-DOS или Windows 9x не были первыми ОС от Microsoft, но они продолжали «старые традиции» и были построены на основе 16-битного кода MS-DOS. В августе 1995 года была выпущена Windows 95 — первая система семейства Windows 9x. Она уже была полноценной операционной системой с соответствующими возможностями. Однако у системы были проблемы с безопасностью (например, не было «администратора») и с изоляцией приложений. Зависание 16-битного приложения приводило к блокировке всей системы. Проблемы со стабильностью достались и Windows 98 и Windows ME, которые отличались от выпуска 95 года рядом небольших обновлений.
Windows NT
В целом, к концу 80-х годов в Microsoft появилось понимание о необходимости разработки операционной системы не на базе MS-DOS. Параллельно с разработкой софта, связанного с MS-DOS, Microsoft наняла команду инженеров из компании DEC для разработки новой 32-битной операционной системы. Главой группы стал Дэйв Катлер — один из главных разработчиков ОС VMS. Новая система была названа NT — от сокращения New Technology. Основной упор при разработке NT делался на безопасность и надежность системы, а также на совместимость с Windows на MS-DOS. Так получилось, что опыт при разработке VMS повлиял на NT и сходство между ними стало причиной спора между DEC и Microsoft. По итогу спор был решен во внесудебном порядке.
Дэйв Катлер
Первая система Windows называлась Windows NT 3.1 и была выпущена в 1993 году. Это была первая ОС от Microsoft. Индекс 3.1 был выбран для соответствия Windows 3.1 на MS-DOS. Эта версия не имела особого успеха. Для NT требовалось больше памяти, 32-разрядных приложений на рынке было мало, возникали проблемы с совместимостью драйвером. Достичь поставленных целей смогли в NT 3.5. А первым серьезным обновлением для NT стала версия 4.0 в 96 году. Теперь эта система была мощна, надежна и безопасна, а также обеспечивала тот же интерфейс, что и Windows 95 (которая к тому моменту была чрезвычайно популярной).
Windows NT 3.1
В 2000 году вышла новая версия Windows — Windows 2000. Она развивала идеи, заложенные в системы NT. Был добавлена технология Plug-and-Play, управление электропитанием и улучшен интерфейс пользователя.
Windows 2000
Успех Windows 2000 задал вектор развития для следующего поколения — Windows XP. В «хрюшке» Microsoft улучшила совместимость, интерфейс стал более дружелюбным. Стратегия Microsoft завоевывать аудиторию уже знакомыми системами дала плоды — за несколько лет Windows XP была установлена на сотнях миллионах ПК. Эпоха MS-DOS подошла к концу.
Следующий проект Microsoft пал жертвой собственных амбиций. Через пять лет после Windows XP, в 2006 году на свет вышла Windows Vista. В ней был переделан графический интерфейс, переработаны и добавлены функциональные возможности в плане безопасности. Была улучшена производительность, надежность.
Первоначальные планы Microsoft по поводу Vista были настолько обширны, что через несколько лет после начала разработки проект пришлось сильно ограничить. Vista включала в себе 70 миллионов строк кода, часть которого составлял «причесанный» код XP. Неудача Vista отчасти с тем, что она вышла не в то время. На 2006 год пришелся бум недорогих компьютеров, которые не могли обеспечить достаточную для Vista производительность.
Windows Vista
Проблемы Vista были учтены при разработке Windows 7. Microsoft уделила большее внимание тестированию и производительности новой системы. Windows 7 быстро вытеснила Vista, а затем и XP, став самой популярной версией Windows до появления Windows 10 (сейчас Windows 7 на втором месте по популярности).
Бум смартфонов в начале 2010-х подтолкнул Microsoft к созданию операционной системы, которую можно было бы развернуть на разных устройствах: на телефонах, планшетах, приставках и т. д. В результате этой работы мир узрел Windows 8. «Восьмерка» построена на модульном подходе MinWin для получения небольшого ядра ОС, которое можно было бы расширить на линейку других типов устройств. Но аудитория встретила холодно такой подход. Многие люди критиковали «смартфоноподобный» интерфейс на ПК, отсутствие кнопки пуск. Для решения многих проблем Microsoft выпустила обновление под названием Windows 8.1, которая, помимо исправления имеющихся ошибок, добавила новые функции.
И вот, к 2015 году Microsoft выпускает Windows 10. При разработке Microsoft продолжала развитие идеи единой системы для разных устройств. В «десятке» появилась голосовая помощница Кортана, вернули меню «Пуск», улучшена системная безопасность.
Технические аспекты
Чтобы осветить все технические аспекты и тонкости операционной системы Windows понадобится не менее 1000 страниц. Для особо любопытных советуем 7-е издание «Внутреннего устройства Windows« Марка Руссиновича, специалиста по внутреннему устройству Windows. Также можно почитать «Современные операционные системы« Эндрю Таненбаума и «Operating System Concepts«: в обеих книгах есть главы, посвященные Windows. Здесь же ограничимся рассмотрением инструментов взаимодействия приложений пользователя с операционной системой (Windows API) и архитектуры «оси».
Архитектура
Во многих многопользовательских операционных системах сама ОС отделяется от приложений. Код ядра ОС выполняется в привилегированном режиме процессора (режим ядра). Для него доступны системные данные и оборудование. В непривилегированном режиме (пользовательский режим) выполняется код приложений. Ему предоставляется ограниченный набор интерфейсов и ограниченный доступ к системным данным. Прямой доступ к оборудованию заблокирован. При вызове программой пользовательского режима системной функции процессор выполняет специальную команду, переключающую вызывающий поток (последовательность команд внутри процесса, планируемая Windows для исполнения) в режим ядра. Когда системная функция завершается, операционная система переключает контекст потока обратно в пользовательский режим и дает возможность вызывающей стороне продолжить работу.
Windows считается операционной системой с гибридным ядром. С одной стороны компоненты ядра Windows располагаются в вытесняемой памяти и взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений, как в микроядерных системах. С другой стороны ядро слишком велико (более 1 Мбайт), а большая часть кода ОС и кода драйверов устройств использует одно защищенное пространство памяти защищенного режима, что свойственно монолитным ОС. Это означает, что в теории любой компонент ОС или драйвер устройства может повредить данные, используемые другими системными компонентами. В Windows эта проблема решается за счет повышения качества и контроля происхождения сторонних драйверов через такие программы, как WHQL или KMCS. Одновременно применяются дополнительные технологии защиты ядра, такие как безопасность на базе виртуализации, функции Device Guard.
Рассмотрим ключевые системные компоненты, формирующие архитектуру системы. На рисунке ниже представлена упрощенная схема, на которой опущены некоторые элементы, например, сетевые компоненты и различные уровни драйверов. Первое, на что стоит обратить внимание — это линия, разделяющая части пользовательского режима и режима ядра. Как упоминалось выше, потоки пользовательского режима выполняются в закрытом адресном пространстве процессов. На время выполнения в режиме ядра они получают доступ к системному пространству. Таким образом, системные процессы, пользовательские процессы, процессы служб и подсистемы среды обладают собственным закрытыми адресными пространствами.
Упрощенная схема архитектуры Windows
Вторая линия разделяет компоненты режима ядра и гипервизор (Hyper-V). Гипервизор перехватывает многие привилегированные операции, выполняемые ядром, и эмулирует их таким образом, чтобы позволить на одной и той же машине одновременно работать нескольким операционными системам. Гипервизор работает на том же уровне привилегий процессора (0), что и ядро. Но из-за использования специализированных команд процессора (VT-x у процессоров Intel, SVM у АMD) он может изолироваться от ядра с сохранением контроля над ним и приложениями. Поэтому некоторые иногда применяют термин «кольцо -1».
Четыре базовых типа процессов пользовательского режима:
- Пользовательские процессы. Эти процессы относятся к одному из следующих типов: 32- или 64-разрядные приложения Windows (приложения Windows Apps, работающие на базе среды Windows Runtime в Windows 8 и выше, включаются в эту категорию), 16-разрядные приложения Windows 3.1, 16-разрядные приложения MS-DOS, 32- и 64-разрядные приложения POSIX. Заметим, что 16-разрядные приложения могут выполняться только в 32-разрядных версиях Windows, а приложения POSIX в Windows 8 уже не поддерживаются.
- Процессы служб. В эту категорию входят процессы, являющиеся хостами для служб Windows (например, службы планировщика задач и диспетчер печати). Обычно к службам предъявляется требование независимости выполнения от входа пользователя. Многие серверные приложения Windows (например, Microsoft SQL Server и Microsoft Exchange Server) также включают компоненты, выполняемые как службы.
- Системные процессы. Фиксированные процессы, такие как процесс входа или диспетчер сеансов, не являются службами Windows. Другими словами, они не запускаются диспетчером служб.
- Серверные процессы подсистем среды. Такие процессы реализуют часть поддержки среды ОС, предоставляемой пользователю и программисту. Изначально в Windows NT было три подсистемы среды: Windows, POSIX и OS/2. Подсистема OS/2 включалась только до Windows 2000, подсистема POSIX в последний раз была включена в Windows XP.Ultimate- и Enterprise-выпуски клиента Windows 7. Все серверные версии Windows 2008 R2 включают поддержку расширенной подсистемы POSIX, называемой SUA (Subsystem for UNIX-based Applications). Сейчас подсистема SUA не поддерживается и уже не включается как необязательное часть в версии Windows (Windows 10 версии 1607 включает подсистему Windows для Linux — WSL, Windows Subsystem for Linux).
Компоненты режима ядра:
- Исполнительная система. Она содержит базовые сервисные функции ОС: управление памятью, управление процессами и потоками, безопасность, ввод/вывод, сетевая поддержка и межпроцессные коммуникации.
- Ядро Windows. Низкоуровневые функции ОС: планирование потоков, диспетчеризация прерываний и исключений и многопроцессорная синхронизация. Также ядро предоставляет набор функций и базовых объектов, которые используются исполнительной системой для реализации высокоуровневых конструкций.
- Драйверы устройств. Сюда входят как драйверы физических устройств, преобразующие вызовы пользовательских функций ввода/вывода в конкретные запросы ввода/вывода к устройству, так и драйверы устройств, не относящихся к физическому оборудованию, например драйверы файловой системы или сетевые драйверы.
- Слой абстрагирования оборудования (HAL). Прослойка кода, изолирующее ядро, драйверы устройств и прочий исполняемый код Windows от платформенно-зависимых различий в работе оборудования, например различий между системными платами.
- Оконная и графическая система. Реализация функций графического интерфейса (GUI), также известных как функции GDI: работа с окнами, элементы пользовательского интерфейса и графический вывод.
- Уровень гипервизора. Включает всего-навсего один компонент: сам гипервизор. В этой среде нет ни драйверов, ни других модулей. При этом сам гипервизор состоит из нескольких внутренних уровней и служб: собственный диспетчер памяти, планировщик виртуальных процессов, управление прерываниями и таймером, функции синхронизации, разделы (экземпляры виртуальных машин) и внутрипроцессные коммуникации (IPC, Inter-Process Communication) и многие другие.
| Имя файла | Компоненты |
| Ntoskrnl.exe | Исполнительная система и ядро |
| Hal.dll | HAL |
| Win32k.sys | Часть подсистемы Windows режима ядра (GUI) |
| Hvix64.exe (Intel), Hvax64.exe (AMD) | Гипервизор |
| .sys в \SystemRoot\System32\Drivers | Основные файлы драйверов: DirectX, Volume Manager, TCP/IP и поддержка ACPI |
| Ntdll.dll | Внутренние вспомогательные функции и заглушки диспетчеризации системных сервисных функций |
| Kernel32.dll, Advapi32.dll, User32.dll, Gdi32.dll | Dll основных подсистем Windows |
Windows API
Windows API (Application Programming Interface) — это программный интерфейс пользовательского режима для Windows. До появления 64-разрядной версии операционной системы программный интерфейс 32-разрядных версий Windows назывался Win32 API в отличие от исходного 16-разрядного Windows API (программный интерфейс для исходных 16-разрядных версий Windows). На данный момент термин Windows API или Win32 API относят как к 32-разрядным, так и к 64-разрядным версиям.
В «доисторические времена» Windows API состоял только из функций в стиле C. Выбор языка C был обусловлен тем, что написанный на нем код также мог использоваться из других языков. Он являлся достаточно низкоуровневым для предоставления сервиса ОС. Но огромное количество функций в сочетании с недостаточной последовательностью выбора имен и отсутствием логических группировок (вроде пространств имен C++) привели к тому, что в некоторых новых API используется другой механизм — модель COM.
COM базируется на двух основных принципах. Во-первых, клиенты взаимодействуют с объектами (серверные объекты COM) через интерфейсы — четко определенные контракты с набором логически связанных методов, сгруппированных посредством механизма диспетчеризации по виртуальным таблицам. Такой же механизм, к слову, обычно применяется компиляторами C++ для реализации диспетчеризации виртуальных функций. Таким образом обеспечивается двоичная совместимость и снимаются проблемы с декорированием имен компилятором. Поэтому, такие методы могут вызываться из многих других языков и компиляторов, включая C, C++, VB, языки .NET, Delphi и т. д. Вторым принципом является динамическая загрузка компонентов (вместо статической компоновки с клиентом).
WinRT
В Windows 8 появился новый API и исполнительная среда поддержки Windows Runtime (WinRT). WinRT состоит из платформенных сервисов, предназначенных для разработчиков приложений Windows Apps (приложения Windows Apps подходят для устройств, начиная от миниатюрных IoT-устройств до телефонов, планшетов, десктопных систем, ноутбуков и даже Xbox One и Microsoft HoloLens).
С точки зрения API платформа WinRT строится на базе COM, добавляя в базовую инфраструктуру COM различные расширения. С архитектурной точки зрения она обладает намного большей целостностью: в ней реализованы иерархии пространств имен, последовательная схема назначения имен и паттерны программирования. На базовом двоичном уровне WinRT API все равно строится на основе унаследованных двоичных файлов и API Windows. Это не новый «машинный» API для системы: ситуация немного напоминает то, как .NET строится на основе традиционного Windows API.
.NET Framework
.NET Framework является частью Windows. Он состоит из двух основных компонентов:
- CLR (Common Language Runtime). Исполнительная среда .NET, включает JIT-компилятор для преобразования инструкций языка CIL в низкоуровневый язык машинных команд процессора, сборщик мусора, систему проверки типов, безопасность обращения к коду и т. д. Среда реализована в виде внутрипроцессного сервера COM (DLL) и использует различные средства, предоставляемые Windows API.
- .NET Framework Class Library (FCL). Обширная подборка типов, реализующих функциональность, часто используемую в клиентских и серверных приложениях, — средства пользовательского интерфейса, поддержка сети, работа с базами данных и т. д.
Отношение между .NET и ОС Windows. Термин «сервер COM» обычно относится к DLL библиотеке или исполняемому файлу (EXE), в котором реализованы классы COM.