Operációs rendszerek Hardver, szoftver, operációs rendszer fogalma A hardver a számítógép mőködését lehetıvé tevı elektromos, elektromágneses egységek összessége. A számítástechnikában hardvernek hívják magát a számítógépet és minden megfogható tartozékát. A szoftver a hardver egységeket mőködtetı, vezérlı programok összessége. A szoftver (software) mesterséges szó, azokat a szellemi javakat hívják összefoglalóan így, amelyekkel kihasználhatjuk a hardverben rejlı teljesítményt és lehetıségeket. A szoftvert egyrészt a gépet mőködtetı programok, másrészt a számítógéppel való feldolgozásra elıkészített adatok alkotják. A program a számítógépnek szóló utasítások sorozata, amely egy kidolgozott algoritmus alapján meghatározza, hogy a számítógép milyen módon végezzen el egy adott feladatot. Egyaránt programnak nevezzük a programozók által készített forrásprogramot, amely az ember által olvasható formában tárolja a feladat leírását, és azt a kódot, amelyet a számítógép ténylegesen végrehajt: a futtatható programot, amely a forrásprogramból speciális programok - fordítóprogramok - közremőködésével jön létre. A programokat valamilyen háttértárolón tároljuk, ha éppen nem futnak. Ha egy programot elindítunk, az operációs rendszer a háttértárolóról betölti a memóriába, a CPU számára átadja a program kezdetének címét, majd a program ezután átveszi a számítógép vezérlését és futni, mőködni kezd. Az operációs rendszer a számítógépet mőködtetı szoftver, amely a számítógép indulásakor azonnal betöltıdik a számítógép memóriájába. Az operációs rendszer tölti be a számítógép mőködéséhez szükséges programokat, vezérli, összehangolja, ellenırzi a programok mőködését. Az operációs rendszer feladata az, hogy az ember és számítógép közötti kommunikációt biztosítsa, a számítógép erıforrásait és perifériáit kezelje, a számítógép mőködését ellenırizze és vezérelje; és végrehajtsa a neki szóló parancsokat. Operációs rendszerek Operációs rendszer, OS (Operating System) Az operációs rendszer a számítógépet mőködtetı szoftver, amely a számítógép indulásakor azonnal betöltıdik a számítógép memóriájába: Nélküle a gép - még ha fizikailag hibátlan is mőködésképtelen. Az operációs rendszer tölti be a számítógép mőködéséhez szükséges programokat, vezérli, összehangolja, ellenırzi a programok mőködését. Az operációs rendszer általában semmilyen, a felhasználó számára közvetlenül hasznos feladatot (szövegszerkesztés, könyvelés stb.) nem végez, hanem lehetıvé teszi az ilyen feladatokat ellátó, felhasználói programok futtatását. Az operációs rendszer feladata az, hogy az ember és számítógép közötti kommunikációt biztosítsa, a számítógép erıforrásait sokoldalúan, gazdaságosan és a lehetı legoptimálisabban kihasználja, illetve a számítógép mőködését ellenırizze és vezérelje; kezeli a gép különbözı perifériáit - monitor, floppy, merevlemez, nyomtató stb. - és végrehajtja a neki szóló parancsokat. A különbözı számítógéptípusokhoz nagyon sokféle operációs rendszer létezik, mivel felépítésük és megvalósításuk nagyban függ attól a hardvertıl, amelyhez készültek; a több ezer felhasználót kiszolgáló nagyszámítógépes hálózati operációs
rendszerektıl (Windows NT, Novell, UNIX, VMS) egészen az egyfelhasználós személyi számítógépekéig. Az IBM PC-hez a legelterjedtebbek a DOS és a Microsoft Windows (MSWindows vagy egyszerően csak Windows) különbözı változatai. Az operációs rendszer képességei és szolgáltatásai alapvetıen meghatározzák egy gép használhatóságát. Ezért a felhasználói programok nemcsak adott géptípushoz, hanem adott operációs rendszerhez is készülnek. Például PC-re, a Windows-hoz készült program nem futtatható ugyanezen a gépen a DOS operációs rendszerbıl. Mivel a Windows kompatibilis a DOS-szal, a DOS programjai mőködnek a Windows alatt is.
Parancsvezérelt operációs rendszerek Parancsvezérlés: az operációs rendszer • • •
parancsot hajt végre, kötegelt (batch) üzemmódban egymás után több egyszerő parancsot hajt végre programot futtat
Felhasználói felület: karakteres Prompt jelzés: a rendszer készenléti jelzése: az elızı parancsot végrehajtotta, és új utasításra vár. Példák: MS-DOS, Parancs megadása:
IBM-DOS,
parancs paraméter(ek)
UNIX,
Linux,
Novell
operációs
rendszerek
kapcsolók
(az objektum, amire vonatkozik) a végrehajtás módját adják meg Példa: format
a:
/u /s
Grafikus felületet használó operációs rendszerek A személyi számítógépek történetében a felhasználói felület fejlıdésének következı lépését a Xerox által kifejlesztett, 1981-ben piaci forgalomba került, grafikus felületet használó Xerox Star operációs rendszere jelentette, elterjedését a Macintosh számítógépeknek köszönheti. A Microsoft 1985-ben bocsátotta útjára a Windows 1.0-s , 1987-ben 2.0-s verzióját. (A
Windows egészen a Windows 95-ig - mivel a hardvereszközök kezelését a háttérben futó DOS végezte - igazából nem tekinthetı a szó szoros értelmében operációs rendszernek, hanem egy, a DOS-ra épülı rendszer közeli programnak, ablakkezelı rendszernek.)
A grafikus felhasználói felület (graphical user interface, GUI) jellemzıi: felhasználóbarát kezelhetıség, több program egyidejő futtatása (multitasking). A futtatott programok egy-egy téglalap alakú felületet foglalnak el a képernyın (ablak). Példák: Microsoft operációs rendszerek (Windows 95, 98, Me; Windows NT, 2000, XP;
a UNIX és Linux rendszerek X-Window ablakkezelıi,
IBM OS/2 WARP, MacOS operációs rendszerek.
A számítógépes környezet Operációs rendszernek nevezzük azon programok összességét, amelyek a számítógépet vezérlik, felügyelik a felhasználást segítı programok végrehajtását, és biztosítják a számítógép erıforrásainak hatékony kihasználását. Tehát az operációs rendszer felelıs a számítógép mőködéséért. Legfontosabb feladatai közé tartozik: • • • • • •
az adatok és programok háttértárakon történı tárolása, az adatok elérhetıségének biztosítása, a memória- és perifériakezelés, a felhasználói programok betöltése a memóriába, és a programok elindítása, az erıforrások elosztásának ellenırzése, kapcsolatteremtés ember és gép között.
Az operációs rendszerek osztályozása
Az operációs rendszereket több szempont szerint csoportosíthatjuk. Az operációs rendszerhez szükséges hardver mérete (teljesítménye, kapacitása) alapján megkülönböztethetünk: • • •
mikroszámítógépekhez kapcsolódó operációs rendszereket (például a Windows NT, DOS, Mac OS, Linux), kisgépekhez kapcsolódó operációs rendszereket (például az MS-DOS, UNIX, OS/2), nagygépekhez kapcsolódó operációs rendszereket (például az OS/390, VM/ESA, z/OS).
Ha a kapcsolattartás típusa szerint osztályozunk, a következı két csoportot különböztetjük meg: • •
kötegelt feldolgozású rendszerek, ahol a parancsok feldolgozása egy elıre elkészített parancssor alapján történik közvetlen hibajavítási lehetıség nélkül, interaktív feldolgozású rendszerek, ahol az egyes parancsok azonnal végrehajtásra kerülnek, a gép és a felhasználó között állandó kapcsolat van.
A felhasználók száma szerint az operációs rendszerek lehetnek: • •
egyfelhasználós (single-user) rendszerek (például a DOS, OS/2), többfelhasználós (multi-user) rendszerek (például a UNIX, Windows NT, Linux).
A processzor idejének kihasználása szempontjából beszélhetünk: •
•
idıosztásos (time sharing) rendszerekrıl, ami azt jelenti, hogy a rendelkezésre álló processzoridıt a rendszer - a folyamatok prioritásától függıen - felosztja a futó folyamatok között. Az egyes folyamatokra jutó processzoridı nincs korlátozva (például a UNIX, Windows NT, Linux, VAX/VMS). valós idejő (real time) rendszerekrıl, ami azt jelenti, hogy több folyamat egyidejő futtatása esetén az egyes folyamatok számára juttatott processzoridı korlátozva van (például a Lynxos, OS/9).
