Operációs rendszerek

Történeti modul

• Az 1940-es években megjelent elsõ elektronikus számítógépeknek nem volt operációs rendszerük.
• Az 1944-ben készített jelfogós Mark I. és az 1946-os elektroncsöves ENIAC már bináris elven mûködött, de a mai értelemben nem mondhatjuk számítógépnek ezeket, programozásához huzalok százait kellett átdugdosni.
• Az elsõ tárolt program elvén mûködõ Neumann-féle számítógép 1949-ben, Angliában készült, és kapcsolók segítségével bitenként lehetett programozni. Az óriási és rendkívül drága gép kihasználatlanul állt az idõ legnagyobb hányadában. A hatékonyság növelése érdekében ekkor kezdtek alkalmazni kártyaolvasókat a bevitel gyorsítására, és a bináris programozás következtében elõforduló hibák számát nagyban csökkentették az elsõ formális nyelvek, az assemblerek.
• Az elsõ magas szintû algoritmusokra optimalizált programozási nyelv a FORTRAN volt.
• 1959-ben megjelent az elsõ integrált áramkör és az a 60-as évek végén már olyan olcsó és megbízható mikroprocesszorok kerültek a piacra, melyek teljesítõképessége vetekedett nagy és drága elõdeiével. Megkezdõdött a kicsi, de sokak számára elérhetõ személyi számítógépek (PC) széleskörû elterjedése. A felhasználóktól már nem lehetett elvárni a profizmust, barátságos, könnyen használható kezelõi felületet kellett számukra kialakítani.
• A 70-es években a hangsúly áttevõdött a processzor fontosságáról a felhasználó fontosságára.
• 1980 – napjainkig. Személyi számítógépek. Az LSI technológiáknak köszönhetően a számítógépek méretei rendkívüli mértékben lecsök-kentek. A széles körben elérhető hardware és főleg a grafikus lehető-ségek a szoftver gyártás nagy iparához vezettek. Az elkészített szoftve-rek felhasználóbarátok voltak, hiszen olyanoknak készültek, akik sem-mit nem értettek a számítógéphez, és nem is akartak semmit megtanulni!
• Kezdetben az MS-DOS és a UNIX uralta a piacot, majd megjelent az MS WINDOWS. A UNIX ezzel visszaesett a munkaállomásokra, nagygépekre és a RISC gépekre. Később a LINUX meglehetősen elterjedt a személyi számítógépeken.
• A 80-as évek közepétől elindul a személyi számítógép hálózatok növekedése, így kialakul a hálózati és osztott operációs rendszer fogalma is.
• Napjaink rendszerei multi programozott rendszerek. A IV. generációtól kezdődően minden rendszerfajta megtalálható.Az operációs rendszerek kezelői felületét az ablakozó technika jellem-zi. Főleg a UNIX rendszereknél még megtalálható a parancssororientált kezelői felület is. Egyre nagyobb a neurális hálózatok szerepe.

Definíciós modul

Azoknak a programoknak az összességét, amelyek a számítógéprendszert, az egyes hardver egységeket illetve ezek összehangolt mûködését, valamint más, a felhasználást segítõ programok végrehajtását felügyelik és biztosítják a számítógép erõforrásainak hatékony kihasználását rendszerszoftvernek nevezzük.

Az operációs rendszerek által ellátandó legfontosabb feladatok:

• nagyon intenzív, összehangolt mûködés biztosítása a hardverrel, input/output szinkronizálás (I/O bemeneti/kimeneti mûveletek),

• megszakítási rendszer kezelése,

• több felhasználó igényeinek egyidejû kielégítése (multiprogramozás),

• központi memória kezelése,

• erõforrások felhasználásának ellenõrzése,

• a processzort, a periférikus erõforrásokat jól kihasználó és a különbözõ igényeket a lehetõ legjobban kielégítõ mûködés, felhasználóval folytatott kommunikáció, információcsere megvalósítása,

• sokféle, más alkalmazásokhoz kapcsolódó interfacek kezelése.

Operációs rendszernek (Operating System) nevezzük mindazon programok összességét, amelyek felügyelik és vezérlik a felhasználói programok végrehajtását, ellenõrzik és összehangolják a számítógép különbözõ erõforrásainak mûködését. Egy magas szintû programnyelven dolgozó programozónak például nem kell azzal foglalkoznia egy feladat programozásakor, hogy az alkalmazott változók és a program a tárban milyen címre kerülnek, hogyan és pontosan hol helyezkednek el a háttértárolón az adatok, milyen sorrendben hajtódnak végre a különbözõ programok, hogyan biztosítja a rendszer az adatok védelmét illetéktelen hozzáférésektõl. Ilyen és ehhez hasonló számtalan feladatot oldanak meg az operációs rendszer programjai. A számítógéprendszer összehangolt mûködését legmagasabb szinten biztosító operációs rendszer feladatát több alrendszer jellegû program aktivizálásával oldja meg. Ezek a különbözõ számítógépkörnyezetekben esetenként kissé más csoportosításban jelennek meg, bizonyos határfeladatokat más alprogramok látnak el, ezért nehéz egységes, általános érvényû szoftvercsoportosítást meghatározni. Az operációs rendszer nem teljesen egyértelmû fogalom. Tartalma függ a hagyományoktól, a hardverréteg jellemzõitõl és a különbözõ szolgáltatásoknak a teljes rendszeren belül való elosztásától. Az operációs rendszert tehát környezetébõl kiragadva (géptõl függetlenül) nem lehet meghatározni. Nem szokták az operációs rendszer részének tekinteni a programozási nyelvek gépi megvalósításait bár vannak olyan gépek melyeken az operációs rendszer teljes vezérlése egy nyelv (mikrogépeknél gyakran a BASIC) köré épül. Annak eldöntése, hogy egy szoftver komponens az operációs rendszerhez tartozik-e, részben megítélés kérdése, részben a válaszoló nézõpontjának függvénye részben pedig történelmi hagyományokkal kapcsolatos. Az elsõ és második generációs gépeknél például vagy nem volt operációs rendszer, vagy jóformán csak hardver elemekbõl állt (különféle kapcsolók címkiválasztó kulcsok, indító-, megállító-, lépésenkénti végrehajtást kiváltó gombok stb.). A harmadik generációban (1965 körül) alakult ki a fõleg szoftverrel megvalósított operációs rendszer (pl. IBM DOS és OS), amit ma már mindenki operációs rendszernek tart. Itt idézzük az ISO nemzetközi szabványosítási szervezet definícióját, mely szerint az operációs rendszer: "Olyan programrendszer, amely a számítógépes rendszerben a programok végrehajtását vezérli: így például ütemezi a programok végrehajtását, elosztja az erõforrásokat, biztosítja a felhasználó és a számítógépes rendszer közötti kommunikációt." Hozzátehetjük: a minél kényelmesebb kommunikációt. A korai számítógépekkel a kommunikáció a már említett bonyolult kapcsolókból és kijelzõkbõl álló konzolon (fõpanelon) keresztül történt. Késõbb vezérlõ nyelveket használhattunk a munkák feladására és programozási nyelveket a problémák kódolására. A terminálok lehetõvé tették, hogy e két mûveletet egy hardvereszközzel tudjuk megoldani, azonban a kapcsolattartás tipikusan "szöveges" jellege megmaradt. Ezek közül a legkorszerûbb a menüvezérelt kapcsolat. Ma a képernyõs terminálok grafikai lehetõségeinek növekedésével terjed a képorientált kapcsolattartás, amelyet grafikus interfésznek hívnak. Ennél a menüelemek nemcsak szövegesen, hanem képecskék, ún. ikonok formájában, maguk a menük pedig vagy kihúzható redõnyökön vagy külön, a képernyõ más részein átlapoló ablakokban jelennek meg.

Ajánlott irodalom

• Bárány Márta: Operációs rendszerek
• Tsichritzis, D. C.:Operating systems
• Bakos Tamás : Operációs rendszerek