Operációs rendszerek

Az első számítógépek, amelyek egy teremnyi méretben sokkal kevesebbet tudtak a mai gépeknél, még elég nehezen kezelhető gépek voltak. Nem is mindenki tudta kezelni őket. Még a tudásukat felhasználni kívánó professzorok sem értettek e gépek kezeléséhez. A gépet egy speciálisan kiképzett ember kezelte, mindenki, aki valamilyen számításra fel akarta azt használni, neki adta oda a programot illetve az adatokat tartalmazó adathordozót (általában lyukkártyát), és ez a gépet kezelő ember vitte azokat be a gépbe, majd elindította a gépen a programot, és végül az eredményt valamilyen formában a gép memóriájából kiszedte, és a megrendelő ezt kapta meg. Ezt az embert úgy hívták: operátor.

Később az egyre gyorsabb gépeknél már kényelmetlenné vált, hogy az operátort nem lehet gyorsabb munkára késztetni. Másrészt a felhasználók részéről is felmerült az igény arra, hogy ne egy emberen keresztül tudjanak a géppel dolgozni, hanem közvetlenebbül is, ami szintén gyorsíthatta volna a munkát. Így született meg az igény arra, hogy az operátor feladatait egy program segítségével magára a számítógépre bízzák.

Az operátor feladatait átvevő programcsomag tekinthető az első operációs rendszernek (nevében is erre utal mind a mai napig ez a szoftvertípus). Fontosságát jelzi, hogy nélküle a számítógépet nem is lehetne használni. Amíg nem indítunk el a számítógépen valamilyen programot, addig a számítógép operációs rendszerét használjuk. Tulajdonképpen a program elindítását is az teszi lehetővé, hogy az operációs rendszert a kívánt program elindítására tudjuk utasítani.

Operációs rendszerek feladatai

Tehát az operációs rendszer feladatai közé elsősorban azok a tevékenységek tartoznak, amelyek a számítógép működtetéséhez, értelmes használatához elengedhetetlenek. Azonban a modernebb operációs rendszerek már egyre több hasznos szolgáltatást is tartalmaznak, amelyekkel a felhasználó számára kényelmesebbé tehetik a számítógép használatát. Azonban minél kényelmesebb szolgáltatásokat nyújt egy operációs rendszer, annál terjedelmesebb, és annál több hibalehetőséget tartalmazhat! Vegyük most sorra az operációs rendszertől elvárt funkciókat, és részben azokat is, amelyeket ezen felül a legtöbb operációs rendszer manapság még nyújtani szokott:

Hibaüzenetek:

Operációs rendszerek csoportosítási szempontjai

Néhány csoportosítási szempont érintőlegesen a feladatok ismertetésénél már szerepelt, azonban most vegyük sorba őket, hogy később az ismertebb operációs rendszereket jellemezhessük ebből a szempontból is.

Első csoportosítási szempont, hogy milyen felhasználói felülettel rendelkezik. A feladatoknál a szöveges és a grafikus felhasználói felület fő jellemzői már szerepeltek.

Következő csoportosítási szempont, hogy hány programot tud az operációs rendszer egyszerre futtatni. A PC első operációs rendszere volt a példa az egyszerre csak egy program futtatására képes operációs rendszerre, de általában az operációs rendszerek többfeladatos üzemmódú működést lehetővé tevő operációs rendszerek.

A nagy különbség az operációs rendszerek között abban van, hogy képesek-e a felhasználókat egymástól megkülönböztetni vagy sem. Amelyik képes, azt többfelhasználós, amelyik nem, azt egyfelhasználós operációs rendszernek nevezzük. Az egyfelhasználós operációs rendszer számára csak felhasználó létezik, míg a többfelhasználós operációs rendszernél minden felhasználónak van egy azonosítója, és egy jelszava, amellyel azonosítania kell magát, és utána akár egyéni beállításokkal is dolgozhat a számítógépen, a többiektől elrejtett adatokat is tárolhat a gépen, vagy akár kommunikálhat is a többi felhasználóval.

A többfelhasználós rendszerek is tovább bonthatók olyan operációs rendszerekre, ahol egyszerre csak egy felhasználó dolgozhat, míg vannak olyan operációs rendszerek is, ahol egyszerre több felhasználó, egymást nem zavarva tud programokat futtatni. Ez utóbbi eset megköveteli nemcsak a többfunkciós működést a több egyidejű program futtatása miatt, hanem azt is, hogy egy hálózaton keresztül a felhasználók különböző gépekről elérjék az adott gépet. Az ilyen hálózati operációs rendszerekről majd a következő fejezetben lesz szó.

Ismertebb operációs rendszerek

A továbbiakban az operációs rendszerek és a személyi számítógépek fejlődési történetével összekapcsolva néhány operációs rendszerrel fogunk megismerkedni.

DOS

Az IBM 1980-ban lépett egy meglepőt, és megalkotta a PC-t, azaz a személyi számítógépet. Ez volt az első olyan gép, amit otthoni használatra szántak, és ezért olcsó alkatrészekből építették, hogy minél olcsóbban lehessen árusítani. Kellett hozzá egy operációs rendszer is, amit egy Bill Gates nevű ember készített el a társaival az IBM megrendelése alapján. Az akkor a nagygépeken már bevált UNIX operációs rendszerről mintázták meg azt a nagyon lebutított rendszert, amelyet a PC operációs rendszerének szántak.

Mivel az operációs rendszert a számítógép 5,25 hüvelykes lemezről töltötte be a memóriába, és elsősorban a lemezről betöltendő programok indítására volt alkalmas, Disc Operating System névre keresztelték. Ennek a rövidítése a DOS.

A DOS első változata az IBM PC-t alaposan megbuktatta, mivel az operációs rendszer szinte semmire sem volt alkalmas. Rendkívül nehézkes volt a használata, és így senki nem volt kíváncsi a gépre sem. Az operációs rendszer hibáit egy fél évi munkával kijavították, és mivel a PC-t is elkezdték kisebb cégek másolni, így olcsósága végül megmentette.

Maga a DOS azóta is ugyanaz a selejtes UNIX-másolat maradt, mint ami kezdetben volt, azonban készítői létrehozták a Microsoft nevű, azóta hatalmassá vált, máig hírhedtnek számító szoftvergyártó céget.

A DOS egy szöveges felhasználói felületű, egyfelhasználós, egyszerre csak egy program futtatását lehetővé tevő rendszer. Tulajdonképpen ha egy programot elindítunk DOS alatt, akkor maga az operációs rendszer is leáll, és helyette indul el a program, amely ugyan a DOS programkódját használja az operációs rendszertől elvárt funkciók végrehajtására, de akár közvetlenül a hardverhez is hozzáférhet. Sőt a legtöbb szoftvergyártó valóban inkább megkerülte a DOS szolgáltatásait, mert így hatékonyabb programot tudtak előállítani. A használható parancsok a UNIX parancsaihoz hasonlítottak, de jócskán lebutították azokat.

További negatív jellemzője, hogy a számítógép képességeinek jelentős részét nem lehet vele kihasználni. Egy idő után a fejlettebb processzoroknál éppen ezért már csak a program elindítására használták a szoftverek, és az Intel 80286-os processzorának megjelenése óta létező védett módú programok számára már tényleg csak nyűg volt ez az operációs rendszer.

OS/2 1.0, 2.0

Természetesen az IBM sem volt oda a DOS-ért. Éppen ezért (sajnos ismét a Microsofttal közösen) elkezdett egy új operációs rendszeren dolgozni. Ez a kettes számú operációs rendszer (Operating System 2: OS/2) már képes volt egyszerre több programot is futtatni a védett mód kihasználásával. A CPU ezen üzemmódja lehetővé teszi ugyanis, hogy az egyes programok csak a saját memóriaterületükhöz férjenek hozzá, a másik programéhoz ne, illetve csak az operációs rendszeren keresztül lehet védett módban a hardverhez is hozzáférni, mivel a többi program bizonyos funkciókhoz nem férhet hozzá.

Ez tehát lehetővé tette végre, hogy több program is képes legyen egyszerre futni anélkül, hogy egymást veszélyeztetnék.

Felhasználói felülete eleinte ugyanaz volt, mint a DOS esetében, a parancsok is megegyeznek némi apróbb eltérésekkel a DOS parancsaival, azonban működésük a korszerűbb technológiához igazodik.

Apple Macintosh: MacOS

Közben az Apple is elkezdett egy személyi számítógépet fejleszteni, amely azonban nem az Intel, hanem a Motorola cég egyik processzorcsaládjára épült. A kilencvenes évek közepén azután született egy processzorcsalád a Motorola, az IBM és az Apple együttműködésében, amely mind az IBM PC, mind az Apple gépeiben használható, mivel az Intel 8080-as processzorcsaláddal és a Motolola 68000-es processzorcsaláddal is kompatibilis.

Azonban 1985-86-ban még a 68000-es processzorok egészen más kódokkal működtek, így a PC operációs rendszerei ezeken a gépeken nem futottak, és ezeknek a gépeknek az operációs rendszere sem futott a PC-n. Az Apple ezekre a processzorokra építve hozta létre a Macintosh névre keresztelt gépeit, amelyek 1985-86-ban az első grafikus felhasználói felülettel rendelkező operációs rendszerrel kerültek piacra.

A gépen futó operációs rendszert ekkor egyszerűen System néven illették, 98 körül az utolsó ilyen MacOs a System 7 nevet viselte.

Az operációs rendszer jellemzője a grafikus felhasználói felület mellett a többfeladatosság volt és a nagy megbízhatóság.

Windows, a második másolat

Az IBM és a Microsoft megirigyelte az Apple gépek hatalmas sikerét a grafikus operációs rendszerrel, és ezért elhatározták, hogy az OS/2 számára is alkotnak egy grafikus felhasználói felületet a Macintosh mintájára. Meg is született az új grafikus felület, amely azonban a DOS-hoz szokott felhasználóknak az OS/2-vel együtt nem igazán akart tetszeni.

Ezért elhatározták, hogy megalkotják ugyanezt a grafikus felületet a DOS-hoz is, hogy így megszerettessék azt a felhasználókkal, hogy azután azok áttérjenek végre az OS/2-re. Elkészült ,,Ablakok'', azaz Windows néven egy szoftver, amelyet DOS alatt elindítva, egy grafikus felületet kapott a felhasználó, amely a Macintoshéhoz hasonlóan ablaknak nevezett téglalapokban tette lehetővé programok futtatását egérműveleteket is használva.

Azonban a Microsoft a DOS-hoz hasonlóan ismét selejtes munkát végzett, és egy rendkívül silány képességű másolat született, ezúttal a MacOS-ről. Az első változat, a Windows 1.0 ismét megbukott.

Sok-sok átdolgozás után végül a 3.1-es változat volt úgy-ahogy használható, de a felhasználók között továbbra is több a negatív vélemény, mint a pozitív.

Később az IBM és a Microsoft összeveszett, és a Microsoft kiszállt az OS/2 fejlesztéséből, és inkább a Windows-t fejleszette tovább a DOS-os alapokon, míg az IBM egyedül fejlesztette az OS/2-t, amely így végre valóban modern operációs rendszerré vált.

1995-ben azután szinte egyszerre jelent meg a két rivális operációs rendszere. A Windows 95 végre tudott annyit biztonság, megjelenés szempontjából egyaránt, mint a MacOS 86-ban. Ez volt a Windows első olyan változata, amely már (látszólag) önálló operációs rendszer volt. Belül ugyan még mindig a DOS-ból örökölt elveken volt felépítve, azonban már valóban egy 32-bites processzorra készült operációs rendszer volt, és az első többfelhasználós operációs rendszer, vagyis meg tudta különböztetni egymástól a felhasználókat, azonban egyszerre csak egy felhasználó tudott dolgozni a gépen.

Később megjelent a Windows még néhány változata, amelyek már tényleg szakítottak a DOS-os alapokkal, de méretük a kelleténél nagyobb mértékben növekedett, míg a tudásuk, és megbízhatóságuk nem nőtt a háttértár- illetve memóriaigénnyel arányosan.

Ma már elmondhatjuk, hogy annak ellenére, hogy jelenleg a legtöbb PC-n Windows fut, az idejétmúlt operációs rendszerek közé tartozik. Folyamatosan a legmodernebb technika után kullog, de sajnos egyenlőre a legtöbb felhasználót az érdekli inkább, hogy a szoftverek legszélesebb skálája ezen az operációs rendeszeren érhető el. Ennek fő oka, hogy például a játékprogramok 95 százaléka Windows-ra készül, így aki nem ezt az operációs rendszert használja, az a játékokból is kiszorul. Ezen felül a Microsoft agresszív marketing stílusa is jelentősen hozzájárul a sokak szerint nem megfelelő operációs rendszer jelentős elterjedéséhez.

OS/2 3.0: Warp

Az IBM első egyedül elkészített OS/2 változata egy teljesen új grafikus felületet kapott, amely sokkal kényelmesebben használhatóvá tette a korábbinál, és egyben a Windows-étól teljesen eltérő arculatot adott neki. Sokkal stabilabbá és megbízhatóbbá is vált, így komoly vetélytársa lehetett volna a vele egyidőben megjelent Windows 95-nek. Azonban a reklám terén erősebb volt a Microsoft, így a sokkal stabilabb OS/2 nem terjedt el annyira, mint a minősége alapján megérdemelte volna.

Ezen a helyzeten a 4.0 verziószámú Merlin sem segített túlságosan, mivel nem ismerték elegen ezt az operációs rendszert.

UNIX: a korlenök

A jelenleg létező operációs rendszerek közül a legrégebb óta fejlesztett operációs rendszer mindenképpen a UNIX. Az eddig említett operációs rendszerekkel ellentétben a fejlesztését nem egy-egy cég végezte, hanem amerikai egyetemek és vezető informatikai cégek közösen végezték a fejlesztését. Ennek eredményeként UNIX operációs rendszer valójában nincs is, hanem csak sok különböző UNIX rendszer létezik.

Közös ezekben, hogy mind ugyanazt a szabványt betartva működik, ami a felhasználók számára is lehetővé teszi, hogy az egyik rendszer megismerésével valójában az összes UNIX rendszert megismerjék.

Tulajdonképpen a 60-as években a nagygépek számára készítették. Manapság a nagygépek zömén UNIX fut. Elmondható róla tehát, hogy ahányféle gép létezik, azokra mindre létezik legalább egy UNIX rendszer, amelyek a különböző gépek egységes működését segítik.

Tulajdonképpen az internet kialakulása is a UNIX-nak köszönhető, mivel eredetileg UNIX rendszerű gépek összekapcsolásával jött létre az a hálózat, amely végül az Internetté vált napjainkra. Minden internetes szabvány UNIX alatt alakult ki, így a UNIX a legalkalmasabb rendszer jelenleg is az internetes munkaállomások, szerverek számára.

Mivel a 60-as évek óta folyamatosan fejlesztik, elmondhatjuk, hogy ez a világ legfejlettebb, legmegbízhatóbb operációs rendszere. Mivel pedig fejlesztői nem egy cég emberei, hanem a világ több pontján dolgoznak, így a felhasználók széles körének igényeit képesek szolgáltatásai kielégíteni.

Lévén hálózati operációs rendszer, valódi többfelhasználós, vagyis egyszerre akár több száz vagy ezer felhasználó tudja használni a szolgáltatásait. Eredetileg szöveges felhasználói felülettel rendelkezett, azonban az Apple Macintosh gépének hatására a UNIX-rendszerek felhasználóinál is jelentkezett az igény a grafikus alkalmazások, és a grafikus felhasználói felület iránt.

Ezt a grafikus felületet egy X-Windows névre hallgató rendszer teszi lehetővé, amely azonban több, egymástól eltérő kialakítású grafikus felület használatát is lehetővé teszi, amelyek mind külön névvel rendelkeznek. Van köztük a Windows 95-re hasonlító (fvwm95), de van attól teljesen eltérő kinézetű is. A manapság legelterjedtebb és egyben legfelhasználóbarátabb változatáról a UNIX PC-s változatánál lesz szó.

UNIX a PC-re: Linux

A 90-es évek elején egy finn egyetemista, Linux Torvalds saját használatra megalkotott egy UNIX elveken működő operációs rendszert, amely IBM PC számítógépen fut. A rendszer teljes egészében megfelelt a UNIX-ra vonatkozó szabvány előírásainak. A szoftver teljes forráskódját, amely a C programozási nyelven készült, publikálta az interneten 1991 augusztusában. Rövidesen elkezdett fejlődni, bővülni a kód, ahogy egyre több ember szállt be a fejlesztésbe. Hamarosan megszületett belőle a világ első teljesen nyílt forráskódú operációs rendszere, a Linux.

A UNIX fejlesztői körében már kialakult filozófiának köszönhetően kialakult a nyílt kódú szoftverekre vonatkozó szabály, amely azt tiltja, hogy valaki a program kódját eltitkolva a fejlesztést saját jogának minősítse. Ezek a szoftverek szabadon másolhatók, módosíthatók.

Ennek köszönhetően bármely hiba a kiderülésekor szinte azonnal kijavításra kerül valahol, és a javított kód felkerül az internetre, ahonnan bárki szabadon letöltheti, kijavíthatja vele a saját szoftverét. Ez biztosítja azt, hogy a rendszer rendkívül biztonságos és megbízható. Ráadásul a felhasználók nincsenek kiszolgáltatva a szoftvergyáraknak (a Microsoft általában nem a felhasználók igényei szerint módosítja szoftvereit, hanem csak a minél nagyobb bevétel érdekli). Ugyanakkor az erőforrásigény sem nő az égig ezeknél a szoftvereknél, hiszen a sok okos programozó közül egy biztosan akad, akit zavar a nagy erőforrásigény és megpróbálja a kódot átírni, ennek csökkentéséért.

Egyszóval a nyílt forráskódnak köszönhetően ez a PC-s UNIX, amely eleve örökölte a UNIX megbízhatóságát, még biztonságosabb, stabilabb operációs rendszer lett. Mivel a UNIX-éval megegyezik a felhasználók felé a működése, az internetes alkalmazásokban felülmúl minden más PC-s operációs rendszert.

Így már érthető talán, hogy az ingyenes hozzáférés mellett minek köszönhető még, hogy olyan elképesztően terjed a Linux. Ma már több európai kormányhivatal biztonsági és megbízhatósági okokból egyaránt kezd átállni a Windows-ról a Linuxra. Várhatóan öt-tíz éven belül (2002-höz képest) kiszoríthatja a Windows-t szinte mindenhonnan. Elterjedését jelenleg már egyértelműen akadályozza, hogy a felhasználók döntését erősen befolyásoló játékprogramipar még mindig kizárólag a Windows-ra koncentrál, és az is, hogy az oktatásban nagyon sok helyen még mindig nem Linuxot használnak olcsósága és megbízhatósága ellenére. Ha ezek megváltoznak, akkor az alighanem a Windows végleges bukását eredményezi, ami már most is csupán idő kérdése.

A Linux térnyerését erősen segíti az a tény is, hogy jelenleg a legkényelmesebben használható grafikus felhasználói felület éppen a kifejezetten Linuxhoz kifejlesztett (de más UNIX rendszereken is elérhető) KDE nevű rendszer, amely bár elég nagy erőforrás igénye miatt sok bírálatot kap jogosan, de valóban a legkényelmesebb az egyszerű felhasználók számára.

Neve a K Desktop Environment rövidítése, ahol a K-nak (humoros Linuxos szokás szerint) nincs jelentése. (Hasonló a nyílt forráskód első számú képviselőjének számító GNU szervezet rövidítése is: GNU is Not UNIX, azaz a GNU nem azonos a UNIX-szal.) A K állítólag onnan származik, hogy az angol ábécében a Linux L betűje után ez a betű szerepel.

A KDE jellemzésére íme egy kissé rosszmájú megjegyzés: a Microsoft legújabb másolata, a Windows XP a KDE-ből és a MacOS 8-as számú, immár szintén UNIX alapokra épített, MacOS X néven is emlegetett grafikus felületéből ismert elemeket tartalmaz, azonban ismét lebutított változatban, tehát ismét elmondtható, hogy a Microsoft kicsit alacsonyabb minőséggel a jobb cégek szoftvereit próbálja másolni, de a divatdiktátor szerepére már nem pályázhat.

Kevésbé rosszmájúan jellemezve a KDE-t elmondhatjuk, hogy a felhasználói igényeket maradéktalanul kielégítő grafikus felületet biztosít a Linux számára, saját alkalmazásokkal könnyítve meg a munkát. Terjedelme a tudásával még éppen arányban áll, így a kis lassúságát a többi ablakkezelővel szemben talán el lehet fogadni. Ha valakinek pedig túl lassú, és túl dekoratív, akkor nyugodtan választhat a több száz egyéb X-es ablakkezelő közül ízlésének megfelelőt...

Ellenőrző kérdések, feladatok:

  1. Sorold fel az operációs rendszerektől elvárt feladatokat!
  2. Milyen szempontok szerint lehet csoportosítani az operációs rendszereket?
  3. Melyik volt az első PC-n futó operációs rendszer?
  4. Melyik nagygépes operációs rendszer mintájára készült ez az operációs rendszer?
  5. Melyik volt az első grafikus felületet használó operációs rendszer?
  6. Milyen változásokat hozott az operációs rendszerek között a grafikus felület megjelenése?
  7. Miben különbözik a Linux a többi PC-s operációs rendszertől?
  8. Milyen célra melyik operációs rendszert választanád a fentiek ismeretében?



Következő: Hálózatok

Vissza: Bevezetés az informatikába világot behálózó