Dakle, što je operativni sustav na računalu? OS je najbitniji softver, koji radi na računalu. Upravlja memorijom, procesima i svim softverom i hardverom. Možemo reći da je OS most između računala i čovjeka. Jer bez operativnog sustava računalo je beskorisno.

Apple Mac OS X

Mac OS je linija stvorenih operativnih sustava tvrtke Apple. Dolazi unaprijed instaliran na svim novim Macintosh ili Mac računalima. Najnovije verzije ovog operativnog sustava poznate su kao OS X. Naime Yosetime(objavljeno 2014.), Mavericks (2013), planina Lav (2012), Lav(2011), i Prikaži Leoparda(2009). Postoji također Mac OS X poslužitelj, koji je dizajniran za rad na poslužiteljima.

Prema općoj statistici StatCounter Global Stats, postotak korisnika Mac OS X je 9,5% tržišta operativnih sustava, od rujna 2014. To je puno niže od postotka Windows korisnici(skoro 90% ). Jedan od razloga za to je taj Apple računala vrlo skupo.

Linux

Linux je obitelj operativnih sustava otvorenog koda izvorni kod. To znači da ih može modificirati (mijenjati) i distribuirati bilo tko diljem svijeta. Ovo čini ovaj OS vrlo različitim od drugih kao što je Windows, koji može mijenjati i distribuirati samo vlasnik (Microsoft). Prednosti Linuxa su što je besplatan i ima ih mnogo različite verzije izabrati od. Svaka verzija ima svoju izgled, a najpopularniji od njih su Ubuntu, Kovnica I Fedora.

Linux je dobio ime po Linusu Torvaldsu, koji je postavio temelje za Linux 1991.

Prema općoj statistici StatCounter Global Stats, postotak Korisnici Linuxačini manje od 2% tržišta operativnih sustava, od rujna 2014. Međutim, zbog fleksibilnosti i jednostavnosti konfiguracije, većina poslužitelja radi na Linuxu.

Operativni sustavi za mobilne uređaje

Svi operativni sustavi o kojima smo gore govorili dizajnirani su za desktop i prijenosna računala, kao što je prijenosno računalo. Postoje operativni sustavi koji su dizajnirani posebno za Mobilni uredaji, kao što su telefoni i MP3 playeri, na primjer, Apple, iOS, Windows Phone I Google Android. Na slici ispod možete vidjeti Apple iOS koji radi na iPadu.

Naravno, nisu toliko funkcionalni kao operativni sustavi računala, ali su ipak sposobni obavljati mnoge osnovne zadatke. Na primjer, gledanje filmova, pregledavanje interneta, pokretanje aplikacija, igrica itd.

To je sve. Ostavite u komentarima koji operativni sustav koristite i zašto vam se sviđa

Operacijski sustavi: svrha i glavne funkcije

Koncept operativnog sustava

Operacijski sustav (OS) skup je programa koji osiguravaju međusobnu interakciju svih hardverskih i programskih dijelova računala te interakciju između korisnika i računala.

OS osigurava cjelovito funkcioniranje svih komponenata računala i također korisniku omogućuje pristup hardverskim mogućnostima računala. operacijski sustav je osnovna i neophodna komponenta računalnog softvera, bez koje računalo u principu ne može funkcionirati.

Sastav OS-a

Struktura OS-a sastoji se od sljedećih modula:

osnovni modul (jezgra OS-a)– upravlja radom programa i datotečnog sustava, omogućuje pristup istom i razmjenu datoteka između perifernih uređaja;

T.e. prevodi naredbe iz programskog jezika u jezik "strojnog koda" koji računalo može razumjeti

naredbeni procesor- dešifrira i izvršava korisničke naredbe primarno putem tipkovnice;

T.e. traži od korisnika naredbe i izvršava ih. Korisnik može npr. dati naredbu za izvođenje neke operacije nad datotekama (kopiranje, brisanje, preimenovanje), naredbu za ispis dokumenta itd.

periferni upravljački programi- softver osigurava konzistentnost između rada ovih uređaja i procesora (svaki periferni uređaj obrađuje informacije drugačije i različitim tempom);

T.e. posebni programi koji osiguravaju kontrolu rada uređaja i koordinaciju razmjene informacija s drugim uređajima. Svaki uređaj ima svoj upravljački program.

dodatne servisne programe(utilities) - čine proces komunikacije između korisnika i računala praktičnim i svestranim

oni. Takvi programi omogućuju vam održavanje diskova, obavljanje operacija s datotekama, rad u računalnim mrežama itd.

Svrha operativnog sustava

OS je dizajniran za rješavanje sljedećih zadataka:

održavanje računalnog hardvera;

stvaranje radnog okruženja i korisničkog sučelja;

izvršavanje korisničkih naredbi i programskih uputa;

organizacija ulaza/izlaza, pohranjivanje informacija i

upravljanje datotekama i podacima.

Prema definiciji, svi zadaci koje OS rješava mogu se podijeliti u dvije skupine:

pružanje korisniku ili programeru, umjesto stvarnog računalnog hardvera, proširenog virtualnog (tj. stvarno ne postojećeg) stroja, koji je praktičniji za rad i lakši za programiranje;

povećanje učinkovitosti korištenja računala racionalnim upravljanjem njegovim resursima u skladu s nekim kriterijem.

Značajke operativnog sustava

Glavne funkcije:

Izvođenje, na zahtjev programa, onih prilično elementarnih radnji (niske razine) koje su zajedničke većini programa i često se nalaze u gotovo svim programima (unos i izlaz podataka, pokretanje i zaustavljanje drugih programa, dodjeljivanje i oslobađanje dodatne memorije itd. .).

Standardizirani pristup periferni uređaji(ulazno/izlazni uređaji).

Upravljanje RAM-om (distribucija između procesa, organizacija virtualne memorije).

Kontrola pristupa podacima na postojanim medijima (kao što je HDD, optički diskovi itd.), organizirani u jednom ili drugom sustav datoteka.

Sigurnost korisničko sučelje.

Mrežne operacije, podrška za skup mrežnih protokola.

Dodatne funkcije:

Paralelno ili pseudoparalelno izvršavanje zadataka (multitasking).

Učinkovita raspodjela resursa računalnog sustava između procesa.

Razlikovanje pristupa resursima različitih procesa.

Organizacija pouzdanog računalstva (nemogućnost jednog računalnog procesa da namjerno ili pogrešno utječe na izračune u drugom procesu) temelji se na razgraničenju pristupa resursima.

Interakcija između procesa: razmjena podataka, međusobna sinkronizacija.

Zaštita samog sustava, kao i korisničkih podataka i programa, od radnji korisnika (zlonamjernih ili nesvjesnih) ili aplikacija.

Višekorisnički način rada i razlikovanje prava pristupa.

Evolucija operacijskih sustava i osnovne ideje

Prethodnikom OS-a treba smatrati pomoćne programe (bootloadere i monitore), kao i biblioteke često korištenih rutina, koje su se počele razvijati s pojavom univerzalnih računala. 1. generacija(kasnih 1940-ih). Pomoćni programi smanjili su operaterovu fizičku manipulaciju opremom, a knjižnice su omogućile izbjegavanje ponovljenog programiranja istih radnji (izvođenje I/O operacija, izračunavanje matematičkih funkcija, itd.).

U 1950-60-ima formirane su i implementirane glavne ideje koje su odredile funkcionalnost OS-a: skupni način rada, dijeljenje vremena i multitasking, podjela ovlasti, stvarno vrijeme, strukture datoteka i datotečni sustavi.

Operativni sustav (OS) je program koji djeluje kao posrednik između korisnika i računala.

OS djelujući kao posrednik, služi u dvije svrhe: učinkovito koristiti računalni resursi i stvoriti uvjete za učinkovit rad korisnik.

Sljedeće se obično smatra računalnim resursima:

• - vrijeme rada procesora;
• - adresni prostor glavne memorije;
• - ulazno-izlazna oprema;
• - datoteke pohranjene u vanjska memorija.

Rad računala nakon uključivanja napajanja počinje pokretanjem programa za podizanje sustava. Ovaj program inicijalizira glavni hardver računala i zatim učitava jezgru OS-a.

Nakon toga, OS reagira na događaje koji se događaju u sustavu, softverski i hardverski, i poziva module odgovorne za njihovo izvršenje.

OS je okruženje za organizaciju rada korisnika i okruženje za izvođenje i interakciju različitih programa.

U funkcije operativnog sustava uključuje:

• - vođenje dijaloga s korisnikom;
• - upravljanje ulazno-izlaznim podacima i podacima;
• - planiranje i organiziranje procesa obrade programa;
• - distribucija resursa ( RAM memorija i predmemorija, procesor, vanjski uređaji);
• - pokretanje programa na izvršenje;
• - sve vrste pomoćnih poslova održavanja;
• - prijenos informacija između različitih unutarnji uređaji;
• - programska podrška za rad perifernih uređaja (zaslon, tipkovnica, disk jedinice, printer i dr.).
• - organizacija okruženja za interakciju i razmjenu informacija između pokrenutih programa.

Operativni sustav se može nazvati softverskim proširenjem upravljačkog uređaja računala. Operativni sustav skriva složene detalje interakcije s hardverom od korisnika, tvoreći sloj između njih.

Ovisno o broju zadataka koji se istovremeno obrađuju i broju korisnika koje OS može opsluživati, postoje glavne klase operativnih sustava:

• -jednokorisnički single-tasking, koji može raditi samo na jednom računalu, služiti samo jednom korisniku i raditi samo s jednim (in ovaj trenutak) zadatak. Trenutno se praktički ne koristi;
• - multitasking za jednog korisnika, ili desktop. koji jednom korisniku omogućuju istovremeni rad s više zadataka.
• - multi-user multitasking ili poslužiteljske. Omogućuje pokretanje više zadataka od strane više korisnika na jednom računalu. Ovi operativni sustavi su najsloženiji i zahtijevaju značajne strojne resurse.

Trenutno je najčešći operativni sustav na osobnim računalima Windows sustav tvrtka Microsoft. Broj prodanih kopije sustava Windows mjereno u stotinama milijuna.

Operativni sustavi i njihove vrste. opće karakteristike i tehnike rada u OS okruženju

Operativni sustav (OS) sastavni je dio softvera koji upravlja hardverom računala. OS je program koji koordinira radnje računala; programi se izvršavaju pod njegovom kontrolom.

Glavne funkcije operativnog sustava:

1. Razmjena podataka između računala i raznih perifernih uređaja (terminala, pisača, disketa, tvrdi diskovi itd.). Ova razmjena podataka naziva se "ulaz/izlaz podataka".

2. Pružanje sustava za organiziranje i pohranu datoteka.

4. Organiziranje dijaloga s korisnikom.

OS je kompleks međusobno povezanih sistemskih programa, čija je svrha organizirati interakciju korisnika s računalom i izvršavanje svih ostalih programa.

Sastav operativnog sustava.

Struktura OS-a sastoji se od sljedećih modula:

Osnovni modul (jezgra OS-a) - kontrolira rad programa i datotečnog sustava, omogućuje pristup njemu i razmjenu datoteka između perifernih uređaja;

Procesor naredbi - dešifrira i izvršava korisničke naredbe primljene prvenstveno putem tipkovnice;

Upravljački programi perifernih uređaja - softver osigurava dosljednost između rada tih uređaja i procesora (svaki periferni uređaj obrađuje informacije drugačije i različitim tempom);

Dodatni uslužni programi (uslužni programi) - čine proces komunikacije između korisnika i računala praktičnim i svestranim.

. Datoteke koje čine OS pohranjene su na disku, zbog čega se sustav naziva diskovni operativni sustav (DOS). Poznato je da se programi - a time i OS datoteke - moraju nalaziti u memoriji s izravnim pristupom (RAM), da bi se mogli izvršavati. Međutim, da bi se OS zapisao u RAM, potrebno je pokrenuti boot program, koji nije u RAM-u odmah nakon uključivanja računala. Izlaz iz ove situacije je sekvencijalno, korak po korak učitavanje OS-a u RAM.

Prva faza učitavanja OS-a. U jedinica sustava Računalo sadrži memorijski uređaj samo za čitanje (ROM, read-only memory, ROM-Read Only Memory - memorija s pristupom samo za čitanje), koji sadrži programe za testiranje blokova računala i prvu fazu učitavanja OS-a. Počinju se izvršavati s prvim strujnim impulsom kada se računalo uključi. U ovoj fazi procesor pristupa disku i provjerava prisutnost vrlo malog programa - pokretačkog programa - na određenom mjestu (na početku diska). Ako se ovaj program otkrije, on se učitava u RAM i kontrola se prenosi na njega.

Druga faza učitavanja OS-a. Program za pokretanje sustava, zauzvrat, traži na disku osnovni OS modul, prepisuje njegovu memoriju i prenosi kontrolu na njega.

Treća faza učitavanja OS-a. Osnovni modul uključuje glavni bootloader koji traži druge OS module i čita ih u RAM. Nakon što je OS završio s učitavanjem, kontrola se prenosi na naredbeni procesor i na ekranu se pojavljuje upit sustava za unos korisničke naredbe.

Imajte na umu da osnovni OS modul i naredbeni procesor moraju biti u RAM-u dok računalo radi. Stoga nema potrebe učitavati sve OS datoteke u RAM u isto vrijeme. Upravljački programi i uslužni programi mogu se učitati u RAM prema potrebi, smanjujući potrebnu količinu RAM-a dodijeljenu softveru sustava.

Prva zadaća OS-a je organizirati komunikaciju, komunikaciju između korisnika i računala u cjelini i njegovih pojedinačnih uređaja. Takva se komunikacija provodi pomoću naredbi koje osoba u ovom ili onom obliku komunicira operativnom sustavu. U prvim verzijama operativnih sustava takve su se naredbe jednostavno unosile s tipkovnice u poseban redak. Nakon toga su stvoreni programi - OS ljuske koje vam omogućuju komunikaciju ne samo s OS-om, ne samo na jeziku tekstualnih naredbi, već i korištenjem izbornika (uključujući piktografske) ili manipulacije grafičkim objektima.

Druga zadaća OS-a je organiziranje interakcije svih računalnih blokova tijekom izvođenja programa kojem je korisnik dodijelio rješavanje problema. Konkretno, OS organizira i nadzire smještaj u RAM i disk podataka potrebnih za rad programa, osigurava pravovremeno povezivanje računalnih uređaja na zahtjev programa itd.

Treći zadatak OS-a je osigurati tzv rad sustava, koje će možda trebati izvršiti za korisnika. To uključuje provjeru, “liječenje” i formatiranje diska, brisanje i vraćanje datoteka, organiziranje datotečnog sustava itd. Obično se takav rad izvodi pomoću posebni programi, uključen u OS i nazvan pomoćni programi.

Operativni sustav djeluje kao poveznica između hardvera računala, s jedne strane, i programa koji se izvršavaju, kao i korisnika, s druge strane.

OS je obično pohranjen u vanjskoj memoriji računala – na disku. Kada uključite računalo, čita se s njega memorija diska i nalazi se u RAM-u.

Taj se proces naziva učitavanje OS-a.

Značajke OS-a uključuju:

Vođenje dijaloga s korisnikom;

I/O i upravljanje podacima;

Planiranje i organiziranje procesa obrade programa;

Distribucija resursa (RAM, procesor, vanjski uređaji);

Pokretanje programa za izvršenje;

Sve vrste pomoćnih operacija održavanja;

Prijenos informacija između različitih internih uređaja;

Programska podrška za periferne uređaje (zaslon, tipkovnica, printer, itd.).

OS se može nazvati softverskim proširenjem upravljačkog uređaja računala.

Ovisno o broju zadataka koji se istovremeno obrađuju i broju korisnika koje OS može opsluživati, postoje četiri glavne klase operativnih sustava:

1.single-user single-tasking, koji podržavaju jednu tipkovnicu i mogu raditi sa samo jednim (u ovom trenutku) zadatkom;

2. jednokorisnički, jednozadatni s pozadinskim ispisom, koji omogućuju, uz glavni zadatak, pokretanje još jednog dodatnog zadatka, obično usmjerenog na ispis informacija.

3.single-user multitasking, koji omogućuje jednom korisniku paralelnu obradu nekoliko zadataka.

4.multi-user multitasking, dopuštajući nekoliko korisnika da izvršavaju nekoliko zadataka na jednom računalu.

OS za osobno računalo namijenjen profesionalnoj uporabi treba sadržavati sljedeće glavne komponente:

I/O kontrolni programi;

Programi koji upravljaju datotečnim sustavom i raspoređuju zadatke za računalo;

Procesor naredbenog jezika koji prihvaća, analizira i izvršava naredbe upućene OS-u.

Svaki OS ima vlastiti naredbeni jezik koji korisniku omogućuje izvođenje određenih radnji:

pristupite katalogu;

Označite vanjski medij;

Pokretanje programa;

I druge akcije.

Analizu i izvršavanje korisničkih naredbi, uključujući učitavanje gotovih programa iz datoteka u RAM i njihovo pokretanje, provodi naredbeni procesor OS-a.

Važna klasa sistemskih programa su upravljački programi uređaja.

Za vožnju vanjski uređaji Računalo koristi posebne sistemske programe - upravljačke programe. Standardni upravljački programi zajedno čine osnovni sustav ulaz/izlaz (BIOS), koji je obično pohranjen u trajnoj memoriji računala.

Sistemski programi često uključuju antivirusne alate, programe za arhiviranje datoteka itd.

Druga klasa programa su aplikacijski programi. Ne postoji jedinstveno stajalište o tome koji programi pripadaju ovoj klasi. Tipično, aplikacijski program je svaki program koji korisniku omogućuje rješavanje određene klase problema bez programiranja.

Operativni sustav briljantno se nosi sa svojim odgovornostima. U praksi, jedna od glavnih prednosti korištenja OS-a je to što ga je lako razumjeti, unatoč njegovoj funkcionalnoj složenosti.

Trenutno oko 90% računala koristi Windows OS. Šira klasa OS-a namijenjena je za korištenje na poslužiteljima. Ova klasa OS-a uključuje obitelj UNIX, razvoj Microsofta (MS DOS i Windows), mrežne proizvode Novell i IBM Corporation.

UNIX je višekorisnički OS s više zadataka koji uključuje vrlo moćna sredstva za zaštitu programa i datoteka različitih korisnika. UNIX OS neovisan je o stroju, što osigurava visoku mobilnost OS-a i laku prenosivost aplikacijski programi na računalima različitih arhitektura. Važna značajka OS-a UNIX obitelji je njegova modularnost i opsežan skup servisne programe, koji omogućuju stvaranje povoljnog radnog okruženja za korisničke programere (tj. sustav je posebno učinkovit za stručnjake - programere aplikacija).

Bez obzira na verziju, zajedničke značajke UNIX-a su višekorisnički način rada sa sredstvima za zaštitu podataka od neovlaštenog pristupa; implementacija multitasking obrade u načinu dijeljenja vremena; prenosivost sustava pisanjem glavnog dijela u C jeziku.

Nedostatak UNIX-a je velika potrošnja resursa, a za male jednokorisničke sustave temeljene na osobnim računalima najčešće je redundantan.

Općenito, OS UNIX obitelji prvenstveno je usmjeren na velike lokalne (korporacijske) i globalne mreže, ujedinjujući rad tisuća korisnika. Raširena uporaba UNIX-a i njegova LINUX verzija primljen na internetu, gdje životnu važnost ima strojnu neovisnost o OS-u.

MS DOS OS bio je široko korišten za osobna računala izgrađena na temelju Intel procesori 8088-80486.

Trenutno MS DOS za kontrolu osobnih računala praktički se ne koristi. Međutim, ne treba smatrati da je potpuno iscrpio svoje mogućnosti i izgubio na važnosti. Niski zahtjevi da hardverski resursi ostavljaju DOS obećavajućim za praktičnu upotrebu. Tako je 1997. tvrtka CaShega započela rad na prilagodbi DR DOS-a (analogno MS DOS-u) tržištu ugrađenih OS-a za male uređaje visoke preciznosti spojene na Internet i intranet mreže. Ovi uređaji uključuju registar blagajne, faksove, osobne digitalne pomoćnike, elektroničke bilježnice i tako dalje.

Operativni sustav OS/2 (Operacijski sustav/2) je jednokorisnički višezadaćni OS, jednosmjerni (MS DOS → OS/2) softver kompatibilan s MS DOS-om i dizajniran za rad s MP 80386 i novijim (IBM PC i PS /2). OS/2 može istovremeno izvršavati do 16 programa (svaki u svom segmentu memorije), ali među njima je samo jedan pripremljen za MS DOS.

Važne značajke OS/2 su prisutnost korisničkog sučelja s više prozora; softverska sučelja za rad sa sustavom baze podataka; učinkovita programska sučelja za rad u lokalnim mrežama. Nedostaci OS/2 uključuju, prije svega, relativno mali volumen softverske aplikacije razvijen do danas.

Funkcije

Glavne funkcije:

• Izvršavanje programskih zahtjeva (unos i izlaz podataka, pokretanje i zaustavljanje drugih programa, dodjela i oslobađanje dodatne memorije itd.).
u RAM i njihovo izvršenje.
• Standardizirani pristup perifernim uređajima (ulazno/izlazni uređaji).
• Upravljanje RAM-om (distribucija između procesa, organizacija virtualne memorije).
• Kontrola pristupa podacima na postojanim medijima (kao što su tvrdi disk, optički diskovi itd.), organiziranim u određenom datotečnom sustavu.
• Pružanje korisničkog sučelja.
• Spremanje informacija o pogreškama sustava.

Dodatne funkcije:

• Paralelno ili pseudoparalelno izvršavanje zadataka (multitasking).
• Učinkovita raspodjela resursa računalnog sustava između procesa.
• Razlikovanje pristupa resursima različitih procesa.
• Organizacija pouzdanog računalstva (nemogućnost jednog računalnog procesa da namjerno ili pogrešno utječe na izračune u drugom procesu) temelji se na razgraničenju pristupa resursima.
• Interakcija između procesa: razmjena podataka, međusobna sinkronizacija.
• Zaštita samog sustava, kao i korisničkih podataka i programa, od radnji korisnika (zlonamjernih ili nesvjesnih) ili aplikacija.
• Višekorisnički način rada i razlikovanje prava pristupa (vidi: autentifikacija, autorizacija).

Komponente operativnog sustava:

• Procesor naredbi (interpretator)
• Upravljački programi uređaja
• Sučelje

Koncept

Postoje dvije skupine definicija operacijskog sustava: "skup programa koji kontroliraju hardver" i "skup programa koji kontroliraju druge programe". Oba imaju svoje precizno tehničko značenje, koje je povezano s pitanjem u kojim je slučajevima potreban operativni sustav.

Postoje računalne aplikacije za koje operativni sustavi nisu potrebni. Na primjer, ugrađena mikroračunala sadržana u mnogim kućanskim aparatima, automobilima (ponekad deset u svakom), protozoama Mobiteli, stalno izvršavaju samo jedan program koji se pokreće kada se uključi. Mnogi su jednostavni igraće konzole- također predstavljaju specijalizirana mikroračunala - mogu raditi bez operativnog sustava, pokrećući program snimljen na "kazeti" ili CD-u umetnutom u uređaj kada je uključen.

Operativni sustavi su potrebni ako:

• računalni sustav se koristi za razne zadatke, a programi koji rješavaju te probleme moraju spremati i razmjenjivati ​​podatke. To implicira potrebu za univerzalnim mehanizmom za pohranu podataka; U velikoj većini slučajeva operativni sustav odgovara implementacijom datotečnog sustava. Moderni sustavi također pružaju mogućnost izravnog "poveživanja" izlaza jednog programa s ulazom drugog, zaobilazeći relativno spore diskovne operacije;
• različiti programi trebaju izvoditi iste rutine. Na primjer, jednostavno unošenje znaka s tipkovnice i njegovo prikazivanje na ekranu može zahtijevati izvršavanje stotina strojnih naredbi, dok operacija diska može zahtijevati tisuće. Kako bi se izbjeglo njihovo ponovno programiranje svaki put, operativni sustavi pružaju sistemske biblioteke često korištenih rutina (funkcija);
• potrebno je raspodijeliti ovlasti između programa i korisnika sustava kako bi korisnici zaštitili svoje podatke od neovlaštenog pristupa, te moguća greška program nije izazvao totalne probleme;
• Ono što je potrebno jest sposobnost simulacije "istodobnog" izvođenja nekoliko programa na jednom računalu (čak i onom koje sadrži samo jedan procesor), a koja se provodi tehnikom poznatom kao "dijeljenje vremena". U ovom slučaju, posebna komponenta, nazvana planer, dijeli procesorsko vrijeme u kratke segmente i daje ih jedan po jedan različitim programima (procesima) koji se izvršavaju;
• operater mora biti u mogućnosti nekako kontrolirati izvođenje pojedinih programa. U tu svrhu koriste se radna okruženja - ljuska i skupovi uslužnih programa - oni mogu biti dio operacijskog sustava.

Dakle, moderni univerzalni operacijski sustavi mogu se prije svega okarakterizirati kao:

• korištenje datotečnih sustava (s univerzalnim mehanizmom pristupa podacima),
• višekorisnički (s podjelom ovlasti),
• multitasking (dijeljenje vremena).

Multitasking i raspodjela ovlasti zahtijevaju određenu hijerarhiju privilegija za komponente samog operativnog sustava. Operativni sustav sastoji se od tri skupine komponenti:

• kernel koji sadrži planer; upravljački programi uređaja koji izravno upravljaju hardverom; mrežni podsustav, datotečni sustav;

Većina programa, i sustav (dio operativnog sustava) i aplikacija, izvršavaju se u neprivilegiranom ("korisničkom") načinu rada procesora i dobivaju pristup hardveru (i, ako je potrebno, i drugim resursima jezgre kao resursi drugih programa) samo putem sistemskih poziva. Kernel radi u privilegiranom načinu rada: u tom smislu sustav (točnije, njegova jezgra) kontrolira hardver.

U određivanju sastava operacijskog sustava važan je kriterij operativne cjelovitosti (zatvorenosti): sustav mora dopuštati punu upotrebu (uključujući modifikaciju) svojih komponenti. Stoga kompletan operativni sustav uključuje i set alata (od uređivači teksta prevodiocima, programima za ispravljanje pogrešaka i povezivačima).

Jezgra

Kernel je središnji dio operacijskog sustava, upravlja izvršavanjem procesa, resursima računalnog sustava i omogućuje procesima koordinirani pristup tim resursima. Glavni resursi su CPU vrijeme, memorija i ulazno/izlazni uređaji. Pristup datotečnom sustavu i mrežna komunikacija također se mogu implementirati na razini kernela.

Kao temeljni element operacijskog sustava, jezgra je najviše niska razina apstrakcije za aplikacije za pristup resursima računalnog sustava potrebnim za njihov rad. Tipično, kernel pruža takav pristup izvršnim procesima odgovarajućih aplikacija korištenjem međuprocesnih komunikacijskih mehanizama i poziva aplikacija pozivima OS sustava.

Opisani zadatak može varirati ovisno o vrsti arhitekture kernela i načinu na koji je implementiran.

Skupni način rada

Potreba za optimalnim korištenjem skupih računalnih resursa dovela je do pojave koncepta "batch mode" za izvođenje programa. Skupni način rada pretpostavlja postojanje reda čekanja programa za izvođenje, a sustav može osigurati da se programi učitavaju s vanjskog medija za pohranu u RAM bez čekanja da prethodni program dovrši izvođenje, čime se izbjegava zastoj procesora.

Dijeljenje vremena i multitasking

Već batch mod u svojoj razvijenoj verziji zahtijeva podjelu procesorskog vremena između izvođenja nekoliko programa.

Potreba za dijeljenjem vremena (multitasking, multiprogramming) postala je još jača s proliferacijom teletipova (i kasnijih terminala s katodnim zaslonima) kao ulazno/izlaznih uređaja (1960-ih). Budući da je brzina unosa podataka tipkovnicom (pa čak i čitanja s ekrana) podataka od strane operatera puno manja od brzine obrade tih podataka od strane računala, korištenje računala u "ekskluzivnom" načinu rada (s jednim operaterom) može dovesti do zastoja skupih računalnih resursa.

Dijeljenje vremena omogućilo je stvaranje "višekorisničkih" sustava, u kojima su jedan (obično) središnji procesor i blok RAM-a bili povezani s brojnim terminalima. U ovom slučaju, neki zadaci (kao što je unos ili uređivanje podataka od strane operatera) mogu se izvoditi u dijaloškom načinu, a drugi zadaci (kao što su masivni izračuni) mogu se izvoditi u skupnom načinu.

Podjela moći

Proliferacija višekorisničkih sustava zahtijevala je rješenje problema podjele ovlasti, čime je moguće izbjeći mogućnost promjene izvršnog programa ili podataka jednog programa u memoriji računala drugim programom (namjerno ili greškom), kao kao i mijenjanje samog sustava pomoću aplikacijskog programa.

Implementaciju podjele ovlasti u operacijskim sustavima podržali su programeri procesora koji su predložili arhitekture s dva načina rada procesora - "stvarni" (u kojem je cijeli adresni prostor računala dostupan programu koji se izvršava) i "zaštićeni" (u kod koje je dostupnost adresnog prostora ograničena na raspon dodijeljen kada se program pokrene za izvođenje).

Stvarno vrijeme

Korištenje univerzalnih računala za upravljanje proizvodnim procesima zahtijevalo je implementaciju "stvarnog vremena" ("real time") - sinkronizaciju izvršavanja programa s vanjskim fizičkim procesima.

Uključivanje funkcionalnosti u stvarnom vremenu omogućilo je kreiranje rješenja koja istovremeno opslužuju proizvodne procese i rješavaju druge probleme (u batch načinu rada i/ili u načinu dijeljenja vremena).

Datotečni sustavi i strukture

Postupna zamjena medija sa sekvencijalnim pristupom (bušene trake, bušene kartice i magnetske vrpce) s pogonima s izravnim pristupom (magnetskim diskovima).

Datotečni sustav je metoda pohranjivanja podataka na vanjske uređaje za pohranu.

Postojeći operativni sustavi

UNIX, standardizacija operacijskog sustava i POSIX

Zahvaljujući konkurentnosti implementacija, UNIX arhitektura je najprije postala de facto industrijski standard, a zatim je stekla status pravne norme - ISO/IEC 9945 (POSIX).

Samo sustavi koji su u skladu s jedinstvenom UNIX specifikacijom mogu nositi naziv UNIX. Ovi sustavi uključuju AIX, HP-UX, IRIX, Mac OS X, SCO OpenServer, Solaris, Tru64 i z/OS.

Operativni sustavi koji slijede ili se oslanjaju na POSIX standard nazivaju se "POSIX-compliant" (češća upotreba je "UNIX-like" ili "UNIX family", ali to je u sukobu sa statusom "UNIX" zaštitnog znaka, u vlasništvu The Otvorena grupa i rezervirana za oznake samo za operativne sustave koji striktno slijede standard). Certifikacija usklađenosti sa standardom zahtijeva naknadu, što znači da neki sustavi nisu prošli ovaj proces, ali se sami po sebi smatraju sukladnima s POSIX-om.

Operativni sustavi slični UNIX-u temelje se na Najnovija verzija UNIX, koji je izdao Bell Labs (System V), temeljen na razvoju na Sveučilištu Berkeley (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD), temeljen na Solarisu (OpenSolaris, BeleniX, Nexenta), kao i Linux, razvijen u smislu uslužnih programa i biblioteka od strane GNU projekta i u smislu kernela - zajednice koju vodi Linus Torvalds.

Standardizacija operativnih sustava ima za cilj pojednostaviti zamjenu samog sustava ili opreme tijekom razvoja računalnog sustava ili mreže te pojednostaviti prijenos aplikativnog softvera (striktno pridržavanje standarda podrazumijeva potpunu kompatibilnost programa na razini izvorni tekst; Zbog profiliranja standarda i njegovog razvoja još uvijek su potrebne neke izmjene, no prijenos programa između POSIX-kompatibilnih sustava je za redove veličina jeftiniji nego između alternativnih), kao i kontinuitet korisničkog iskustva.

Najznačajniji učinak postojanja ovog standarda bila je učinkovita implementacija Interneta 1990-ih.

Post-UNIX arhitektura

Tim koji je stvorio UNIX razvio je koncept objedinjavanja objekata operativnog sustava, uključujući u izvornom UNIX konceptu “uređaj je također datoteka” također procese i sve druge sistemske, mrežne i aplikacijske usluge, stvarajući novi koncept: “sve je datoteka .” Taj je koncept postao jedno od glavnih načela sustava Plan 9 (ime je posuđeno iz znanstveno-fantastičnog trilera Plan 9 iz svemira Edwarda Wooda Jr.), osmišljenog da nadvlada temeljne nedostatke u dizajnu UNIX-a i zamijenio je radni konj UNIX System V na računalima u mreži Bell Labsa 1992.

Osim implementacije svih objekata sustava u obliku datoteka i njihovog smještaja na jedinstven i osobni prostor za svaki terminal računalne mreže (namespace), revidirana su i ostala UNIX arhitektonska rješenja. Na primjer, u planu 9 ne postoji koncept "superkorisnika" i, sukladno tome, isključena su sva kršenja sigurnosti povezana s nezakonitim dobivanjem prava superkorisnika u sustavu. Za predstavljanje (pohranu, razmjenu) informacija, Rob Pike i Ken Thompson razvili su univerzalno kodiranje UTF-8, koje je danas postalo de facto standard. Za pristup datotekama koristi se jedinstveni univerzalni protokol 9P, preko mreže koji radi povrh mrežnog protokola (TCP ili UDP). Dakle, ne postoji mreža za aplikacijski softver - pristup lokalnim i izbrisane datoteke uniforma. 9P je protokol orijentiran prema bajtovima, za razliku od drugih sličnih protokola koji su orijentirani prema blokovima. Ovo je također rezultat koncepta: bajt-po-bajt pristup objedinjenim datotekama, a ne blok-po-blok pristup uređajima koji se uvelike razlikuju s razvojem tehnologije. Za kontrolu pristupa objektima nisu potrebna druga rješenja osim kontrole pristupa datotekama koja već postoji u operativnom sustavu. Novi koncept sustava pohrane spasio je administratora sustava od iscrpljujućeg posla održavanja arhiva i predvidio moderni sustavi verzija datoteke.

Operativni sustavi temeljeni na ili inspirirani UNIX-om, kao što je cijela obitelj BSD i GNU/Linux sustavi, postupno su usvojili nove ideje iz Bell Labsa. Možda ove nove ideje imaju sjajnu budućnost i priznanje od strane IT programera.

Nove koncepte koristio je Rob Pike u Infernu.

vidi također

Bilješke

Književnost

• Gordeev A.V. Operacijski sustavi: Udžbenik za sveučilišta. - 2. izd. - St. Petersburg. : Peter, 2007. - 416 str. - ISBN 978-5-94723-632-3
• Denning P.J., Brown R.L. OS // Moderno računalo. - M., 1986.
• Irtegov D. V. Uvod u operacijske sustave. - 2. izd. - St. Petersburg. : BHV-SPb, 2007. - ISBN 978-5-94157-695-1
• Kernighan B.W., Pike R.W. UNIX- univerzalno okruženje programiranje = UNIX programsko okruženje. - M., 1992.
• Olifer V. G., Olifer N. A. Mrežni operativni sustavi. - St. Petersburg. : Peter, 2002. - 544 str. - ISBN 5-272-00120-6
• Stallings W. Operacijski sustavi = Operacijski sustavi: interni i principi dizajna. - M.: Williams, 2004. - 848 str. - ISBN 0-1303-1999-6
• Tanenbaum E. S. Računalna organizacija na više razina = Structured Computer Organization. - M.: Mir, 1979. - 547 str.
• Tanenbaum E. S. Moderni operativni sustavi = Modern Operating Systems. - 2. izd. - St. Petersburg. : Peter, 2005. - 1038 str. - ISBN 5-318-00299-4
• Tanenbaum E. S., Woodhull A. S. OS. Razvoj i implementacija = Operating Systems: Design and Implementation. - 3. izd. - St. Petersburg. : Peter, 2007. - 704 str. - ISBN 978-5-469-01403-4
• Shaw A. Logički dizajn operacijskih sustava = The Logical Design of Operating Systems. - M.: Mir, 1981. - 360 str.
• Raymond E. S. Umijeće UNIX programiranja = The Art of UNIX Programming. - M.: Williams, 2005. - 544 str. - ISBN 5-8459-0791-8
• Mark G. Sobell. UNIX sustav V. Praktični vodič. - 3. izd. - 1995 (prikaz).

Linkovi

• operacijski sustav u imeniku poveznica projekta Open Directory (dmoz).
• Otstavnov M. E. Besplatni softver u školi. Besplatni softver za školu (2003).(nedostupan link - priča) Preuzeto 16. travnja 2010.