A számítástechnika , az operációs rendszer (gyakran nevezik OS - angol operációs rendszer ) egy sor programot , amely irányítja a használata források egy számítógép és alkalmazás szoftver .
Kéréseket fogad a számítógépes erőforrások - memória tároló erőforrások (például hozzáférés a RAM-hoz , merevlemezekhez ), a központi processzor számítási erőforrásaihoz, a kommunikációs erőforrásokhoz a perifériákhoz (néha számítógépes erőforrások kéréséhez például a GPU- tól vagy bármely más bővítőkártyától ) vagy a hálózaton keresztül - az alkalmazásszoftvertől. Az operációs rendszer kezeli a kéréseket, valamint a szükséges erőforrásokat, elkerülve a szoftverek közötti interferenciát.
Az operációs rendszer a számítógép elsődleges szoftvere , mert lehetővé teszi a programok futtatását azután, hogy a rendszerbetöltő az összes perifériát konfigurálta a számítógép indításakor.
Általános szolgáltatásokat kínál, amelyek megkönnyítik az alkalmazásszoftverek létrehozását, és közvetítőként szolgálnak a szoftver és a számítógépes hardver között . Az operációs rendszer kényelmet, hatékonyságot és méretezhetőséget kínál, lehetővé téve új funkciók és új hardverek bevezetését a szoftverek veszélyeztetése nélkül.
A piacon több tucat különböző operációs rendszer található, amelyek közül sok a számítástechnikai eszközhöz tartozik. Ez a helyzet a Windows , a Mac OS , az Irix , a Symbian OS , a Unix ( Berkeley , System V ...), a GNU / Linux (amelyhez sok disztribúció létezik ) vagy az Android esetében . A kínált funkciók rendszerenként eltérnek, és általában a programok futtatásához, a fő memória vagy perifériák használatához , a fájlrendszerek manipulálásához , a kommunikációhoz vagy a detektáláshoz és a felügyelethez kapcsolódnak. A CIM séma modellezése azonban hozzárendeli ezt a koncepciót a CIM_OperatingSystem alaposztályhoz , amely valószínűleg Windows, Linux vagy z / OS rendszeren származik .
2012-ben a két legnépszerűbb operációs rendszer-család a Unix (beleértve a macOS-t , a GNU / Linux-ot , az iOS-t és az Android-ot ) és a Windows . Ez utóbbi virtuális monopóliummal rendelkezik a személyi számítógépeken , a piac közel tizenöt éve a piac közel 90% -ával. Aztán 2015-től kezdődően a Windows elvesztette az Apple OS , iOS és macOS, valamint Android és Linux területeit. 2020 végén a Windows 10 erőteljes bevezetésének köszönhetően 70% körüli volt a részesedése.
Az operációs rendszer egy készletét általános szolgáltatások létrehozásának elősegítését és használata alkalmazás szoftver . A felajánlott szolgáltatások a számítógépes erőforrások program általi felhasználására vonatkoznak . Különösen programok futtatására, információk olvasására és írására, fájlok manipulálására , számítógépek közötti kommunikációra és hibák felderítésére használják. Ezek a szolgáltatások lehetővé teszik több felhasználó és több program számára a számítógépes erőforrások megosztását. Az operációs rendszer fő feladata ezután a különböző informatikai architektúrák közötti különbségek eltörlése és az erőforrások felhasználásának ésszerű megszervezése:
Minden eszköznek megvannak a maga utasításai , amelyekkel manipulálható. Az operációs rendszer ezt figyelembe veszi. Ez lehetővé teszi a programozó számára, hogy egyszerű olvasási vagy írási kérésekkel manipulálja az eszközt, elkerülve ezzel az időpazarlást, amikor a műveleteket eszközspecifikus utasításokká alakítja.
Az operációs rendszer az eszközspecifikus utasítások ( hajlékonylemez , merevlemez , meghajtó CD-ROM , USB meghajtó , memóriakártya-olvasó ...) mellett figyelembe veszi a fájlok tárolásához használt egyes adathordozók méretét . Védelmi mechanizmusokat is kínál annak ellenőrzésére, hogy melyik felhasználó melyik fájlt kezelheti.
Az operációs rendszer egyik funkciója az erőforrások védelme az illetéktelen személyek általi felhasználástól, valamint a konfliktusok megoldása, amikor két felhasználó egyszerre kéri ugyanazt az erőforrást.
Ha hiba történik, legyen az hardver vagy szoftver, az operációs rendszer úgy kezeli a hibát, hogy enyhíti annak hatását a számítógépes rendszerre. Megpróbálhatja megismételni a műveletet, leállíthatja a jogsértő program végrehajtását, vagy jelentheti a problémát a felhasználónak.
Az operációs rendszer statisztikákat készíthet az erőforrások felhasználásáról, figyelemmel kíséri a teljesítményt és a válaszidőket.
A kínált szolgáltatások köre és felhasználásának módja operációs rendszerenként eltérő. Az ipari szabvány POSIX, az IEEE meghatározza a rendszerhívások sorozatát . A POSIX szerint rendszerhívásokat kezdeményező alkalmazásszoftver minden, a szabványnak megfelelő operációs rendszeren használható.
Az operációs rendszer biztosítja a különféle erőforrások lefoglalását az egyszerre futtatott programok szükségleteihez. A foglalásokat statisztikai vagy hibaelhárítási célokból be lehet írni a tevékenységi naplókba , az operációs rendszer pedig megtagadhatja a foglalást olyan felhasználótól, aki nem kapott előzetes engedélyt.
A számítógépes hardver képes végrehajtani az utasításokat, ezek ritkán többek, mint másolatok vagy kiegészítések. A bonyolult műveletek utasításokká történő lefordítása unalmas feladat az operációs rendszer számára. Az operációs rendszer gondoskodik a hardver minden kezeléséről, így az alkalmazásszoftver nem látja a különbséget az egyszerű, kezdetleges gép és a gazdag és összetett gép között: mindkét esetben ugyanazokat a szolgáltatásokat kínálják.
Az operációs rendszer megkönnyíti a programozási munkát azáltal, hogy az alkalmazásszoftver által használható szolgáltatáscsomagot kínál. Programozói szempontból az alkalmazásszoftvere az operációs rendszer és a hardver felé orientálódik, és a programok az operációs rendszeren futnak. Az operációs rendszer tehát virtuális gépnek tekinthető . A hardverből és az operációs rendszerből álló készlet alkotja a "gépet", amely az alkalmazás szoftverét futtatja, egy olyan gépet, amelyet részben a szoftver szimulál.
Az operációs rendszer sokféle programból áll. A pontos összetétel függ a célhasználattól és a számítógépes eszköz típusától, amelyre a rendszert szánják ( személyi számítógép , szerver , szuperszámítógép vagy akár fedélzeti rendszer ).
A felhasználók és a programozók szolgáltatásokat kérhetnek az operációs rendszertől a programozási felületén , a parancsokon vagy a grafikus felületen keresztül .
Programozási felületA rendszerhívások lehetővé teszik a futó program és az operációs rendszer közötti interakciókat. A rendszerhívások használata hasonló a szokásos függvények vagy szubrutinok használatához C vagy Pascal nyelven .
RendelésekA parancsok lehetővé teszik egy felhasználó vagy egy program számára, hogy műveletet kérjen az operációs rendszertől. A parancs egy olyan program, amely a felhasználó kérése alapján rendszerhívást indít.
Grafikus felületA grafikus felület lehetővé teszi az intuitív kezelést piktogramokon keresztül . Ezt a felületet, amely nem elengedhetetlen része az operációs rendszernek, és amely elrejti annak minden belső részletét, gyakran kiegészítőnek tekintik.
A POSIX (a Portable Operating System Interface rövidítése ) az operációs rendszer programozási felületére vonatkozó szabvány . Számos operációs rendszer felel meg ennek a szabványnak, beleértve a Unix család tagjait is .
Többfeladatos feladat esetén az operációs rendszer több felhasználó számára lehetővé teszi a számítógép használatát, és minden felhasználó számára azt a benyomást kelti, hogy csak ők használják a számítógépet. Ehhez megtervezik a processzor használatát: az egyes programokat egy meghatározott időszelet alatt hajtják végre, majd az operációs rendszer átkapcsol egy másik program végrehajtására.
FolyamatA folyamat végrehajtandó utasítások összessége. Az utasítások egy programból származnak, és a végrehajtáshoz idő, memória, fájlok és perifériák szükségesek. Az operációs rendszer gondoskodik a folyamatok létrehozásáról, megszakításáról és törléséről. Több folyamat van egyszerre a fő memóriában.
Felelősség az operációs rendszerért és a memória fenntartásáért, a végrehajtás ütemezéséért, a holtpontok kezeléséért és a folyamatok közötti kommunikáció biztosításáért. Az ütemező egy folyamatot társít egy processzorhoz, majd később elválasztja a processzortól egy másik folyamat társításához. Ezt a társítási / leválasztási műveletet kontextuskapcsolónak nevezzük . A tervezés során az operációs rendszer figyelembe veszi, hogy rendelkezésre állnak-e a folyamat által használt erőforrások. Egyes operációs rendszerek bizonyos rendszer-specifikus feladatok végrehajtására hoznak létre folyamatokat.
Amikor a program fut, akkor számítógépes erőforrások fenntartását kérheti. A program végrehajtása megszakítható, és az operációs rendszer folytatja egy másik program végrehajtását, azonban az erőforrások fenntartva maradnak. Amikor egy másik folyamat már lefoglalt erőforrást igényel, a folyamat várakozásra kerül. Erős verseny esetén több folyamat is várhat ugyanarra az erőforrásra. Az erőforrás felszabadításakor az operációs rendszer eldönti, hogy mi lesz a következő folyamat, amelyhez az erőforrást lefoglalják. Az erőforrások operációs rendszer általi elosztásának stratégiája célja, hogy minden megkeresésre méltányosan reagáljon, és elkerülje a konfliktusokat.
Egyes alkalmazásszoftverekben több program ugyanazt a feladatot hajtja végre egyszerre, és információt cserél. A memóriavédelmi mechanizmus (lásd később) megakadályozza, hogy a programok ugyanazokat az információkat manipulálják, és a programoknak meg kell hívniuk az operációs rendszer szolgáltatásait.
Az operációs rendszer irányítja a memória használatát. Megtartja a felhasznált memóriahelyek listáját és kiket, valamint a szabad helyek listáját. Az operációs rendszer fenntart egy memóriahelyet, amikor egy folyamat kéri, és felszabadítja, ha már nem használja, például amikor a folyamat leállt.
A memóriahasználat-vezérlő funkciók különösen nyomon követik a memóriahasználatot, hogy mely helyeket szabad használni, és kik használják őket. Ezek a funkciók azt is eldöntik, hogy melyik program kap memóriát, mikor és mennyi áll rendelkezésre, és helyreállítják azt a memóriát, amelyet a program a végrehajtása után használt, akár szándékosan, akár véletlenül állították le a programot.
A teljes számítógépes rendszer által használt memória mennyisége elsősorban attól függ, hogy az operációs rendszer hogyan foglal le foglalásokat.
A modern operációs rendszerekben több programot hajtanak végre egyszerre, és egyidejűleg használják a fő memóriát. Ha egy folyamat - véletlenül vagy szándékosan - megváltozik egy másik folyamat által használt memóriahelyen, az veszélyezteti ezt a folyamatot. Ha módosítja az operációs rendszer által használt helyet, akkor az a teljes számítógépes rendszert veszélyezteti.
Az ilyen probléma elkerülése érdekében az operációs rendszer minden program számára fenntart egy címteret - egy helyet a memóriában, amelyet csak az adott program képes kezelni. Az operációs rendszer észlel minden kísérletet a címtéren kívüli hozzáférésre, és általános védelmi hibán keresztül azonnal leállítja az ilyen műveleteket végrehajtani próbáló programot.
Virtuális memóriaAz úgynevezett virtuális memória mechanizmus célja a fő memória jelenlétének vagy hiányának szimulálása a memóriakezelő egység - egy elektronikus alkatrész (angol Memóriakezelő Egység rövidítve MMU ) - manipulálásával . Ez egy általános mechanizmus a korabeli operációs rendszerekben.
A virtuális memória több program futtatását teszi lehetővé egyszerre, mint amennyit a fő memória elfér. Mivel minden programnak nincs szüksége az összes általa kezelt információra, hogy jelen legyen a fő memóriában, az információk egy részét a tömegmemóriában tárolják (általában egy fájlban vagy egy merevlemez-partícióban ), amely általában nagyobb, de lassabb és átkerül a fő memóriába, amikor a programnak szüksége van rá.
A programok egy (vagy több) folyamatos virtuális memóriaterülettel rendelkeznek. Az adatok címe virtuális, ha a címzett információ nem feltétlenül található sem a fő memóriában, sem a feltüntetett címen. Amikor a program megpróbál adatokat olvasni vagy írni a virtuális memóriájába, a memóriakezelő egység egy levelezési táblázat segítségével megkeresi a kért virtuális címnek megfelelő fizikai címet. Ha a hely nincs a fő memóriában (ezt oldalhibának hívják ), akkor nyilvánvalóan nem lesz megfelelő fizikai cím. Ezután az operációs rendszernek arra kell törekednie, hogy felszabadítson egy helyet a fő memóriában azáltal, hogy egy adott központi memória helyének tartalmát felcseréli a kért tartalommal, amely a tömeges memóriában található. Ez automatikusan, a programok ismerete nélkül történik.
A memóriakezelő egységbe ágyazott asszociatív memóriák felgyorsítják a címek kiszámítását. Az operációs rendszerek általában két asszociatív memóriát használnak: egyet a rendszermag módhoz és egyet a felhasználói módhoz . A rendszermag módú memória úgy van elrendezve, hogy a processzor az összes rendelkezésre álló fő memóriát felhasználhassa - az operációs rendszer kernelprogramjainak futtatásakor . Míg a felhasználói mód úgy van elrendezve, hogy megvédje a kernelt (ami így a kérdéses program számára láthatatlan) - amikor a programokat a kernelen kívül futtatja. Ezt hívják védelemnek, és ezek a mechanizmusok a védett mód fő jellemzői .
Minden programnak megvan a maga levelezési táblája, amely lehetővé teszi számukra, hogy elkülönüljenek egymástól. Egy kontextusváltás során az operációs rendszer az aktuális program tábláját elhelyezi az asszociatív memóriában. Az operációs rendszer új táblákat is létrehoz az induló programok számára, és eldönti, hogy a virtuális memória mely helyei lesznek vagy nem.
A perifériák mindazok a számítógépes eszközök, amelyek lehetővé teszik a processzor számára, hogy kommunikáljon a külsővel: billentyűzet, nyomtató, hálózati kártya, memória, merevlemez. Különösen lehetővé teszik információk fogadását, elküldését, valamint információk tárolását - későbbi visszaküldés céljából történő gyűjtését.
Az operációs rendszer egyik feladata a számítógépes rendszer összes hardverének - szabad vagy fenntartott - használati állapotának figyelemmel kísérése. Ha egy anyag ingyenes anyagot igényel, akkor azt erre a folyamatra fenntartják. Egy eszköz használatához az operációs rendszer vezérlőt és eszközillesztőt használ.
VezérlőA vezérlő olyan elektronikai alkatrész, amely puffermemóriával rendelkezik, és bizonyos típusú perifériákat kezel (merevlemez, nyomtató, memória, mágnesszalag-olvasó stb.). A vezérlő gyakran beépül a készülékbe. A piacon elérhető különféle vezérlőket nem mind egyformán használják.
Illesztőprogram (angol vezető )A vezérlők adott tartományának kezelésére vonatkozó utasításokat egy számítógép-illesztőprogram tartalmazza : szoftver, amely kihasználja a vezérlők kínálta lehetőségeket. A számítógép-illesztőprogramok az operációs rendszer részét képezik, és egységes szolgáltatásokat nyújtanak, amelyeket más operációs rendszerek programjai használnak.
A vezérlők manipulálására két stratégia létezik:
Egyes eszközök nem oszthatók meg, ezért használatukat egy-egy programnak szentelik. Egyes eszközök virtuálisak, vagy használatuk közvetett lehet. Például a nyomtató használata nem eredményezi azonnali nyomtatást, mert az információkat először visszatartják. Ez a spooling technika lehetővé teszi egy olyan eszköz megosztott használatát, amelyet egyébként nem lehetett megosztani.
A fájl az elnevezett információk gyűjteménye, amelyeket olyan adathordozókon tárolnak, mint például merevlemez, mágnesszalag vagy optikai lemez. Minden médiumnak megvan a maga sajátossága és saját szervezete.
Az operációs rendszer gondoskodik a fájlok és könyvtárak létrehozásáról és megsemmisítéséről, a médiaterület lefoglalásáról, valamint a fájlok tartalmának a fő memóriába történő másolásáról. Segít az alkalmazásszoftverekben fájlok megtalálásában, fájlok megosztásában több felhasználó között, a fájlok tartalmának módosításában és könyvtárak létrehozásában (lehetővé téve a fájlok osztályozását és rendszerezését). A számítógépes rendszer sebessége a fájlok kezelésének sebességétől függ.
Az operációs rendszer lehetővé teszi különösen az attribútumok manipulálását: a fájl jellemzőit, például a nevét, a létrehozás dátumát, a tartalom típusát, méretét és helyét. Ez lehetővé teszi az engedélyek manipulálását is: azokat az engedélyeket, amelyek jelzik, hogy a felhasználó képes lesz-e olvasni, írni vagy végrehajtani a fájlt.
Az operációs rendszer figyelembe veszi a fájlrendszert: a fájlok rendszerezésének és terjesztésének módját a tárolóeszközön.
Az eltávolítható memóriák, például CD-k vagy DVD-k , szabványosított elrendezéssel rendelkeznek, amelynek specifikációi nyilvánosak, ami biztosítja az összes operációs rendszer felismerését (lásd: ISO 9660 és UDF, valamint az ISO / UDF hibrid ).
Amikor a fájlrendszert elosztják , és ezért a fájlokat a számítógépes hálózat különböző számítógépein tárolják , az operációs rendszer kérelmet küld a fájlt tároló számítógépnek az egyes végrehajtandó műveletekről (lásd: NFS vagy CIFS ).
Többfelhasználós operációs rendszerben a fájlrendszert manipuláló programok ellenőrzik, hogy illetéktelen személy nem kezel-e fájlokat. Ez a típusú operációs rendszer megtagadja az illetéktelen manipulációt.
A számítógépes hálózatban két összekapcsolt számítógép kommunikál, ha a kommunikáció mindkét oldalon ugyanazon hálózati protokollok szerint történik . Az OSI modell szerint a különféle meglévő protokollok hét szintre oszlanak, ahol egy adott szintű protokoll kombinálható a fent és alatt elhelyezkedő szintek bármelyikével (lásd tokozás ).
Az operációs rendszer általában több, az információcseréhez szükséges programot tartalmaz az 1–4. Szint különböző protokolljaiban. Míg az 5–7 . Szintet az alkalmazásszoftver és a köztes szoftver támogatja .
Az 1. és 2. szintű protokollok szerinti információcseréhez az operációs rendszer a számítógép hardverétől kéri a műveletet egy számítógép- illesztőprogramon keresztül , amely olyan illesztőprogram, amely a rendszer szerves része lehet. Üzemeltetés vagy a berendezés által biztosított gyártó.
Ha információt küld a hálózaton keresztül, az alkalmazásszoftver információkat hoz létre, a 7–5. Szintű protokolloknak megfelelően formázza, majd továbbítja az operációs rendszerbe. Különböző operációs rendszer programok ezeket az információkat keretekre osztják , majd a kereteket formázzák és elküldik a 4-1 szintű protokolloknak megfelelően.
Amikor képkockákat fogad a hálózattól, a különféle operációs rendszerek programjai megkísérlik dekódolni őket az 1. és 4. szint közötti különböző protokollok szerint, majd a képkockasorozatot folyamatos folyammá alakítják, amelyet elküldnek a fogadó alkalmazásszoftvernek. Ezután a szoftver az 5–7. Szintű protokolloknak megfelelően dekódolja az adatfolyamot. Az alkalmazásszoftver először kapcsolatot létesít , vagyis egy logikai kapcsolatot, amelyen keresztül egy adott folyamhoz társul.
A használt protokollok pontos kiválasztása az érintett számítógéptől és a használni kívánt hálózati linkektől függ. Különböző konfigurációs paramétereket használnak a protokollok választásának befolyásolására. Lehetővé teszik például a tiltott protokollok használatának megakadályozását az érintett hálózaton.
A modern operációs rendszerek több felhasználó számára lehetővé teszik a számítógép egyidejű használatát. Az operációs rendszer mechanizmusokat tartalmaz az erőforrások felhasználók, folyamatok és programok felhasználásának ellenőrzésére. Ezek a mechanizmusok lehetővé teszik a program vagy a felhasználó személyazonosságának igazolását, és felhatalmazzák őt az erőforrásokhoz való hozzáférésre a biztonsági előírások alkalmazásával.
Az operációs rendszer biztonsági mechanizmusai a számítógépes rendszer belülről és kívülről történő védelmét szolgálják: a belső biztonsági mechanizmusok megvédik a folyamatokat egymástól, és biztosítják a számítógépes rendszer megbízhatóságát. A külső biztonsági mechanizmusok védik a számítógépben tárolt adatokat és programokat az illetéktelen hozzáférés és a kezelési hibák ellen. Az operációs rendszer megakadályozza illetéktelen személyek általi olvasást, manipulálást, adatok törlését, valamint a perifériák illetéktelen használatát.
Több program egyidejűleg fut, és egyidejűleg használja a fő memóriát. Ha egy folyamat - véletlenül vagy szándékosan - megváltozik egy másik folyamat által használt memóriahelyen, az veszélyezteti ezt a folyamatot. Ha módosítja az operációs rendszer által használt helyet, akkor a teljes számítógépes rendszert veszélyezteti.
Az ilyen probléma elkerülése érdekében az operációs rendszer minden program számára fenntart egy címteret - egy helyet a memóriában, amelyet csak az adott program képes kezelni. Az operációs rendszer észlel minden kísérletet a címtéren kívüli hozzáférésre, és azonnali leállást okoz az ilyen műveleteket végrehajtani próbáló programnak.
Az operációs rendszer megtagadja az alapprogramok, például a kiszolgálószoftver vagy az operációs rendszer programjának olyan felhasználók általi leszerelését is, akik korábban nem kapták meg a jogosultságot a művelet végrehajtására - a biztonsági rendszergazda által bevezetett előírásoknak megfelelően.
Amikor egy autonóm szoftver ( számítógépes bot ) műveleteket kér az operációs rendszertől, akkor a szoftvernek először nyilvánosságra kell hoznia termékként való identitását, majd ezen identitás alapján az operációs rendszer ugyanolyan ellenőrzéseket hajt végre, mint egy fizikai személy esetében.
A beléptető mechanizmusok a rosszindulatú programok elleni küzdelemre is hatással vannak - a rosszindulatú programok gyakran olyan műveleteket hajtanak végre, amelyek megzavarhatják a számítógép használatát.
Az operációs rendszer programjai megkapják az alkalmazás által küldött információkat , és elhelyezik azokat egy digitális képen, amelyet az illesztőprogramon keresztül továbbítanak a hardverhez. Ezenkívül egy másik programkészlet fogadja a felhasználó által végrehajtott műveleteket pilótákon keresztül, majd továbbítja azokat az érintett szoftverhez. Ez a két készlet létrehozza az ember-gép interfészt, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy kommunikáljon a géppel.
Az operációs rendszer kommunikálhat a felhasználóval egy másik számítógépen vagy egy terminálon keresztül ( elosztott interfész ). Az alkalmazási szoftver által küldött információkat ezután a másik számítógépre küldjük az erre a célra biztosított protokoll szerint, míg a másik számítógép elküldi a felhasználó által végrehajtott műveleteket. Lásd: SSH , RFB vagy X Window System .
Ha az interfész szöveges módban van , a digitális kép egy rács, amelybe nyomtatott karakterek kerülnek, a rács általában 80 oszloppal és 35 sorral rendelkezik. Az interfész billentyűzettel működik. Ezt a fajta interfészt, amely az adatfeldolgozás kezdete óta létezik, mára grafikus interfészek váltják fel.
Grafikus felületA grafikus felhasználói felület (angol Graphical User Interface rövidítése GUI ), a digitális kép áll egy operációs rendszer program szuperpozíciójával pontok, vonalak, piktogramok és nyomtatás. Az interfészt általában egérrel kezelik a WIMP elv szerint (angol Windows, Icons, Menus és Pointer eszköz ). A digitális kép a számítógép grafikus processzorával készül .
Az egérrel végzett műveletek során az operációs rendszer elmozdítja a mutató elemként képalkotó elemet, és elvégzi a szükséges számításokat annak meghatározásához, hogy a kép melyik eleme legyen éppen alatta. A kép minden eleme társítható egy programhoz. A widget olyan program, amely rajzol és animál egy olyan képelemet, amelynek megjelenése lehet nyomógomb , jelzőfény , lift, szöveges terület, menü stb. Az operációs rendszer különféle widgeteket tartalmaz.
A GUI programjait ma (2011) az összes korszerű operációs rendszer tartalmazza. Az X Window System a grafikus felhasználói felület programkészlete, amely a Unix család összes operációs rendszeréhez tartozik . A Windows esetében az ennek megfelelő Explorer program , más néven Windows Explorer (nem tévesztendő össze az Internet Explorer programmal ).
A szoftver alkalmazás használni, hogy segítse a felhasználót egy tevékenységet. A segédprogram olyan alkalmazásszoftver, amely lehetővé teszi a felhasználó számára olyan alapvető műveletek végrehajtását, mint a programok indítása, fájlok másolása vagy a konfigurációs beállítások módosítása . Az operációs rendszerek különféle segédprogramokat tartalmaznak.
A parancsértelmező egy olyan program, amely lehetővé teszi más programok futtatását a nevük megírásával, esetleg különböző paraméterekkel . Számos program kíséri, amelyek lehetővé teszik a fájlok manipulálását (másolás, átnevezés stb.). Ezt a típusú programot használják manipulációk végrehajtására vagy parancsfájlok végrehajtására - előre rögzített manipulációk sorozata (lásd: számítógépes vezérlés ). Az ilyen típusú programokat gyakran az operációs rendszer biztosítja, de semmi sem igényli, és nagyon jól lehet importálni.
Az irodai környezet olyan program, amelyben a számítógép különféle elemeit (programokat, fájlokat, merevlemezeket) piktogramok formájában mutatják be, amelyeken különféle műveletek hajthatók végre. Ez lehetővé teszi programok futtatását, különféle műveletek végrehajtását fájlokon (másolás, átnevezés, áthelyezés vagy törlés).
Egyes programok lehetővé teszik a felhasználó számára az operációs rendszer konfigurációs beállításainak módosítását . Ezek feleletválasztós listákat kínálnak, és érvényességi ellenőrzéseket végeznek a paraméterek módosítása előtt.
Egyéb programok használják telepíteni a szoftvert , azaz, másolja a fájlokat a helyszínen az erre a célra, és tegye meg a szükséges konfigurációs változásokat, hogy az operatív program. Ezek a programok a számítógépre jelenleg telepített szoftverek listájának megtekintésére is használhatók.
A többfelhasználós operációs rendszert általában olyan programokkal látják el, amelyek figyelemmel kísérik a számítógép mások általi használatát - a tevékenységi naplók megtekintésére - vagy a hozzáférési jogok listájának módosítására annak érdekében, hogy fájlokat engedélyezzenek vagy megtagadjanak bizonyos felhasználók számára. .
Az operációs rendszerek öt generációja létezik: kötegelt , több ütemezésű, időmegosztásos, valós idejű és terjesztett. Az egy generációban megvalósított elvek mindegyike megtalálható a következő generációkban.
A többprogramozott operációs rendszerek generálásától kezdve több program is végrehajtásra kerül egyidejűleg ütemezéssel . Ezekben a többfeladatos operációs rendszerekben több program található a fő memóriában, és az operációs rendszer időszakosan felfüggeszti az egyik program végrehajtását a másik végrehajtásának folytatása érdekében.
Minden operációs rendszert úgy terveztek, hogy egy adott gépsorral (processzor típusa, gyártó, architektúra) működjön. Ha egy operációs rendszer elérhető több különböző gépsorhoz, akkor ugyanazt a forráskódot állítják össze és adaptálják az egyes gépsorokhoz . Az operációs rendszerbe illesztett illesztőprogramok köre a piacon elérhető számítógépes hardverhez igazodik.
Az "1950-es években jelentek meg a" kötegelt "feldolgozáson alapuló operációs rendszerek (utasítások és adatok sorozata lyukasztókártyákban). A program (az adataival együtt) nem más, mint egy program. . A program végrehajtása abból áll, hogy megkérjük az operátort, hogy helyezze el a kártyakészletet az olvasóban, majd az operátor megkezdi a kártyák szekvenciális olvasását. A központi processzor nyugalomban van, a kezelő manipulációi alatt.
A köteg az elvégzendő munkacsomag. Az operátor úgy állít össze egy köteget , hogy a felhasználók által kért egymásra helyezi a különféle programok kártyáit (az adataikkal együtt). Ez egy nagy köteg kártyát képez, könyvjelzőkkel elválasztva, általában egy meghatározott színű kártyát, amelyet azután elhelyez az olvasóban. Több program kötegelt csoportosítása csökkenti az operátor beavatkozását.
Kötegelt alapú rendszerben az operációs rendszer szíve egy monitor program, amely folyamatosan a fő memóriában található, és lehetővé teszi az operátor számára, hogy kérje a kötegelés indítását vagy leállítását. Amikor a köteg minden egyes feladata befejezi a végrehajtást, a monitor elvégzi a tisztítási feladatokat, majd megkezdi a következő feladat végrehajtását. Így az operátor csak a tétel elején és végén avatkozik be.
Ezekben az operációs rendszerekben a könyvjelzőhöz hozzáadott, a JCL-ben ( Job Control Language ) megfogalmazott parancsok az egyetlen eszközök, amelyekkel a felhasználónak interakcióba kell lépnie az operációs rendszerrel.
A kötegelt operációs rendszerek alkalmasak olyan alkalmazásokra, amelyek nagyon nagy számításokat igényelnek, de kevés felhasználói részvételt igényelnek: időjárás, statisztika, adók ... A felhasználók nem számítanak azonnal eredményre. Beküldik a kéréseket, majd később visszajönnek, hogy összegyűjtsék az eredményeket.
A processzor és a perifériák közötti nagy sebességkülönbség miatt egy kötegelt operációs rendszerben a processzor az idő 90% -ában tétlen, mert a programok megvárják, amíg az egyik vagy másik eszköz befejezi a műveleteket. Ezekkel az operációs rendszerekkel nincs verseny a különböző feladatok között, a processzor, a memória és a perifériák használatának megvalósítása triviális, de korántsem optimális.
Az 1960-as években jelentek meg a többszörösen programozott operációs rendszerek, amelyek célja a processzor és a perifériák használatának hatékonyságának növelése azáltal, hogy kihasználják párhuzamos működésüket. Számos program kerül a fő memóriába, és amikor a futó program egy eszközre vár eredményt, az operációs rendszer utasítja a processzort egy másik program végrehajtására.
Több programozású operációs rendszerben a processzor használatát ütemezéssel osztják meg : minden periféria használatakor az operációs rendszer kiválasztja, hogy mely program fog futni. Ez a választás a prioritások alapján történik. Az operációs rendszer védelmi mechanizmussal rendelkezik, így megakadályozza a futó program olvasását vagy írását egy másik program számára lefoglalt memóriába. A programokat nem privilegizált módon hajtják végre , amelyben bizonyos utasítások végrehajtása tilos.
A több programozású rendszerekhez számítógépre és perifériákra van szükség, amelyek megvalósítják a DMA ( közvetlen memória hozzáférés ) technikát . Eszerint a processzor perifériát rendel meg egy művelet végrehajtására, a művelet eredményét ezután a periféria elhelyezi a fő memóriában, míg a processzor más utasításokat hajt végre. A több programozású rendszerekben, csakúgy, mint a kötegelt rendszerekben , a felhasználó kevés kapcsolatban áll a programokkal és kevés a beavatkozási lehetőség.
Az időmegosztó operációs rendszerek az 1970-es években jelentek meg, interaktív eszközökben használják őket, ahol több felhasználó párhuzamosan párbeszédet folytat a számítógéppel. Az időben megosztott használati jogú operációs rendszer célja, hogy gyorsan válaszoljon a felhasználói kérésekre, és minden egyes felhasználó számára azt a benyomást keltse, hogy csak ők használják a számítógépet.
Az időben megosztott használati jogú rendszer kifinomult multiprogramozási technikákat alkalmaz, amelyek lehetővé teszik a számítógép interaktív használatát több felhasználó és több program egyidejű használatával. Az operációs rendszerek ezen új generációjának 1970-es érkezése az erős fogyasztói kereslet és a megvalósulást lehetővé tevő számítógépes hardverek árának esése volt.
Az időben megosztott használati joggal rendelkező operációs rendszerekben a kötegelt fogalomnak kevés jelentősége van. Ezek a rendszerek új mechanizmusokat valósítanak meg a processzor és a memória használatára, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy gyorsan reagáljanak a nagyszámú felhasználó egyidejű kéréseire.
Ezekben a rendszerekben, csakúgy, mint az előző generációban, a CPU használatát tervezik. Azonban az előző generációs rendszerektől eltérően, az időmegosztó rendszerekben az egyes programokat egy meghatározott időközön belül hajtják végre, akkor az operációs rendszer átkapcsol egy másik program végrehajtására, ami megakadályozza, hogy egy program monopolizálja a CPU használatát egy felhasználó szolgáltatásában, ami késések más felhasználók számára.
Az időben megosztott használati jogú operációs rendszerek a csere technikáját valósítják meg : amikor a futó programnak több memóriára van szüksége, mint amennyi rendelkezésre áll, egy másik inaktív programot eltávolítanak a helytakarékosság érdekében, majd az inaktív programot ideiglenesen a merevlemezre menti. A lemezre történő felvétel azonban jelentős időpazarlás.
2011-ben számos operációs rendszer a Unix , egy időmegosztó rendszerre épül.
A valós idejű operációs rendszerek az 1970-es évek közepén jelentek meg, nevezetesen a Hewlett-Packardnál . Olyan eszközök számára készültek, amelyeknek nemcsak helyes eredményeket kell adniuk, hanem egy meghatározott időn belül meg kell adniuk. Ezeket az operációs rendszereket gyakran használják egy külső eszközhöz csatlakoztatott számítógépek (autopilotok, ipari robotok, video- és audioalkalmazások), amelyek esetében a számítógép válaszának késleltetése az eszköz meghibásodását okozhatja.
Ezekben az operációs rendszerekben a hangsúly azon van, hogy mennyi időbe telik az egyes műveletek végrehajtása, az igényekre való gyors reagálás, hogy megfeleljenek annak a rendszernek az időbeli korlátai, amelyben alkalmazzák őket.
Ezen operációs rendszerek által kínált bizonyos szolgáltatásokat alkalmazásszoftverként valósítják meg, és velük versengve hajtják végre. A valós idejű operációs rendszer lehetővé teszi a közvetlen kapcsolatot az alkalmazásszoftver és a perifériák között. Bizonyos valós idejű rendszerekben az erőforrások fenntartva vannak, elkerülve ezzel a menet közbeni foglalások okozta lassulást, és biztosítva az erőforrások folyamatos rendelkezésre állását.
A valós idejű operációs rendszerek elkerülik a csere technika használatát az időbeli késések kockázata miatt.
Az RTX , a Windows CE , a beágyazott Linux , a Symbian OS , a Palm OS és a VxWorks valós idejű operációs rendszerek .
A számítástechnikai eszközök árának csökkenése az 1990-es években lehetővé tette több számítógépből, tehát több processzorból, több memóriából és sok perifériából álló számítógépes rendszerek létrehozását. Az elosztott rendszer lehetővé teszi az erőforrások megosztását a számítógépek között. Az olcsó számítógép felhasználói drága erőforrásokat használhatnak, amelyek léteznek egy másik számítógépen.
Mach , Amoeba , Andrew , Athena és Locus elosztott operációs rendszerek. Mindegyiket az egyetemek fejlesztették ki.
Az operációs rendszerek története szorosan kapcsolódik a számítógépekéhez. Az első generációs számítógépek, 1945 és 1955 között, nem tartalmaztak operációs rendszert. Ezekben a vákuumcsövekkel felszerelt számítógépekben a programok anélkül manipulálták a számítógép hardver erőforrásait, hogy közvetítőn mentek keresztül. A számítógépet egyszerre egy személy használta: az üzemeltető feladata az volt, hogy lyukasztókártyákat rakjon az olvasóba, ahol mindegyik kártyán voltak programutasítások vagy adatok. Ennek a generációnak a vákuumcsöves számítógépei csekély számítási teljesítményűek voltak, terjedelmesek, kényelmetlenek és megbízhatatlanok (a vákuumcsövek gyakran kiégtek).
Az 1960-as években, a szilárdtest-elektronikai áramkörök megjelenésével a processzorok számítási teljesítménye jelentősen megnőtt. Ez lehetővé tette a kezdetleges operációs rendszerek megvalósítását: a számítógépeket spooler- sorral látták el, amely lehetővé tette a processzor számítási teljesítményének felhasználását, miközben az operátor bevezeti a kártyákat. Ezután a programok a hardver erőforrásokat egy szoftverkönyvtáron keresztül használták . Ezután lehetőség volt több program egyidejű tárolására és egyidejű végrehajtására; egy úgynevezett rezidens monitor program folyamatosan tartózkodott a fő memóriában, és ellenőrizte a különböző programok végrehajtását.
1965-ben a Massachusettsi Műszaki Intézet megkezdte az első multitasking és többfelhasználós operációs rendszer létrehozását: Multics (a MULTiplexed Information and Computing Service számára ). A többprogramozás elve alapján az operációs rendszer lehetővé tette több program betöltését a memóriába és kezelte az egyikről a másikra való átjárást, de ezúttal anélkül, hogy megvárta volna a program blokkolását. Minden program néhány ezredmásodpercig fut, majd a rendszer továbblép a következőre. Ez a nagyon rövid idő azt az illúziót keltette, hogy a programok egyszerre futnak - ez az illúzió a mai operációs rendszerekkel még mindig fennáll.
Ezenkívül ezek a programok külön felhasználók tulajdonában lehetnek, akik mindegyikük úgy érezte, hogy a gép csak nekik dolgozik. Az a képesség, hogy egy számítógép egyszerre több embert szolgálhat ki, növelte a befektetések megtérülését a vállalkozások és intézmények nagyon drága hardverek vásárlásakor. Azonban, amikor a PL / I programozási nyelvvel túl komplexen írták az akkori számítógépeket, a Multics kereskedelmi hiba volt. Ez azonban nagyrészt inspirálta a Honeywell és a Bull által közösen kifejlesztett GCOS rendszerek körét .
1969-ben Ken Thompson és Dennis Ritchie, a Bell Labs mérnökei arról álmodoztak, hogy használják a Multics operációs rendszert, de a futtatásához szükséges hardver még mindig drága. Thompson a Multics lecsupaszított változatának megírását tervezi egy fel nem használt PDP-7-hez . A funkcionális rendszert Unics ( UNiplexed Information and Computing Service ) elnevezéssel hívták, majd végül UNIX- nak hívták . Gyorsan átprogramozható egy megfelelőbb programozási nyelvre ( C , amelyet Ritchie fejlesztett ki erre az alkalomra), a UNIX-ot különösen könnyű új platformokra portolni, ami biztosítja a sikerét.
Már 1980-ban az elektronikus tranzisztor áramköröket kisebb integrált áramkörök váltották fel, amelyek lehetővé tették a kompaktabb és olcsóbb eszközök gyártását, és elindították a személyi számítógépek piacát. Számos operációs rendszer-tervező, aki belépett erre a piacra, nem rendelkezett tapasztalattal, amelynek eredményeként új termékek születtek volna, új ötleteken alapulva, anélkül, hogy bármilyen hagyatékot vagy befolyást gyakoroltak volna a korábban tettekre. Az 1974-ben kiadott CP / M volt az első mikrokomputer operációs rendszer, nagyon barátságos , könnyen megtanulható és felhasználóbarát jellege miatt nagyon népszerűvé vált, és befolyásolta a számítógéppiacot .
1980-ban az IBM megkereste Bill Gates -et, a Microsoft vállalat társalapítóját , hogy a BASIC nyelvet adaptálja új mikrotermékéhez: a személyi számítógéphez (rövidítve: PC ). Az IBM operációs rendszert is keres, és Bill Gates azt tanácsolja nekik, hogy forduljanak a CP / M-hez. De Gary Kildall nem hajlandó aláírni a szerződést az IBM-mel. Bill Gates megugrotta az esélyt: megvette a QDOS-ot - az Intel 8086 processzorok számára gyorsan és piszkosul operációs rendszert -, hogy felajánlja az IBM számára a DOS / BASIC csomagot. Néhány, az IBM kérésére végrehajtott módosítás után a rendszer neve MS-DOS volt .
A Xeroxot , a kor egyik legnagyobb vállalatát Steve Jobs perspektívája érdekli. Maroknyi tudóst és mérnököt fog össze Palo Alto- i kutatóközpontjában , és az előző években végzett ergonómiai tézisek és tanulmányok alapján fejleszti az első grafikus felhasználói felülettel ellátott mikrokomputert. A kutatás eredménye, a Xerox Star soha nem kerül forgalomba. Tíz évvel később az Apple és a Macintosh népszerűsítette a Xerox által végzett kutatásokat.
1983-ban Richard Stallman , a Massachusettsi Műszaki Intézet elindította az ingyenes licenc operációs rendszer: a GNU ötletét . Fejleszti a programozási eszközöket , a segédprogramokat és létrehozza a GNU General Public License licenc licencszerződést, amely korlátlan felhasználást, valamint a forráskód közzétételét , módosítását és újraelosztását engedélyezi. A siker azonnali volt, de 1990-ben a rendszernek még mindig nem volt szabad rendszermagja, és a fejlesztési kísérletek korántsem voltak sikeresek.
1987-ben Andrew Tanenbaum , az Amszterdami Szabadegyetem professzora létrehozta a Minix operációs rendszert , a UNIX klónját, amelynek forráskódja az operációs rendszerek építésének tanfolyamát hivatott illusztrálni. De a Minix, akinek hivatása oktató, akkor túl sok technikai korlátot tartalmaz, és nem teszi lehetővé a széleskörű felhasználást.
1989-ben egyszerre jelent meg egy " ingyenes operációs rendszer ": 4.4BSD . A Berkeley Software Distribution (BSD) az a változat UNIX által kifejlesztett diákok és kutatók berkeley 1977 óta Utility szoftver létrehozott szabad licenc alatt, értékesítik a AT & T Unix kernel is. Alá tulajdonosa engedéllyel . Ez a kettős BSD-licenc a Berkeley Egyetem és az AT&T között több évig tartó peres eljárás eredményeként jött létre. Az egyetem hallgatói azon dolgoznak, hogy a vita rendezése érdekében az AT&T által kifejlesztett programokat saját programokkal helyettesítsék, nyílt licenc alapján. Ez a helyzet a 4.4BSD 1994-es megjelenéséig tartott , amely alig tartalmazott AT&T kódot.
1991-ben Linus Torvalds , a Helsinki Egyetem hallgatója Tanenbaum munkájának ihletésével kiadta saját rendszermagjának első verzióját (0.0.1) : a Linuxot , amely kezdetben a Minix átírása volt . A Linux 1992-ben ment át a GNU licenc alatt, és csak 1994-ben látta az 1.0 verziót, így megszületett egy teljesen ingyenes operációs rendszer, a GNU / Linux terjesztése .
Linus Torvalds és Richard Stallman kezdeményezéseit és munkáit követi, önkéntesek ezrei segítik, és a Berkeley Egyetem hallgatóinak munkája következtében a GNU / Linux és a 4.4BSD lett az első ingyenes licencműködési rendszer.
Az operációs rendszer alapvetően eseményvezérelt - akkor hajtódik végre, amikor valami történt, általában egy rendszerhívás, egy hardver megszakítás vagy hiba esetén. Ez egy kiterjedt és összetett szoftver, amely számos funkciót kínál. Modulok sorozataként van felépítve, amelyek mindegyikének van egy meghatározott funkciója.
A rendszermag az operációs rendszer központi része. Ez a második program, amelyet a memóriába töltöttek (éppen a bootloader után ), és ott marad állandóan - szolgáltatásait folyamatosan használják.
Általában a RAM egy védett helyén tartózkodik, amelyet más programok nem módosíthatnak és nem használhatnak ki (vagyis védett módú operációs rendszer esetén ).
Ez egy kritikus elem: ha a kern meghibásodik és leáll, akkor a számítógép leáll, míg ha egy másik program leáll (pl. Felhasználói program), akkor az operációs rendszer továbbra is működőképes marad.
Általában funkciókat biztosít folyamatok (azaz programok futtatásához) létrehozására vagy megsemmisítésére, a processzor, a memória és a perifériák használatának irányítására. Felajánlja azokat a funkciókat is, amelyek lehetővé teszik a programok közötti kommunikációt és az időben történő igazodást (szinkronizálás).
Monolit mag Monolit konstrukcióban az operációs rendszer egyetlen programból áll: a kernelből. Ez tipikusan rétegekben szerveződik. A monolit szerkezet a leggyakoribb, a legtöbb Unixra alkalmazzák; A mag és a mikronukleusz között A mikrokernel felépítésében a rendszermag biztosítja a minimális szolgáltatásokat: az operációs rendszer számos funkcióját eltávolították a kernelből, és az általa manipulált programok kínálják őket, amelyeket szolgáltatásoknak hívunk (védett módú rendszer esetén a nagy különbség a monolitikus rendszer az lesz, hogy ezeket a szolgáltatásokat a felhasználói memóriában, és nem a kernelben hajtják végre).A megjelenés éve | Vezetéknév | Család | Szerkesztő | Támogatott hardver | használat | Mag | Grafikus | Többfeladatos | Többfelhasználós | Többprocesszoros | Valós idő |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1973 | SZYSZMIKUS | R2E | Micral | személyi számítógépek, munkaállomások | |||||||
1977 | VMS | DECEMBER | VAX , DEC Alpha , Hewlett-Packard | szerverek, nagyszámítógépek | |||||||
1978-1985 | CP / M | Digitális kutatás | Amstrad CPC , Commodore 128 , TRS-80 | személyi számítógépek | (MP / M esete) | ||||||
1981-1990 | VISSZA | IBM és Microsoft | PC kompatibilis | személyi számítógépek | |||||||
1982 | QNX | Quantum Software Systems | PC, MIPS , PowerPC , ARM kompatibilis | beágyazott rendszerek , ipari vezérlők | |||||||
1984 | Mac operációs rendszer | alma | Apple Macintosh | személyi számítógépek | |||||||
1985 | TOS | Atari | Atari ST , Eagle, Medusa, Hades, Milánó, FireBee , ColdFire | személyi számítógépek | |||||||
1985 | AmigaOS | Commodore | Amiga kommodor , PowerPC | személyi számítógépek és játékkonzolok | |||||||
1986 | AIX | Unix | IBM | PS / 2 , RS / 6000 , PowerPC | személyi számítógépek, szerverek, munkaállomások, szuperszámítógépek | ||||||
1986 | Irix | Unix | SGI | SGI gépek | munkaállomások és szerverek | ||||||
1986-1996 | Következő lépés | Unix | Következő | PC, SPARC , Hewlett-Packard kompatibilis | munkaállomások | ||||||
1987-2006 | OS / 2 | Az IBM és a Microsoft | PS / 2 és PC kompatibilis | személyi számítógépek | |||||||
1987 | Minix | Andrew Tanenbaum | PC, m68k , SPARC kompatibilis | (pedagógiai) | |||||||
1989 | Symbian OS | Symbian kft | Nokia , Siemens , Samsung , Panasonic | mobiltelefonok, okostelefonok , személyi asszisztensek | |||||||
1990 | Windows 3.x | ablakok | Microsoft | DOS szoftver átfedés | személyi számítógépek | ||||||
1991 | Solaris | Unix | Nap | Sun és x86 / 64 gépek | szerverek, munkaállomások, szuperszámítógépek | ||||||
1991 | GNU / Linux | Unix | (közösség) | számos | minden | ||||||
1991 | Windows NT | ablakok | Microsoft | PC kompatibilis | szerverek, munkaállomások, személyi számítógépek | ||||||
1994 | NetBSD | Unix | (közösség) | számos | minden | ||||||
1994 | FreeBSD | Unix | (közösség) | számos | minden | ||||||
1994 | OpenBSD | Unix | (közösség) | számos | minden | ||||||
1996 | Windows CE | ablakok | Microsoft | x86 , MIPS , ARM | okostelefon , személyi asszisztensek, ipari vezérlők | ||||||
1996 | RTX | Intervalzero | x86 , x64 | ipari számítógépek | |||||||
1999 | Mac OS X | Unix | alma | x86 , PowerPC az Apple-vel | személyi számítógépek, szerverek, munkaállomások | ||||||
1999 | BlackBerry OS | Kutatás mozgásban | BlackBerry mobil telefonok | okostelefon | ?? | ?? | |||||
2007 | Android | Unix | Open Handset Alliance konzorcium | az Open Handset Alliance gyártói termékeit | okostelefon , elektronikus tabletta | ?? | ?? | ||||
2007 | ios | Unix | alma | Apple eszközök ( iPhone , iPod , iPad ...) | okostelefon , elektronikus tabletta , digitális zenelejátszó | ?? | |||||
2007 | Sailfish OS | Unix | Jolla | a finn Jolla cég készülékei | okostelefon , elektronikus tabletta | ?? |
Az 1985-ben alapított, 2008-as Microsoft Windows- rendszerek sorozatát a személyi számítógépek közel 90% -ában használták, ami monopolhelyzetbe hozza őket , különösen a lakosság körében. 2008-ban piaci részesedése 15 év után először 90% alá esett. Majd az okostelefonok piacának nagyon gyors növekedése és a Microsoft által ezen a piacon elért késedelem nyomán a személyes eszközök piaci részesedése a 2005-ös 95% -ról 2013-ra 20% -ra nőtt.
1969-ben kezdődött, a Unix operációs rendszerek családjának több mint 25 tagja van. A GNU / Linux , a BSD és a Mac OS X a legnépszerűbb operációs rendszerek manapság a Unix családban.
A Windows család most a szerverek 38% -át, míg a Unix család 31% -ot szereli fel, ennek körülbelül a fele GNU / Linux . A Unix család a világ webhelyeinek 60% -át üzemelteti . A GNU / Linux család a világ 500 szuperszámítógépének 100% -át használja . Ban ben2019 május, a Unix család az okostelefonok több mint 98% -át látja el .
Az 1990-ben született Symbian OS volt a legnépszerűbb mobiltelefonok és személyi asszisztensek operációs rendszere 2007-ben , 67% -os piaci részesedéssel.
2012-ben a négy operációs rendszer Android származó Google , Symbian , iOS származó Apple és a Blackberry származó Research In Motion együtt 95% -át a smartphone piacon . Az Android, a legnépszerűbb (75%), növekszik, míg a többi csökkenőben van. A Symbian piaci részesedése csupán 2,3%.
Ami a táblagépeket illeti, az Apple iOS - je volt az első széles körben elterjedt operációs rendszer, amelynek piaci részesedése meghaladja a 80% -ot 2010-ben. Három évvel később piaci részesedése 20%, az Android pedig meghaladja az 56% -ot.
A legtöbb szerver és szuperszámítógép a UNIX család operációs rendszereivel van felszerelve .
A piacon lévő alkalmazásszoftverek nagy része úgy van kialakítva, hogy egy adott operációs rendszerrel vagy egy adott családdal működjön, és az operációs rendszer úgy van kialakítva, hogy egy adott gépsorral működjön együtt. A vásárló számára a gépcsalád választása korlátozza az operációs rendszer választását, ami maga is korlátozza az alkalmazásszoftverek választékát.
Minden operációs rendszer, a benne található programok körétől függően, úgy van kialakítva, hogy bizonyos számítógépes hálózatokkal működjön. Számítógépes hálózattal rendelkező vevő (általában vállalkozások és intézmények) számára az operációs rendszer megválasztása attól függ, hogy alkalmas-e a vevő meglévő hálózatára.
Az operációs rendszer hasznossága a felhasználó számára arányos a számára biztosított alkalmazási szoftverek számával . Az operációs rendszer nagy népszerűsége vonzza az alkalmazásszoftver-kiadókat, ami tovább növeli annak népszerűségét ( hálózati hatás ). Ez a jelenség a piacot monopolhelyzeteknek teszi ki .
Az Apple , a Sun Microsystems és a Silicon Graphics olyan márkák, amelyek számítógépes hardvereket gyártanak és saját hardverükhöz fejlesztenek operációs rendszereket. Egyes operációs rendszereket, például a Microsoft Windows és az Android számítógépes hardverrel együtt értékesítenek a gyártók közötti megállapodások alapján.
Az operációs rendszer kompatibilitása az, hogy képes-e egy másik helyett használni, különösen a másik alkalmazásának szoftverének futtatására. Állítólag az operációs rendszer "kompatibilis" a másikkal. A forrásszintű kompatibilitás az A operációs rendszer azon képessége, hogy az A géphez tartozó szoftver forráskódjának összeállítása után futtassa a B számára létrehozott alkalmazásszoftvert . A bináris kompatibilitás pedig az A operációs rendszer képessége a B számára létrehozott alkalmazásszoftver futtatására. anélkül, hogy újra össze kellene állítania.
Az interoperabilitás az a képesség, hogy több rendszert együtt lehet használni, például egyetlen eszközben vagy számítógépes hálózatban .
A kompatibilitás érdekében két operációs rendszernek rendelkeznie kell közös pontokkal, különösen a programozási felületen. A bináris kompatibilitás csak két operációs rendszer között lehetséges, amelyek ugyanazzal a processzorcsaláddal működnek.
Az operációs rendszerek kompatibilitását és átjárhatóságát a kiadók biztosítják, ha termékeiket összehangolják az ipari szabványokkal , valamint a nyilvánosan elérhető technológiákkal.
Az 1969-ben létrehozott Unix operációs rendszer inspirációt szolgált az operációs rendszerek egész családjának . Az 1980-as években nagyon élénk versenyjáték arra késztette a Unix család különböző tagjait, hogy elköltözzenek, és elveszítsék a kompatibilitást egymással. Az olyan szabványügyi testületek, mint az Open Group , megvizsgálták a problémát, és szabványokat bocsátottak ki, amelyek biztosítják a kompatibilitást az egész Unix családban.
1995 és 2007 között a Microsoft , a Windows operációs rendszerek csomagjának kiadója , számos per tárgyát képezte a versenyt és az interoperabilitást károsító versenyellenes gyakorlatok miatt . A céget az Egyesült Államok Igazságügyi Minisztériuma elítélte a Shermani monopólium törvény megsértése miatt , valamint az Európai Bizottság az Európai Unió versenyszerződéseinek megsértése miatt .
Az 1990-es években az Internet népszerűsítése elősegítette az operációs rendszerek közötti átjárhatóság javítását.
A Unix háború és a nyílt csoportA Unix operációs rendszert az American Telephone & Telegraph (AT&T) fejlesztette ki. 1975-ig az amerikai szövetségi állammal kötött megállapodás megtiltotta a Unix forgalmazását, mivel az Egyesült Államokban a telefonálás monopóliuma volt, ezért az operációs rendszer forráskódja nyilvános volt. De 1975-ben ezt a monopóliumot megtámadták a bíróságon, 1982-ben pedig a társaságot bírósági végzéssel feldarabolták. AT & T született a töredezettség az AT & T Corporation üzleti, végül képes volt, hogy kereskedelmi forgalomba Unix mérnökök elhagyta a céget, a forráskód a 7-es verzió ( nyitott ) eredményez UNIX System V . Ugyanakkor más kiadók a 7. verzióból merítettek ihletet Unix rendszerek, nevezetesen a Berkeley Egyetem , a Berkeley szoftverterjesztéssel (BSD, 1979) létrehozására. Ezután ezek inspirációt jelentettek más operációs rendszerek számára stb. 2009-ben a Unix család több mint 25 operációs rendszerből állt.
A versenysorozat arra késztette az egyes kiadókat, hogy saját fejlesztéseket és funkciókat adjanak hozzá egy adott hardverre optimalizált operációs rendszerükhöz. Ennek következtében a Unix család különböző tagjai elköltöztek, és elveszítették a kompatibilitást egymással.
1987-ben az Unix család újraegyesítése érdekében az AT&T megállapodást kötött a Sun Microsystems- szel (a BSD-alapú operációs rendszerek vezető szállítójával). A többi szerkesztő, aki nem látja jó szemmel ezt a megállapodást, létrehozza az Open Software Foundation (OSF) alapítványt . Ugyanakkor az Open Group szabványkonzorcium szabványokat tesz közzé a Unix család operációs rendszereire vonatkozóan. A két intézmény most egyesült.
A POSIX az IEEE 1003 szabvány nevet viseli. Ez a nyílt csoporthoz tartozó szabványcsalád 1988-ban indult és a programozási felületre vonatkozik. Az operációs rendszer e szabványnak való megfelelősége biztosítja a kompatibilitást a forrás szintjén. 2009-ben számos operációs rendszer megfelelt ennek a szabványnak, a Unix családon kívül is.
A POSIX a Single Unix Specification része, az Open Group által 1994-ben kiadott szabvány , amely kiterjed a fájlrendszerekre, a segédprogramokra és 1742 programozási felület funkcióira . A "Unix" név az Open Group-hoz tartozik, és minden operációs rendszernek meg kell felelnie a Single Unix specifikációnak ahhoz, hogy felismerhető legyen a Unix család részeként.
A Microsoft és a verseny1995-ben a Sherman Antitrust Act - az erőfölénnyel való visszaélés megelőzését célzó amerikai törvény alapján - az Egyesült Államok Igazságügyi Minisztériuma megtiltotta a Microsoftnak a versenyre károsnak ítélt bizonyos gyakorlatait. Két évvel később pert indítanak az 1995-ös tilalmak be nem tartása miatt: a Microsoft megsemmisíti a pert azzal az érvvel, hogy "az igazságszolgáltatás nem alkalmas arra, hogy megítélje a magas termékek tervezésének érdemeit. Technológia (sic) ” .
1999 és 2001 között vizsgálatot indítottak a Microsoft álláspontjával kapcsolatban. A Thomas Jackson és Richard Posner bírák által lefolytatott vizsgálat arra a következtetésre jut, hogy a Microsoft visszaél monopóliumhelyzetével, hogy a webböngészők kapcsolódó piacán "favoritizmust" gyakoroljon, olyan gyakorlatokat, amelyek ártanak versenytársainak, gátolják megjelenésüket és akadályozzák az innovációt. A vállalat szűken megúszta a megosztottságot, és arra kötelezte magát, hogy az interoperabilitás és a verseny megőrzése érdekében közzé tegye technológiáinak specifikációit, különös tekintettel a programozási interfészekre és a hálózati protokollokra.
Később, 2007-ben, az Európai Bizottság közel 500 millió euró pénzbírságra ítélte az Európai Bizottságot az EK-Szerződés 82. cikkének és az EGT-megállapodás 54. cikkének (a versenyjogra és az erőfölénnyel való visszaélésre vonatkozó szövegek ) megsértése miatt miután nem volt hajlandó közzétenni műszaki specifikációit versenytársa, a Sun Microsystems számára . Az Európai Bizottság szerint a Microsoft intézkedései aláássák az operációs rendszerek átjárhatóságát és hátrányosan befolyásolják a versenyt.
Számítógépes hálózatokMinden operációs rendszer egy sor programmal rendelkezik, amelyek a hálózati protokollokkal kapcsolatosak . A paletta összetétele a szerkesztő választásától függ, és operációs rendszerenként eltérő. Két számítógép azonban csak akkor kommunikálhat egymással, ha ugyanazokat a protokollokat használja.
Az internet népszerűsítése az 1990-es években sok gyártót arra késztetett, hogy a TCP / IP protokollokkal (Internet protokollok) kapcsolatos programokat illesszék be operációs rendszereikbe, ezáltal javítva az operációs rendszerek közötti átjárhatóságot.