Увод у оперативне системе
Сам по себи, хардвер је безначајан без програма који га покрећу и података са којима програми раде.
Управо ти програми и подаци чине софтверски подсистем рачунара.
Софтвер се дели на:
- оперативни систем рачунара;
- системски софтвер (програми оријентисани ка хардверу рачунара) ;
- апликативни софтвер.
Оперативни систем
Оперативни систем представља пакет системских програма који служе за контролу хардвера, контролу софтвера, као и за повезивање хардвера, софтвера и корисника. Он обједињује у јединствену функционалну целину хардвер (делове рачунара), софтвер (програме на рачунару) и лајфвер (кориснике рачунара) и представља везу између корисника рачунара и самих рачунарских компоненти – хардвера.
Основне функције ОС су:
- управљање периферним јединицама, меморијом, процесором
- управљање подацима и програмима,
- контрола функционисања рачунарског система (укључује и откривање и отклањање грешака).
Оперативни системи могу се поделити на основу:
- броја програма који могу истовремено да буду у меморији (монопрограмски и мултипрограмски)
- броја корисника који могу истовремено да користе рачунар (једнокориснички и вишекориснички)
- начина задавања команди (оперативни системи командног типа – системски промпт, DOS, UNIX, и OS графичког типа Windows, Linux, macOS)
- преносивости на различите архиектуре (преносиви који раде на различим рачунарима, рецимо Linux и непреносиви (власнички) – пројектовани да раде на само једном рачунару Windows i macOS )
Типичан оперативни систем се састоји од следећих компонената:
- микрокода,
- језгра (kernel) и
- љуске (омотача, шкољке – shell).
Микрокод је скуп програма специфичан за одређени хардвер рачунара. Традиционално, овај скуп је груписан у један модул, који се назива BIOS (Basic Input Output Sistem). Скуп програма је груписан у ROM меморију, на чипу који се налази у саставу основне плоче, тако да његово писање обавља произвођач основне плоче (класичан ROM). Kada se vaš računar pokrene, BIOS pokreće, izvršava power-on self-test (POST) i inicijalizuje hardver računara. BIOS potom prenоsi kontrolu na boot loader koji se nalazi u uređaju – obično na hard disku, (ali boot loader može pokrenuti i USB uređaj ili CD/DVD). Boot loader zatim učitava vaš operativni sistem – Windows, Linux, macOS X ili sl.
У почетку BIOS је биo смештен у ROM меморију и није дозвољавао измене, временом његове функције су се проширивале тако да је корисник имао све више опција за промену и контролисање захваљујући чињеници да се BIOS складиштио касније у PROM меморији (која је дозвољавала једно програмирање после фабричког) a затим у CMOS RAM меморији (Complementary Metal-oxide-semiconductor SRAM) која се као и ROM i PROM напајала из батерије на матичној плочи.
Новији рачунари уместо BIOS-а користе UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) који је смештен у NAND флеш меморији која је усавршена верзија EEPROM меморије и која је non-volatile меморија у пуном значењу.
Језгро је скуп програма оперативног система који:
- контролише приступ рачунару,
- организује меморије, организује датотеке тј. фајлове,
- распоређује рад процеса
- распоређује системске ресурсе
Ови програми раде у посебном режиму рада, хардверски заштићено од могућих утицаја корисника.
Љуска је командни интерфејс који интерпретира улазне команде корисника или њихових програма и активира одговарајуће системске програме који чине језгро система. Преко љуске корисник комунцира са оперативним системом тј. рачунаром.