Az operációs rendszerek tulajdonságai, 2. rész (#281)

 Frissítve: 2020 december 14.

Miről szól ez a cikk?
Az operációs rendszer fogalmának és feladatainak tisztázása után nézzük meg, milyen tulajdonságokkal bírtak a múlt és bírnak a ma operációs rendszerei. Tekintettel a számos tulajdonságra, ebben a cikkben a maradék tulajdonságokat ismertetjük.

Tartalomjegyzék

1. Ingyenes vagy fizetős operációs rendszerek

Térjünk át a közismertebb és felhasználóként könnyebben megérthető tulajdonságokra! Az első szempont mindig az ár, így felmerül a kérdés, ingyenes vagy fizetős? Nyilván a szabad fejlesztésű, nyílt operációs rendszerek – mint a Linux különféle disztribúciói – ingyenesek, azonban ezekhez többnyire nem jár hivatalos támogatás, legfeljebb az internetes fejlesztői és felhasználói közösségben bízhatunk.

A fizetős, többnyire zárt operációs rendszerek sem mindig kerülnek pénzbe, hiszen számos lehetőség adódik operációs rendszer beszerzésére például márkás, OEM gyártótól származó, a polcról leemelt számítógéppel együtt kedvezményes áron vásárolva, vagy ingyenes támogatás formájában – például a hazai Tisztaszoftver (Microsoft Windows és Office) vagy a Jaws képernyőolvasóknál az Ország licence program keretében.

A különféle okoseszközök (tablet, okostelefon, okosóra, fitnesz karkötő, okosautók fedélzeti rendszerei stb.) elválaszthatatlan része az operációs rendszer, hiszen azt gyártójuk az adott eszközhöz illesztette, így az árnak – és a garanciának – része az operációs rendszer és a támogatás is.

2. Szöveges vagy grafikus felhasználói felületet használó operációs rendszerek

A felhasználói felület, angolul a user interface (ejtsd júzer interfész), röviden UI egy operációs rendszer azon elemeinek összessége, amely a felhasználóval való kapcsolattartásért felelős. Az első számítógépek lyukkártyával, lyukszalaggal, kapcsolókkal, nyomtatókkal kommunikáltak felhasználóikkal, ami igazi fehérgalléros munka volt. A képernyő mint kimeneti, és a billentyűzet, majd az egér mint bemeneti periféria megjelenésével a kommunikáció jelentősen könnyebb lett, így megnyílt az út a számítógép mindenki által történő kezelése előtt.

A kezdeti időben a számítógépek és a megjelenítést végző perifériák (képernyő, grafikus vezérlő) teljesítménye csak szöveges megjelenítést tett lehetővé. Az első IBM PC kompatibilis számítógépek fekete háttéren zöld, fehér, illetve ámbra (narancs) színű karaktereket tudtak korlátozott számban a képernyőre rajzolni az egyszínű (monokróm) kijelzőkön. Ezért a kijelzők felbontását karaktersorban és -oszlopban adták meg. A tipikus felbontás 25 sorban soronként 80 karakter volt – egy-egy karakter a képernyőn egy 8×8-as képpontrácsból állt. Ez nyilván olyan operációs rendszer alkalmazását tette lehetővé, amely szöveges felhasználói felülettel rendelkezett, azt szöveges utasításokkal lehetett kezelni, és a rendszer is szöveges üzenetekkel válaszolt. Ilyen rendszer volt az IBM PC kompatibilis számítógépek Microsoft DOS operációs rendszere, vagy az otthoni számítógépek közül a Sinclair ZX81 vagy a Commodore család gépeinek beépített BASIC nyelvű parancsértelmezője. Az 1. ábrán a Microsoft DOS kezdőképernyőjére és egy tartalmat listázó dir parancsra látunk példát.

Tipp: A karakterek zöld, ámbra és fehér színű megjelenítéséért nem a számítógép, hanem a képernyő felelt. A felhasználó a drágább típusokon egy kapcsoló segítségével a választhatott a színek közül.

A szöveges felhasználói felület neve angolul Text User Interface, röviden TUI. Egy szöveges felhasználói felülettel rendelkező operációs rendszer kezeléséhez elegendő a billentyűzet.

1. ábra: Az ábrán a Microsoft DOS operációs rendszer képernyőjére látunk egy példát. A DIR paranccsal az aktuális könyvtár tartalmát listáztuk.
1. ábra: Az ábrán a Microsoft DOS operációs rendszer képernyőjére látunk egy példát. A DIR paranccsal az aktuális könyvtár tartalmát listáztuk.

A hardverek fejlődése magával hozta a grafikus megjelenítés képességét, így már nem karaktereket, hanem képpontokat (pixel =picture element) rajzoltak képernyőre a számítógépek – minden, ami megjelent a képernyőn, még a szövegek is, egyedileg vezérelt képpontokból álltak össze.

Az operációs rendszer eleinte szöveges üzemmódban, a grafikus üzemmódra átkapcsolhatóan, később natív grafikus üzemmódban indult el, egy segédprogrammal biztosítva a karakteres felület elérését (konzol). A PC-k és például a Commodore 64 otthoni számítógép felbontása kezdetben csekély (320 képpont egy sorban és 200 sor), és a színek száma is igen korlátozott volt. Ma már egy asztali PC képernyője akár 8k, vagyis 8192×4320 képpont felbontású is lehet, és egy képpont akár 16 millió szín egyikében pompázhat.

Már a 80-as és 90-es években grafikus megjelenítőkkel érkeztek a számítógépek, így az IBM PC kompatibilis számítógépek világában is megjelentek a grafikus operációs rendszerek, mint az IBM OS/2 vagy a Microsoft Windows. A versenytársak sem tétlenkedtek, az Amiga AmigaOS, az Apple MacOS, és a Linux különféle ablakkezelő alrendszerei is terjedtek. A 2. ábrán a Microsoft Windows XP képernyőjére és egy megnyitott parancsértelmező ablakra látunk példát.

A grafikus felhasználói felület neve angolul Graphical User Interface, röviden GUI. Egy grafikus felhasználói felülettel rendelkező operációs rendszer kezeléséhez szükség van egérre (grafikus mutatóeszközre) és billentyűzetre.

2. ábra: Az ábrán a Microsoft Windows XP operációs rendszer grafikus felhasználói felületét, vagyis az Asztalt látjuk. Jól látszik az egérmutató nyila és a megnyitott parancsértelmezőben, konzolban a szöveges felhasználói felület.
2. ábra: Az ábrán a Microsoft Windows XP operációs rendszer grafikus felhasználói felületét, vagyis az Asztalt látjuk. Jól látszik az egérmutató nyila és a megnyitott parancsértelmezőben, konzolban a szöveges felhasználói felület.

Jelenleg mindkét felhasználói felület jelen van a számítógépes eszközökben. Számos, elsősorban szakemberek által üzemeltetett hardver, például a beágyazott, hálózati vagy IoT eszközök kezeléséhez, elegendő egy parancssoros felület. Ma már a nagyközönség számára, de a szakemberek által üzemeltetett eszközökben is inkább a grafikus felhasználói felülettel bíró operációs rendszerek használata terjedt el –az asztali és hordozható számítógépeken, az okoseszközökön grafikus felhasználói felülettel rendelkező operációs rendszereket használunk, míg számos speciális hardvert (biztonsági kamerák, hálózat és más IoT eszközöket) szintén grafikus felületen, internet böngészőn keresztül kezelünk.

3. Egy- vagy többfeladatos operációs rendszerek

Az első számítógépek első operációs rendszerei egyidőben egyetlen felhasználó által elindított programot voltak képesek futtatni. Az ilyen operációs rendszert egyfeladatos, angolul single-tasking operációs rendszernek nevezzük.

Az 1. ábrán látott Microsoft DOS operációs rendszer például ilyen rendszer volt: a dir parancsot kiadva meg kellett várni a parancs által végzett folyamatok eredményét. A műveletvégzés közben a kurzor eltűnt a képernyőről, megakadályozva például egy újabb parancs beírását. De nem csak a régmúlt operációs rendszerei, hanem az első mobil-, illetve okostelefonok is egyfeladatos operációs rendszerrel rendelkeztek, egyszerre csak egy felhasználói program futtatásának képességével bírva.

Álljunk meg egy szóra! A DOS a lemezes operációs rendszer angol szavak rövidítéséből képzett mozaikszó: DOS = Disk Operating System. Nevét a hajlékonylemezen forgalomba hozott operációs rendszerről kapta. Az IBM PC első operációs rendszerét 1981 júliusában a Microsoft szállította MS-DOS néven. Nem véletlenül írunk mindig felhasználói programot. Az egyfeladatos operációs rendszerek a hardvereknél megismert ún. megszakítás-rendszerrel (Interrupt Request, IRQ) képesek időosztásos üzemmódban számos háttérfolyamatot, mint például az eszközöket kezelő eszközillesztő programokat futtatni. Tehát az egyfeladatos jelző az egyszerre, egyidőben egy futtatható felhasználói programot futtatni képes operációs rendszerekre érvényes.

Később a számítógépek teljesítménye és hardvere, főleg a grafikus felhasználói felülettel rendelkező operációs rendszerek eljövetelével, lehetővé tette az egyidőben több felhasználói program futtatását. Az egymás után elindított felhasználói alkalmazások, a háttérben futó rendszerfolyamatok és eszközillesztő programok számát azonban a számítógép processzorának sebessége és memóriájának kapacitása kezdetben jelentősen behatárolta. A mai asztali számítógépek korában azonban ez a korlát már nincs jelen, köszönhetően a több processzornak, abban a több magnak, szálnak, a több GHz működési frekvenciának, a 8-16-32GB-nyi RAM memóriának, illetve a gyors memórialapú háttértáraknak. Így ma már nem gond, ha például irodai programcsomagunk több alkalmazásával dolgozunk, miközben számos honlap tartalmából szemezgetünk, a háttérben elektronikus levelezésünk bonyolódik, ismerőseinkkel csevegünk és tweeteket váltunk, zenelejátszó szól, az operációs rendszert frissítjük, fájlokat töltünk le, a víruskereső ellenőrzést tart, a felhőtárhelyünk szinkronizálja fájljainkat…és sorolhatnánk még.

Tipp: Egy adott számítógépet naponta, éveken át használókban gyakran körvonalazódik az az érzés, hogy egy idő után mintha egyre lassabban működne az operációs rendszer. Ezen érzés valós, hiszen az operációs rendszerek frissítése párhuzamosan zajlik a hardverek fejlődésével. Ennek köszönhetően az ugyanazon a számítógépen hónapról hónapra frissülő operációs rendszer egyre több szolgáltatást, háttérfolyamatot, eszközkezelőt kap és futtat a háttérben. Emellett a felhasználó is egyre több háttérben futó alkalmazást (pl. víruskeresőt) telepít, egyre több eszközt csatlakoztat a számítógéphez. Mindezek egyre több erőforrást (processzoridőt, memóriát) igényelnek, így a kezdeti néhány másodperces rendszertöltés hosszú percekre tolódhat ki, az alkalmazások lomhábbak, és az egyre lassuló érzés máris igazolást nyer.

A párhuzamosan több felhasználói program futtatására képes operációs rendszert többfeladatos, angolul multitasking operációs rendszernek nevezzük. Ma már ilyen az összes operációs rendszer, működjön akár egy asztali gépen vagy egy okoseszközön: a Microsoft és az Apple különféle Windows és OSX, a Linux különféle disztribúciói, az okosórák és okostévék Android és más operációs rendszerei mind többfeladatos operációs rendszerek.

A párhuzamosan futó alkalmazások, vagyis feladatok természetesen nem egyszerre, egyidőben futnak, hanem a processzor idejét osztja el, ütemezi az operációs rendszer, hol az egyiknek, hol a másik feladatnak adva át a számítógép erőforrásait. Ezt hívjuk időosztásnak. Ez így van akkor is, ha a számítógép több processzort, magot és/vagy szálat tartalmaz.

Az időosztás kétféle elven működhet:

Foglaljuk össze a kétféle időosztásos elv közötti főbb különbségeket:

4. Egy- vagy többfelhasználós operációs rendszerek

Az egyfelhasználós operációs rendszerek nem különböztetik meg a számítógép elé leülő felhasználót, mindenkit egynek, azonosnak tekintve, ugyanazokkal a – többnyire teljes – jogokkal ellátva. Az első otthoni és irodai számítógépek operációs rendszerei mind egyfelhasználósak voltak, és ilyen volt az IBM PC-k első Microsoft DOS operációs rendszere is. Nyilván egy többfelhasználós irodai környezetben ez hátrány, hiszen a számítógéphez és a rajta tárolt adatokhoz bárki hozzáférhetett, és nem volt lehetőség távozáskor sem a rendszert védelem alá helyezni. A védelem hiánya miatt az egyfelhasználós operációs rendszerek szoftveresen igen támadhatónak bizonyultak, hiszen bármilyen programvírus azonnal hozzáfért a teljes rendszerhez.

Ezeket a biztonsági problémákat felismerve a ma operációs rendszerei mind többfelhasználósak. Ez jelenti egyrészt a felhasználók, másrészt az alkalmazások, valamint a rendszerfolyamatok tevékenységeinek korlátozását. Mindhárom csoport felhasználói fiókot, és ahhoz rendelt erőforrásokat (tárhely, rendszerfolyamatok végzése, jogosultsági kör) kap. Az operációs rendszer elindítását követően a felhasználónak be kell jelentkeznie a felhasználói fiókba, az általa elindított alkalmazások pedig a felhasználói fiókhoz rendelt jogosultságokkal futnak. A rendszerfolyamatok szintén saját fiókkal rendelkeznek, amit az operációs rendszer állít be. A fiókokhoz rendelt jogosultságok vagy úgynevezett rendszergazdai, mindent megengedő jogok, vagy korlátozott, általános jogok lehetnek.

A többfelhasználós tulajdonság azt is jelenti, hogy egy operációs rendszerben több felhasználó rendelkezik saját fiókkal, hanem azt is, hogy egy felhasználó több fiókot készíthet magának, akár eltérő jogosultságokkal. A szakemberek nem győzik hangsúlyozni az utóbbi fontosságát, erősen ajánlva, hogy saját számítógépén mindenki legalább kettő fiókot használjon: egyet a napi munkára korlátozott jogokkal és egy rendszergazdai jogokkal bíró fiókot szükség esetére. Ezzel a módszerrel jelentősen növelhető számítógépünk biztonsága, és az elfelejtett jelszó ellen is véd.

Nagyvállalati környezetben használnak vándorló (roaming) felhasználói fiókokat is a munkahelyen csak időnként megjelenő munkatársaknak – számukra ugyanis nem szükséges dedikált munkahelyet létesíteni, elegendő egy éppen szabad számítógép elé leültetni. Sikeres bejelentkezést követően a fiókját (benne a beállításokkal és az alkalmazásokkal) egy központi számítógépről tölti le az operációs rendszer a számítógépre, majd törli azokat a kijelentkezést követően. Így a munkára fenntartott tér kisebb lehet, nem kell mindenkinek helyet és számítógépet biztosítani, kisebb lehet a bekerülési és a fenntartási költség.

Hasonlóan vannak beállítva az internetes kávéházak és más nyílt elérésű számítógépek operációs rendszerei is: a felhasználó igen korlátozott jogokkal bíró felhasználói fiókot kap, amely csak az engedélyezett alkalmazásokhoz és folyamatokhoz ad hozzáférést.

5. Könnyen kezelhető operációs rendszerek

A ma operációs rendszerei már támogatják a megváltozott munkaképességű felhasználókat, így a látás-, a hallás- és a mozgássérült embertársaink számos használatot könnyítő lehetőséggel találkoznak. A kontrasztos képernyős megjelenítés, az egérmutató és a billentyűzet használatát megkönnyítő megoldások, az elhangzottak feliratozása, a képernyőtartalom felolvasása majdnem minden operációs rendszer része. Ők és az egészséges felhasználók is hasznosnak találják a mesterséges intelligenciával (Artificial Intelligence, AI) megtámogatott digitális asszisztenseket (Amazon Alexa, Apple Siri, Google Assistant, Microsoft Cortana, Samsung Bixby), amelyekkel az operációs rendszer szóban utasítható és diktafonnak használható. Terjedőben a virtuális (Virtual Reality, VR) és a kibővített vagy kiterjesztett valóság (Augmented Reality, AR) támogatása is, amely a látássérült és egészséges felhasználók számára újszerű megjelenítési és kezelési módokat kínál fel.

6. A hálózatokat kezelni képes operációs rendszerek

Az első operációs rendszerek nem tudtak egymással kommunikálni, nem ismertek semmiféle hálózati kapcsolattartási módot. Természetesen amatőr próbálkozások történtek arra, hogy például az otthoni számítógépeket helyi hálózatba kössék, de ezek többnyire egyedi megoldások maradtak. Az Internet, akkor még ARPANET, a katonák és a fehérgallérosok játékszere volt, a nagyközönség még nem is hallott róla. Az IBM PC-k Microsoft DOS operációs rendszere sem ismerte a hálózatot.

Persze ez nem tartott sokáig, a hálózati átvitel szabványosítását követte a különféle lefedettségű és kiterjedésű hálózatok (LAN, MAN és WAN, majd az Internet) kiépítése, a szükséges csatlakozók, hálózati kártyák kifejlesztése és számítógépekbe építése. Ma már nincs olyan számítógép és operációs rendszer, amely ne ismerné a különféle hálózati kapcsolattartási módokat: az Ethernet szabványú vezetékes, valamint a GSM, a Wi-Fi és a Bluetooth rádiós rendszert.

7. Összefoglalás

A két rész végére érve soroljuk fel, milyenek lehetnek az operációs rendszerek! Osszuk ketté a tulajdonságokat az átlagfelhasználók és a műszaki érdeklődésűek számára érdekes szempontok szerint. Kezdjük a közérthetőbbekkel:

Következzenek a műszaki jellegű tulajdonságok:

VÉGE.

Infopanel
Készült: 2020 december 14.
Szint: kezdő, ECDL: M01/S1/1.3.2
Kategória: Számítógépes alapismeretek → Számítógépek és eszközök → Szoftver és szoftverlicenc → Az operációs rendszer fogalma

Mennyire találtad hasznosnak ezt a cikket?

Válassz egy csillagot!

Szavazatszám: 1, Átlag: 5

Még nem szavazott senki! Legyél az első, aki értékeli ezt a bejegyzést!

Sajnálom, hogy ez a cikk nem volt hasznos számodra!

Segíts nekem, hogy jobb legyen ez a cikk!

Írd le, mit hiányolsz ebből a cikkből!

Email
Twitter
Facebook
Nyomtat