Operativni sistemi Autor: Stefan Marković I6

Operativni sistemi

• Autor: Stefan Marković I6

• Škola: Šabačka gimnazija

• Maj 2007.

Definicija

• U računarstvu, operativni sistem (OS) je skup programa i rutina odgovoran za kontrolu i upravljanje uređajima i računarskim komponentama kao i za obavljanje osnovnih sistemskih radnji. Dodatno, omogućava pokretanje drugih, korisničkih, programa kao što su editori, prevodioci i internet pretraživači.

Uvod

• Rani računari nisu imali operativni sistem. Operator je osoba koja je ručno unosila i pokretala programe. Kada su razvijeni programi za učitavanje i pokretanje drugih programa logično je bilo da takvi programi dobiju naziv po onome čiji posao obavljaju.

• Prvim računarom ćemo smatrati takav elektronski računar koji je odgovarao Fon Nojmanovoj arhitekturi - kod koga su i program i podaci u istoj memoriji. Kada su se sa sledećim računarima pojavili i prvi spoljašnji uređaji - čitači papirne trake i bušač kartica - pojavila se prilika za sledeći stepen automatizacije. Uobičajeni skup kartica na kojima su se nalazili kodovi za ulazne i izlazne operacije su bile klica za budući razvoj operativnih sistema.

Predmet rasprava

• Najčešća upotreba pojma "operativni sistem" danas, od opšte i stručne javnosti, se odnosi na sav softver potreban korisniku za upravljanje sistemom i pokretanje svih programa koji mogu raditi na tom sistemu. Po opšteprihvaćenim normama to podrazumeva ne samo najniže slojeve jezgra (kernel) koji neposredno upravljaju uređajima nego i biblioteke neophodne korisničkim programima kao i osnovne programe za baratanje datotekama i konfigurisanje sistema.

• Granica između operativnog sistema i korisničkih programa nije precizno određena i predstavlja često predmet rasprava. Naprimer, jedno od ključnih pitanja u antimonopolskom sudskom slučaju Sjedinjene Američke Države protiv Microsofta je da li je Microsoftov pretraživač Internet Explorer deo operativnog sistema Windows ili je deo skupa korisničkih programa. Drugi primer je neslaganje oko imenovanja GNU/Linux, jer u osnovi jeste Linux kernel ali mnogi upravo ceo operativni sistem zovu Linux.

Jezgro (kernel)

• Najniži nivo svakog operativnog sistema je kernel, jezgro, prvi sloj softvera koji se učitava u računarsku memoriju pri pokretanju. Kao prvi softverski sloj, on obezbeđuje svom ostalom softveru koji se potom učita u operativnu memoriju zajedničke usluge jezgra. Osnovne usluge koje pruža ovo zajedničko jezgro su pristup diskovima, upravljanje memorijom, upravljanje procesima i poslovima i pristup ostalim računarskim uređajima. Kao i kod operativnog sistema i ovde postoji pitanje šta tačno treba da čini "kernel". Postoje mišljenja koja podržavaju koncept "mikrokernela" ili "monolitni kernel" ili nešto treće, čak se postavljaju pitanja kao na primer—treba li sistem za upravljanje datotekama (fajl sistem) biti deo kernela?

Zajedničke usluge jezgra

• Kako su se operativni sistemi razvijali, sve više usluga se očekivalo od zajedničkog jezgra. Od 1990-ih se od operativnih sistema često očekuje da pruže mogućnost povezivanja na lokalnu mrežu i na Internet. Čak se očekuje da zaštite ostali softver na računaru od štete koju mogu naneti zlonamerni programi, kao što su virusi. Spisak usluga koje se očekuju od jezgra se i dalje širi.

• Programi međusobno komuniciraju kroz aplikativni programski interfejs (API), slično kao što ljudi sa računarom komuniciraju kroz korisničko sučelje - korisnički interfejs. Ovo posebno važi u komunikaciji između korisničkih programa i operativnog sistema. Zajedničkim uslugama jezgra operativnog sistema korisnički programi pristupaju kroz API. Time operativni sistem omogućuje komunikaciju između softvera i hardvera, to jest, programa i uređaja. U osnovne funkcije operativnog sistema svakako treba navesti upravljanje procesorom.

Operativni sistemi današnjice

• Najrašireniji operativni sistemi današnjice koji se koriste na računarima opšte namene (tu računamo i lične računare - PC) su grupisani u dve porodice: porodica Unix-olikih i porodica Microsoft Windows operativnih sistema. Veliki računari i računari posebne namene koriste izmenjene ili posebno naručene operativne sisteme koji ne moraju biti ni u kakvoj vezi sa Windows-om ili Unix-om ali su, po pravilu, bliži Unix-u nego Windowsu.

Unix-oliki sistemi

• Porodica Unix-olikih sistema je raznorodna grupa operativnih sistema koja uključuje i Sistem V, BSD, i Linux. Ime Unix je zaštićeno od strane Otvorene Grupe (The Open Group) koja daje licencno pravo korišćenja imena kada se pokaže da predmetni operativni sistem zadovoljava sve potrebne zadate uslove. Sam naziv se odnosi na veliki skup operativnih sistema koji podsećaju na prvobitni Unix.

• Unix sistemi pokreću računare raznolikih unutrašnjih arhitektura. Najrasprostranjenija primena je među serverima u korporativnom sektoru ali i među radnim stanicama u akademskom i inženjerskom okruženju. Slobodno dostupne varijante Unix-a, kao što su Linux i BSD su u usponu popularnosti. Napravljen je proboj i na tržištu stonih računara, posebno "prijateljskim" Linux distribucijama, kao što je Ubuntu Linux.

• Neke vlasničke varijante Unix-a, kao što je HP-ov HP-UX i IBM-ov AIX su napravljeni posebno da rade samo na računarima i sa opremom originalnog proizvođača. Drugi, kao Solaris, mogu raditi na originalnim računarima ali i na drugim računarima koji odgovaraju proizvođačevim zahtevima. Apple-ov Mac OS X je BSD varijanta nastala iz NeXTSTEP i FreeBSD je zamena za raniji Mac OS u uskom segmentu tržišta, ali postaje vremenom najpopularniji vlasnički Unix sistem.

• Tokom prethodnih godina su slobodni Unix sistemi potisnuli vlasničke iz mnogih oblasti. Na primer, naučničko modelovanje i računarska animacija su nekad bili teritorija Silikon Grafiksa i njegovog IRIKS operativnog sistema. Danas su oni pod vlašću računarskih sistema pod Linuxom.

Microsoft Windows

• Microsoft Windows porodica operativnih sistema nastaje kao grafička nadogradnja povrh starog MS DOS operativnog sistema. Današnje verzije se baziraju na jednoj naprednijoj varijanti koja je nazvana Windows NT i ne predstavlja više samo grafičko okruženje već uistinu potpuni operativni sistem. Windows radi na računarima zasnovanim na procesorima firme Intel i njima sličnim. Oznaka za takve procesore je x86 kompatibilni, a najpoznatiji su firme AMD. Postoje ili su postojale varijante koje rade na procesorima DEC Alpha, MIPS i PowerPC. Postoje takođe i varijacije za procesore sa 32 i sa 64 bita.

• Danas je Windows najpopularniji operativni sistem, uživajući ogromnu nadmoć na svetskom tržištu stonih računara od preko 90%. Takođe je značajno rasprostranjen i u segmentu malih i srednjih servera u primenama kao što su mrežni serveri ili serveri baza podataka.

Drugi operativni sistemi

• Operativni sistemi za velike računare kao što je IBM-ov z/OS i operativni sistemi posebne namene, kao što su QNX, eCos, i PalmOS nisu bliski Unixu niti Windowsu sem Windows SE koji je blizak Windowsu i nekoliko Linux i BSD distribucija koje su posebno krojene za specifične primene.

• Pored operativnih sistema za velike računare postoje i operativni sistemi za manje uređaje (mobilni telefoni, digitroni i sl.) i uređaje specijalne namene (mikro-procesorski sistemi u automobilima, sistemi za automatsko otvaranje vrata i sl.), koji zahtevaju rad u realnom vremenu. Popularni operativni sistemi za mobilne telefone su Symbian i OSE, dok za uređaje specijalne namene veliko uporište imaju OSECK i OSE Epsilon i sl.

• Stariji operativni sistemi koji se još uvek ponegde koriste su Windowsu-nalik OS/2 od IBM; OpenVMS od HP-a (nekada Digital korporacije); Mac OS, Appple-ov prethodni ne-unix operativni sistem; RISK OS, posebno stvoren za ARM procesore i njihovu arhitekturu; AmigaOS, prvi grafički orijentisan operativni sistem sa multimedijalnim mogućnostima i to još za široku publiku.

• Istraživanje i razvoj novih vrsta operativnih sistema je zasebna oblast nauke o računarima.

Klasifikacija i terminologija

• Operativni sistem je suštinski sastavljen iz tri skupa komponenti:

• Korisničkog interfejsa, koji može biti grafičkog tipa ili imati interpreter komandne linije koji se još zove i školjka ("shell")

• Sistemske rutine niskog nivoa

• Jezgro-kernel koji je srce operativnog sistema

• Kao što naziv sugeriše, školjka je spoljašnji programski omotač jezgra, dok jezgro neposredno komunicira sa uređajima. Kod nekih operativnih sistema, kao što je Unix, školjka i jezgro su različiti i samostalni entiteti, što omogućuje proizvoljne kombinacije i laku zamenu školjke. Drugi operativni sistemi samo formalno prikazuju postojanje različitih komponenti dok su u suštini monolitni.

• Ideje projektovanja jezgra operativnog sistema su se vremenom izdiferencirale u sledeće koncepte

• monolitno jezgro

• mikrojezgro

• egzojezgro

• Većina najrasprostranjenijih operativnih sistema ima jezgra monolitnog tipa, kao što su Unix, Linux i Windows. Neki operativni sistemi imaju mikrojezgro, kao Apple Mac OS X, AmigaOS, QNX i BeOS. Među istraživačima i razvojnom zajednicom je mikrojezgro pristup veoma popularan. Oba sistema imaju svojih prednosti i uspešno žive na mnogim mašinama. Na sistemima posebne namene koji podrazumevaju ugradnju sistema i softvera u elektronski proizvod se primenjuje projektovanje egzokernela, tačno za jedan uređaj i jednu primenu.

Berkeley Software Distribution (BSD)

• Berkeley Software Distribution ili skraćeno BSD, je varijanta operativnog sistema Unix koji je razvijan ranih 70-ih godina 20. veka na Kalifornijskom Univerzitetu u Berkliju. Sve varijante Unixa nastale od ove se nazivaju BSD distribucije. Početkom 1990. Univerzitet u Berkliju je stavio sav izvorni kod u javno vlasništvo.

• BSD je poznat po tome jer je, kao softver koji je korišćen i razvijan na univerzitetu, izuzetno stabilan i robustan. Ovaj operativni sistem, kao i svi koji su iz njega proizišli, pogodan je za Internet i LAN servere, zbog svoje velike bezbednosti, stabilnosti i korisnosti.

UNIX

• Istorijski, Unix je operativni sistem razvijen 1960-ih i 1970-ih u AT&T Bell Labs od strane grupe programera među kojima su se nalazili Ken Tompson, Denis Riči i Daglas Mekilroj. Ovaj sistem se od svog nastanka razgranao u mnoštvo sistema raznih proizvođača. Trenutni vlasnik zaštitnog znaka Unix je The Open Group. Samo sistemi koji su potpuno konformni i sertifikovani po Jedinstvenoj Unix specifikaciji nose naziv Unix.

• Drugim rečima, Unix je, u suštini, skup specifikacija koje jedan operativni sistem treba da ima da bi nosio naziv Unix. Definiciju tih specifikacija drži The Open Group.

• Unix operativni sistemi su višekorisnički (multiuser) i višezadatačni (multitasking). Obično su rađeni za servere i radne stanice.

Microsoft Windows

• Pod imenom Microsoft Windows podrazumijeva se serija radnih okolina i operativnih sistema za personalne računare i servere. Serija je započeta 1985. godine od strane firme Microsoft kao odgovor na novu strategiju firme Apple i najnoviju verziju operativnog sistema računara Apple Macintosh , koji je koristio grafički korisnički interfejs. Microsoft Windows je vremenom stekao dominantnu poziciju na tržištu personalnih računara. Microsoft korporacija je zagovornik zatvorenog koda i vlasnik svih prava kopiranja i distribucije serije Windows.

• Windows je razvijen za IBM personalne kompatibilne računare, koji su bazirani na Intelx86 arhitekturi, i danas, skoro sve verzije Windowsa napravljene su za ovu hardversku platformu. Izuzetak je bio Windows NT koji je pravljen za Intel i MIPS procesore, i kasnije za Power PC i DEC i Alpha arhitekture.

• Poslednja verzija Windows-a je Vista koja se pojavila pocetkom ove godine.

DOS

• DOS (Disk Operating System) je naziv za operativni sistem koji se počeo pojavljivati krajem 70-tih godina 20. veka. U slobodnom prevodu DOS znači operativni sistem za diskove (flopi disk i hard disk). DOS je takođe i apstrakcijski sloj u operativnim sistemima ili samo deo kao recimo u ranim verzijama Windows operativnog sistema. U operativnim sistemima komandni procesor (shell) je nekada deo DOS-a ili je zasebna celina. DOS je takođe poznat kao skraćenica za Microsoftov MS-DOS. Novi operativni sistemi više ne koriste skraćenicu DOS u svom nazivu, već koriste OS jer skoro svi novi operativni sistemi rade mnogo više poslova od samog upravljanja diskovima.

Korišćena literatura

• sr.wikipedia.org\wiki\

Korisni linkovi

• Ukoliko želite da saznate više o ovoj temi posetite neke od sledećih linkova:

• http://sr.wikipedia.org/Operativni_sistem

• http://conwex.info/Ysurvey/survey.php?s_id=4

KRAJ

• KRAJ