Operációs rendszer

A magyar fejlesztésű BlackPanther OS operációs rendszer munkaasztala

Operációs rendszernek (röviden OS az angol operating system alapján) nevezzük a számítástechnikában a számítógépeknek azt az alapprogramját, mely közvetlenül kezeli a hardvert, és egy egységes környezetet biztosít a számítógépen futtatandó alkalmazásoknak (például szövegszerkesztők, játékok stb.).

A kezelt hardvererőforrásoknak része többek között a memória, a processzor, a merevlemez és a perifériális eszközök használata.

Adalékként 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 erőforrásokat, biztosítja a felhasználó és a számítógépes rendszer közötti kommunikációt.”

Felépítése

Operációs rendszerek felépítése

Az operációs rendszerek alapvetően három részre bonthatók: a felhasználói felület (a shell, amely lehet egy grafikus felület, vagy egy szöveges), alacsony szintű segédprogramok és a kernel (mag), amely közvetlenül a hardverrel áll kapcsolatban.

Vannak olyan operációs rendszerek, melyekben a kernel (mag) és a shell (héj) különválnak, így lehetőség nyílik ezek kombinációjára. Más rendszereknél, mint például a Windowsnál, ez a különválasztás mind elméleti, mind gyakorlati szempontból nehezebb.

Négyféle kerneltípus ismert, az úgynevezett

• monolitikus kernel
• hibrid kernel
• mikrokernel és a kevésbé ismert
• exokernel.

A Unix monolitikus kernelre épül, ami mára elavultnak tekinthető, bár szerverek esetén szerencsés az ilyen. Ezeken a rendszereken nem különülnek el alapvetően a folyamat vezérlési, tárolási feladatok, illetve a rendszerhívások. A mikrokernel annyira kicsi, amennyire lehet, gyakorlatilag az egyetlen feladata az erőforrások újraelosztása az alkalmazások között. A Linux kernelje hibrid kernel, azonban a programkód fordításakor megszabhatjuk, hogy mely részek kerüljenek betölthető állapotba, illetve melyek ne, így lehetőségünk van akár monolitikus kernel készítésére is, ami különösen szerver operációs rendszerek esetén célszerű. A Windows által használt hibrid kernel is ránézésre egy mikro kernel, de itt kernel módban fut az üzenetkezelés (Application IPC), és az eszközillesztők. (vö.: A Windows Vista új drivermodelljén egyes elemek átkerültek a felhasználói rétegbe)

A kernel feladatai

• Ki- és bemeneti eszközök kezelése (billentyűzet, monitor stb.)
• Programok, folyamatok futásának kezelése
  • Indítás, futási feltételek biztosítása, leállítás
  • Memória-hozzáférés biztosítása
  • Processzor idejének elosztása
  • Virtuális gép mutatása a nemkívánt taszkok felé (pontosabban a hardver által biztosított lehetőségek szoftverkiegészítései)
• Háttértárolók kezelése
• Rendszerhívások kiszolgálása
• Fájlrendszer
• egyéb

A shell feladatai

• Kapcsolattartás a felhasználóval (felhasználói felület)
• Alkalmazások futásának kezelése (indítás, futási feltételek biztosítása, PIT leállítás)

Operációs rendszer

Az operációs rendszer feladatai közé tartozik, hogy felkészítse a számítógépet az alkalmazások futtatására. Az indítási folyamat során pontosan ez történik. Miután a számítógép öntesztje lefutott, a BIOS keresni kezdi az operációs rendszert a rendszertöltő szektorokban, és az elsőt, amit megtalál elindítja. Elsőként a kernel töltődik be és indul el. Innentől rendszerfüggő a folytatás, de nagy vonalakban általánosítható.

• Eszközök inicializálása: A rendszer keresi az új hardvereszközöket, a meglévőkhöz pedig betölti és elindítja az illesztő programot. (DOS-ban pl. config.sys)
• Szolgáltatások elindítása
• Felhasználói interakció megkezdése
  • Bejelentkeztetés: Több felhasználós rendszerek esetén mielőtt a felhasználó kapcsolatba lépne a számítógéppel, azonosítania kell magát, általában felhasználói névvel és jelszóval.
  • Automatikusan induló programok indítása: Ide tartoznak azok a programok, amik segítik a felhasználó kapcsolattartását a számítógéppel, illetve azok is, amiket ő maga jelölt ki. Tipikus vállalati példa a bejelentkezés után induló e-mail kliens.

Operációs rendszer változatok

Legelterjedtebbek otthoni számítógépeken:

• Microsoft Windows
• Linux
• Mac OS X

Történelmi vagy hobbi operációs rendszerek:

• Mac OS
• AmigaOS
• BeOS
• CP/M
• DOS
• GEM
• GeoWorks
• MenuetOS
• MINIX
• MVS
• NetWare
• OS/360
• OS/2
• OpenVMS
• TOS
• TRIPOS
• Xenix

Szervert futtatni képes operációs rendszerek:

• Linux
• Microsoft Servers
• BSD
• Solaris
• IBM AIX

Beágyazott vagy mobil operációs rendszerek

• Android
• IOS
• Blackberry 10
• Windows Phone
• QNX

További szócikkek

• Operációs rendszerek listája

Külső hivatkozások

• A Unix rendszerekkel kapcsolatos tudnivalókról a HUPWiki nyújt a Wikipédiához hasonló felületet.
• Az ECDL.web informatikai wiki kapcsolódó oldala
• Operációs rendszer.lap.hu - linkgyűjtemény
• Dr. Vadász Dénes: Operációs rendszerek (egyetemi jegyzet)
• Operációs rendszerek mérnöki megközelítésben