Vad är ett Operativsystem

I en dator hanteras hårdvaran av små program som kallas ”drivrutiner”. När en ny maskinvara installeras måste man installera drivrutiner till dessa. Drivrutiner också applikationer för olika ändamål. Det kan exempelvis vara Microsoft Word. Men dessa applikationer och drivrutiner kan inte ensamma hantera datorns hårdvara utan det krävs därför ett större program som kallas Operativsystem.

När de första datorerna tillverkades saknade de ett operativsystem och man skrev program genom att byta plats med kablar. Därefter utvecklades matematikmaskiner som gjorde att man programmerade genom att programmen matades in med hålkort i stället för kablar och beräkningsförloppet följdes med hjälp av lampor. På 1960-talet det första riktiga operativsystemet. Ett av dem var OS7360 från IBM. Dessa operativsystem var utformade så att de hade en skärm och tangentbord. Användaren kunde då mata in olika kommandon.

Ett operativsystem fungerar som ett gränssnitt mellan användare, program och datorns hårdvara. Gränssnitt syftar på hur vi överför information mellan dator och människa. Det betyder att operativsystemet är en förmedlare mellan användare och hårdvara. I operativsystemet finn ett antal program som gör att datorsystemets olika delar fungerar tillsammans. De funktioner som det hanterar är:

  • Boot processen (datorns uppstart)
  • Hantering av tillämpningsprogramvara
  • Minnes hantering
  • Användargränssnitt

När datorn startas identifieras processor, minne, hårddisk, grafik kort och andra enheter. För att detta ska fungera startar BIOS ett litet program (POST) som testar hårdvara och att alla komponenter fungerar. Därefter startar programmet ”Bootloader” som söker efter ett operativsystem. När det har identifierats startar ”Bootloader” som kopierar och flyttar kopiorna till datorns RAM-minne. Operativsystemets filer startar sedan från RAM-minnet och man kan sedan logga in.

När operativsytemet är i gång finns det två olika lägen som är Användarläge (user mode) och Kärnläge (Kernel mode). När en applikation körs i Användarläge har den inte tillgång till datastrukturer och funktionalitet i kärnan. Datastrukturer är strukturering av data så att en dator effektivt kan lagra och komma åt närbesläktade data. När ett program körs i kärnläge finns det inga begränsningar.

Med de äldre operativsystemen kunde man bara köra ett program i taget men i dag används multitasking. Det gör att flera program kan köras samtidigt. Egentligen kör operativsystemet ett program åt gången med det gör det väldigt snabbt. Det gör att det uppfattas att flera program körs samtidigt. Detta gör det möjligt för operativsytemet att köra olika processer och delprocesser via en exekveringsenhter som kallas för trådar (thread).

Operativsystemet kontrollerar också kommunikationen mellan de olika enheterna som skrivare, bildskärm etc. som gör att man behöver drivrutiner för dessa enheter. I dagens operativsystem finns drivrutiner för den vanligaste hårdvaran. Om det inte finns laddar man ner drivrutiner från internet eller använder en CD-rom om det medföljer. I Microsoft Windows finns ett uppdaterings system som automatiserar datorns uppdateringar.

Det har under åren utvecklats många olika operativsystem som används för olika ändamål. De vanligaste idag är Windows, Mac OS, Linux och ett av de äldre som heter Unix.

Unix

Operativsystemet UNIX utvecklades av Bell Labs 1969 men ägs idag av ”The Open Group”. De övervakar utvecklingen av operativsystemet. UNIX kan köras på en arbetsstation eller en nätverksserver. UNIX var ryggraden i det tidiga Internet och spelar även idag en stor roll för att hålla internet fungerande. Det visade sig redan från början att systemet fungerade väldigt bra när flera processer körs samtidigt och flera användare samtidigt är inloggade. UNIX har förändrats sedan den tidiga utvecklingen men det är många kommandon som är desamma en idag. På 80-talet försökte man skapa en gratisversion av UNIX men det lyckades inte då. Det var 1992 som Linus Torvalds som släppte en gratis version av kärnan med namnet Linux som en idag är en öppen källkod.

Man kommunicerar med operativsystemet med kommandoradgränssnittet CLI (Command Line Interface) som är en typ av skalprogram där datorns användare kan skriva in kommandon. Unix har ett eget filsystem som till en viss grad skiljer sig från andra operativsystem.

Unix har idag viktiga design-attribut som den första versionen av Unix hade. Det är en ”Unix filosofi” för att skapa små modelära verktyg som gör en sak och gör den bra. I dag kan man dela in Unix i två grupper. En grupp Unix ättlingar som grundades i akademin som BSD (Berkeley Software Distribution) som är ett operativsystem med öppen källkod. Dessa lever vidare idag som FreeBSD, NetBSD och OpenBSD. NeXTStep baseras på den ursprungliga BSD och Apples Mac OS X baseras på NeXTStep. iOS baseras på Mac OS X.

I dag finns det många kommersiella operativsystem som AT &T UNIX, SCO UnixWare och Sun Microsystem Solaris. Många trodde att Unix skulle bli operativsystemet för operativsystem men DOS och IBM-kompatibla datorer exploderade och Microsoft DOS blev det mest framgångsrika av dem alla.

Eftersom Unix är en egenutvecklad programvara är det inte tillgängligt gratis och inte är det heller en öppen källkod. För att utveckla Unix måste man ha tillstånd eller licens. Det används mest av stora företag och institutioner som använder stordatorer och megaservrar för att göra komplexa beräkningar.

Linux

Linux är en kärna i GNU/Linux. GNU står för ”General Public License” och är en upphovsrättslicens som gör programvaran gratis och fri att använda. De fyra friheterna den baseras på är:

  • Det är fritt att använda programvaran i valfritt syfte
  • Det är fritt att undersöka programmet och förstå hur det fungerar och använda dessa kunskaper i egna syften.
  • Man får distribuera kopior fritt för att hjälpa andra.
  • Man får fritt förbättra programmet och anpassa det till egna krav, och distribuera förbättringarna vidare så att andra kan dra nytta av dem.

Linux är en släkting till operativsystemet UNIX som utvecklades i slutet på 60-talet. Linux kärnan 2.0 släpptes 1996 och gjorde att Linux kom i gång på riktigt. Linux kärnan kunde nu köra flera processorer samtidigt vilket gjorde att de stora företagen började använda Linux som IBM, Compaq och Oracle.

Linus Torvalds syfte med Linux kärna att det skulle användas fritt och bli tillgänglig för alla. Det laddades till slut upp på ett finskt universitets forskningsnätverk FUNET.

Linux används idag till skrivbordsdatorer, mobiler, handdatorer, mainframe servrar och andra portabla maskiner. Linux/GNU finns i 90% av värdens mes kraftfulla datorer. I dag är det lättare Linux än det var förr. Man laddar ner en ISO fil från någon av de Linux distributioner som finns. Man kan sedan installera det från ett USB minne eller en CD/DVD.

 Det finns idag 511 Linux distributioner mende flesta är baserade på Debian eller Fedora versioner. Ofta är det bara det ytliga kosmetiska som skiljer de åt. Det finns också specialvarianter som riktar sig främst mot systemintegratörer och utvecklare av inbyggda system. Det har på senare tid utvecklats versioner som är anpassade för bärbara, handhållna och mobila enheter.

Fördelarna med Linux är att sårbarheter hittas snabbare eftersom det är öppen källkod. Linux är ofta säkrare än konkurrerande operativsystem. Det finns inte lika många skadliga program som kan infektera sytemet. Det är inte så resurskrävande och kan därför köras på riktigt gamla datorer. Ma kan installera en minimal variant som server och är skalbart från minsta till den största datorn.

Några av de populära Linux distributioner i dag:

  • Ubuntu
  • Linux Mint
  • Fedora 29
  • Elementary OS
  • Arch Linux
  • Red Hat
  • SUSE

Windows server

Microsofts operativsystem för datorservrar är Windows Server 2019. Den släpptes i oktober 2018.
till skillnad från Windows 10 så stödjer Windows Server mer kraftfull hårdvara som tillexempel fler processorer. Windows server är förberett med molntjänsten Azur som är viktiga för digital omvandling. Azur är en molnplattform som används för att skapa och vara värd för webbapplikationer via Microsofts datacenter. Det gör att backup och filsynkronisering sker till Azure och Azure Storage.

Windows server innehåller ”Windows Admin Center” som är ett nytt sätt att hantera all administration. Man kan installera administrationen lokalt eller koppla upp mot server och arbeta med remote (fjärrstyrning). Man kan även använda en webbläsare för att koppla upp sig med hjälp av en HTM5-klient. På Windows server 2019 kan man även köra Linux-miljöer.

Microsoft Windows Server finns i olika versioner:

  • Windows Server 2019 Essential för SMB med 25–30 användare.
  • Windows Server 2019 Standard Edition för halvstora företag,
  • Windows Server 2019 Datacenter Edition för obegränsat antal VMar och containers.