Operativni sistem

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Mesto operativnog sistema u prikazu korišćenja računara

U računarstvu, operativni sistem (OS) je skup programa i rutina odgovornih za kontrolu i upravljanje uređajima i računarskim komponentama, kao i za obavljanje osnovnih sistemskih radnji. Operativni sistem objedinjuje u celinu raznorodne delove računara i sakriva od krajnjeg korisnika detalje funkcionisanja ovih delova. Operativni sistem stvara za korisnika radno okruženje koje rukuje procesima i datotekama, umesto bitovima, bajtovima i blokovima. Većina operativnih sistema dolazi sa aplikacijom koja obezbeđuje korisnički interfejs za rukovanje operativnim sistemom, kao što su interpreter komandne linije i grafički korisnički interfejs. Dodatno, operativni sistem omogućava pokretanje drugih, korisničkih, programa kao što su editori, prevodioci i internet pretraživači. Mrežni operativni sistem je druga vrsta operativnog sistema.

Za hardverske funkcije kao što su ulaz i izlaz i alokacija memorije, operativni sistem deluje kao posrednik između programa i računarskog hardvera,[1][2] mada se aplikacioni kod često direktno izvršava hardveru, i frekventno se vrše sistemski pozivi za OS funkcije ili programi bivaju prekidani njima. Operativni sistemi su prisutni u mnogim uređajima koji sadrže računar – od mobilnih telefona i igračkih konzolaa do veb servera i superračunara.

Najkorišćeniji operativni sistem u upotrebi na stonim i prenosivim računarima je Мајкрософт виндоус,[3] sa tržišnim udelom od oko 82,74%. macOS firme Epl je na drugom mestu (13,23%), i razni vidovi Linuksa su kolektivno na trećem mestu (1,57%).[4] U mobilnim (pametni telefon i tablet kombinovano) sektoru, upotreba Guglovog Androida je u 2017 porasla do 70%[5] i sudeći po podacima trećeg kvartala 2016, Android na pametnim telefonima je dominantan sa 87,5 % i stopom rasta od 10,3 % godišnje, a njemu sledi Eplov iOS sa 12,1 % i godišnjim smanjenjem tržišnog udela od 5,2 procenta, dok drugi operativni sistemi sačinjavaju samo 0,3 procenta.[6] Distribucije Linuksa su dominantne u serverskom i superračunarskim sektorima. Druge specijalizovane klase operativnih sistema, kao što su ugrađeni i realno-vremenski sistemi, postoje u mnogim aplikacijama. Jači serveri koriste Linuks, FreeBSD i druge vrste juniksolikih operativnih sistema.

Uvod[uredi]

Snimak ekrana sistema Windows Vista

Rani računari nisu imali operativni sistem (pogledati Istorija operativnih sistema). 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.

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. Na primer, jedno od ključnih pitanja u antimonopolskom sudskom slučaju SAD protiv Majkrosofta je da li je Majkrosoftov pretraživač Internet Eksplorer deo operativnog sistema Vindous ili je deo skupa korisničkih programa. Drugi primer je neslaganje oko imenovanja GNU/Linuks, jer u osnovi jeste Linuks kernel ali mnogi upravo ceo operativni sistem zovu Linuks.

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?

Sistemski pozivi[uredi]

Sistemski pozivi su usluge koje korisnički programi zahtevaju od operativnog sistema.[7] Sistemski pozivi često koriste posebne procesorske naredbe koje uzrokuju da procesor menja mod, a neki primeri su „zaštićeni mod“ (protected mode) ili „nadzornički mod“ (supervisor mode).

Zajedničke usluge jezgra[uredi]

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 omogućava komunikaciju između softvera i hardvera, to jest, programa i uređaja. U osnovne funkcije operativnog sistema svakako treba navesti upravljanje procesorom.

Pogledati: POSIX

Operativni sistemi današnjice[uredi]

Najrašireniji operativni sistemi današnjice koji se koriste na računarima opšte namene (tu računamo i lične računare - PC) su grupisani u dve porodice: porodica Juniksolikih i porodica Majkrosoft Vindous operativnih sistema. Veliki računari i računari posebne namene koriste izmenjene ili posebno naručene operativne sisteme koji ne moraju biti ni u kakvoj vezi sa Vindousom ili Juniksom ali su, po pravilu, bliži Juniksu nego Vindousu.

Juniksoliki sistemi[uredi]

Snimak ekrana operativnog sistema Ubuntu

Porodica juniksolikih sistema je raznorodna grupa operativnih sistema koja uključuje i System V, BSD, i GNU/Linuks. Ime juniks 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 juniks.

Juniks 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 Juniksa, kao što su Linuks i BSD su u usponu popularnosti. Napravljen je proboj i na tržištu stonih računara, posebno „prijateljskim“ Linuks distribucijama, kao što je Ubuntu GNU/Linuks.

Neke vlasničke varijante Juniksa, 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. Eplov 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 Juniks sistem.

Tokom prethodnih godina su slobodni Juniks 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 GNU/Linuksom.

Linuks[uredi]

Linuks kernel je nastao 1991. godine, kao projekat Linusa Torvaldsa, dok je bio univerzitetski student u Finskoj. On je objavio informacije o svom projektu u novinskoj grupi za računarske studente i programere, i dobio je podršku i pomoć od dobrovoljaca koji su uspeli da naprave kompletno i funkcionalno jezgro.

Linuks je poput Juniksa, ali je razvijen bez Juniksovog koda, za razliku od BSD i njegovih varijanti. Zbog svog modela otvorene licence, kod jezgra Linuksa je dostupan za izučavanje i modifikacije, što je dovelo do njegove primene u širokom opsegu računarske mašinerije od superračunara od pametnih satova. Mada procene sugerišu da se Linuks koristi na samo 1,82% svih „stonih” (ili laptop) računara,[8] on je široko zastupljen na serverima[9] i ugrađenim sistemima[10] kao što su mobilni telefoni. Linuks je zamenio Juniks na mnogim platformama i koristi se na većini superračunara uključujući najvećih 385.[11] Mnogi od tih računara su takođe na Green500 spisku (mada u različitom redosledu), i Linuks radi na prvih 10. Linuks se isto tako često koristi na drugim malim energetski efikasnim računarima, kao što su pametni telefoni i pametni satovi. Jezgro Linuksa se koristi u vidu nekoliko popularnih distribucija, kao što su Red het, Debijan, Ubuntu, Linuks mint i Guglov Android, Hrom OS, i Hromijum OS.

Majkrosoft Vindous[uredi]

Majkrosoft Vindous porodica operativnih sistema nastaje kao grafička nadogradnja povrh starog operativnog sistema MS-DOS prvih ličnih računara.[8][12][13][14] Današnje verzije se baziraju na jednoj naprednijoj varijanti koja je nazvana Vindous NT i ne predstavlja više samo grafičko okruženje već uistinu potpuni operativni sistem. Vindous 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 Vindous 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.

Godine 2011, Vindous 7 je pretekao Vindous XP kao najzastupljenija verzija u upotrebi.[15][16][17]

Majkrosoft Vindous je prvi put objavljen 1985, kao operativno okruženje koje se izvršavalo na vrhu MS-DOS, koji je bio standardni operativni sistem isporučen na većini Intelovih arhitektura personalnih računara u to doba. Godine 1995, objavljen je Vindous 95 koji je koristio MS-DOS samo kao bootstrap. Radi povratne kompatibilnosti, Win9x sistemi su mogli da izvrašavaju realni mod MS-DOS[18][19] i imali su 16-bitne Vindous 3.x[20] drajvere. Vindous milenijum, objavljen 2000. godine, bio je zadnja verzija Win9x familije. Kasnije verzije su sve bile bazirane na Vindous NT jezgru. Sadašnje klijentske verzije Vindousa se izvršavaju na IA-32, x86-64 i 32-bitnim ARM mikroprocesorima.[21] Osim toga Itanijum je još uvek podržan na starijim serverskim verzijama Vindous servera 2008 R2. U prošlositi, Vindous NT je podržavao dodatne arhitekture.

Serverska izdanja Vindousa se retko koriste. Zadnjih godina, Mikrosoft je investirao značajan kapital u nastojanju da promoviše upotrebu Vindovsa kao serverskog operativnog sistema. Međutim, upotreba Vindousa na serverima nije široko zastupljena kao što je na ličnim računarima pošto se Vindous nadmeće protiv Linuksa i BSD-a za serverski tržišni udeo.[22][23]

Drugi operativni sistemi[uredi]

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 Juniksu niti Vindousu sem Vindous SE koji je blizak Vindousu i nekoliko Linuks 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 Simbijan 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 Vindousu-nalik OS/2 od IBM-a; OpenVMS od Hjulit Pakarda (nekada Didžital korporacije); Mek OS, Eplov prethodni ne-juniks 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[uredi]

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 Juniks, 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:

Većina najrasprostranjenijih operativnih sistema ima jezgra monolitnog tipa, kao što su Juniks, Linuks i Vindous. Neki noviji operativni sistemi imaju mikrojezgro, kao Epl Mak OS X, AmigaOS, QNX i BeOS. Među istraživačima i razvojnom zajednicom je mikrojezgro pristup veoma popularan, kao što je Hurd/GNU. 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.

Tržišni udeo[uredi]

Podela veba širom sveta oktobra 2017[24][25]
Mesto Mobilni sistem Stoni sistem
1 Android (73%) Vindous (83%)
2 iOS (20%) OS X (13%)
3 Nokija (1%) Linuks (2%)
4 Vindous (1%) Hrom OS (1%)

Godine 2014, Android je bio prvi (drugi ga nisu replikovali, u toku jedne godine) operativni sistem koji je ikad isporučen na milijardi uređaja, te je postao najpopularniji operativni sistem u pogledu insalirane baze.

Spisak operativnih sistema[uredi]

Reference[uredi]

  1. ^ Stallings (2005). str. 6.
  2. ^ Dhotre, I.A. (2009). Operating Systems. Technical Publications. str. 1. 
  3. ^ Operating system market share, Pristupljeno 17. 4. 2013.
  4. ^ „Desktop Operating System Market Share Worldwide | StatCounter Global Stats”. StatCounter Global Stats (na jeziku: engleski). Pristupljeno 18. 12. 2017. 
  5. ^ „Mobile & Tablet Operating System Market Share Worldwide | StatCounter Global Stats”. StatCounter Global Stats (na jeziku: engleski). Pristupljeno 18. 12. 2017. 
  6. ^ „Strategy Analytics: Android Captures Record 88 Percent Share of Global Smartphone Shipments in Q3 2016”. 2. 11. 2016. Arhivirano iz originala na datum 5. 11. 2016. 
  7. ^ Lorch, Jacob R., and Alan Jay Smith. "Reducing processor power consumption by improving processor time management in a single-user operating system." Proceedings of the 2nd annual international conference on Mobile computing and networking. ACM, 1996.
  8. 8,0 8,1 „Top 5 Operating Systems from January to April 2011”. StatCounter. oktobar 2009. Arhivirano iz originala na datum 26. 5. 2012. Pristupljeno 5. 11. 2009. 
  9. ^ „IDC report into Server market share”. Idc.com. Arhivirano iz originala na datum 27. 9. 2012. Pristupljeno 7. 8. 2012. 
  10. ^ LinuxDevices Staff (23. 4. 2008). „Linux still top embedded OS”. LinuxGizmos.com. Arhivirano iz originala na datum 19. 4. 2016. Pristupljeno 5. 4. 2016. 
  11. ^ „Sublist Generator”. Top500.org. Pristupljeno 6. 2. 2017. 
  12. ^ „Global Web Stats”. Net Market Share, Net Applications. maj 2011. Arhivirano iz originala na datum 25. 1. 2010. Pristupljeno 7. 5. 2011. 
  13. ^ „Global Web Stats”. W3Counter, Awio Web Services. septembar 2009. Arhivirano iz originala na datum 28. 6. 2012. Pristupljeno 24. 10. 2009. 
  14. ^ „Operating System Market Share”. Net Applications. oktobar 2009. Arhivirano iz originala na datum 25. 1. 2010. Pristupljeno 5. 11. 2009. 
  15. ^ „w3schools.com OS Platform Statistics”. Arhivirano iz originala na datum 21. 8. 2011. Pristupljeno 30. 10. 2011. 
  16. ^ „Stats Count Global Stats Top Five Operating Systems”. Arhivirano iz originala na datum 26. 5. 2012. Pristupljeno 30. 10. 2011. 
  17. ^ „Global statistics at w3counter.com”. Arhivirano iz originala na datum 28. 6. 2012. Pristupljeno 23. 1. 2012. 
  18. ^ „Troubleshooting MS-DOS Compatibility Mode on Hard Disks”. Support.microsoft.com. Arhivirano iz originala na datum 10. 8. 2012. Pristupljeno 7. 8. 2012. 
  19. ^ „Using NDIS 2 PCMCIA Network Card Drivers in Windows 95”. Support.microsoft.com. Arhivirano iz originala na datum 17. 2. 2013. Pristupljeno 7. 8. 2012. 
  20. ^ „INFO: Windows 95 Multimedia Wave Device Drivers Must be 16 bit”. Support.microsoft.com. Arhivirano iz originala na datum 17. 2. 2013. Pristupljeno 7. 8. 2012. 
  21. ^ Arthur, Charles. „Windows 8 will run on ARM chips - but third-party apps will need rewrite”. The Guardian. Arhivirano iz originala na datum 12. 10. 2016. 
  22. ^ „Operating System Share by Groups for Sites in All Locations January 2009”. Arhivirano iz originala na datum 6. 7. 2009. 
  23. ^ „Behind the IDC data: Windows still No. 1 in server operating systems”. ZDNet. 26. 2. 2010. Arhivirano iz originala na datum 1. 3. 2010. 
  24. ^ http://gs.statcounter.com/os-market-share/mobile/worldwide#monthly-201710-201710-bar Archived 2 October 2017[Date mismatch] at the Wayback Machine.
  25. ^ http://gs.statcounter.com/os-market-share/desktop/worldwide#monthly-201710-201710-bar Archived 28 September 2017[Date mismatch] at the Wayback Machine.

Literatura[uredi]

Spoljašnje veze[uredi]