Operaciumo

En komputado, operaciumo aŭ mastrumsistemo aŭ mastrumilo (angle operating system aŭ OS), estas speciala programaro, sen kiu ne eblas uzi plispecifajn programarojn. Ĝi oficas kiel "bazo", al kiu aliaj programaroj apogiĝas, kiuj do devos esti projektataj por tiu operacio, alie ili ne estos rekonataj. Tiel operaciumo estas nemalhavebla komponanto por ĉiuj komputoraj sistemoj. Laŭ pli serioza difino, operaciumo estas aro de subrutinoj kaj strukturo de datumoj respondecaj pri la kontrolo kaj administrado de komputilaj aparataroj kaj de programaroj, kiuj estas rulataj sur la komputilo.

La labortablo de Ubuntu, Linukso-operaciumo de Canonical Ltd

Pozicio de operaciumo en funkcianta komputilo.

La dominanta ĝeneralcela operaciumo por personaj komputiloj estas Microsoft Windows kun merkatparto de ĉirkaŭ 74.99%. macOS de Apple Inc. estas duaranga (14.84%), kaj la variaĵoj de Linux estas kolektive en la tria rango (2.81%). Ĉe la sektoro de porteblaj aparatoj (inklude saĝtelefonojn kaj tabulkomputilojn), la merkatparto de Android estis de 70.82% en la jaro 2020. Laŭ la datumoj de la tria kvarono de 2016, la merkatparto de Android ĉe saĝtelefono estas dominanta per 87.5 procento kun kreskindico de 10.3 procento jare, sekvita de iOS de Apple kun 12.1 procento kun jara malpliiĝo en la merkatparto de 5.2 procento, dum aliaj operaciumaj sistemoj atingas nur ĝuste al 0.3 procento. Linuksaj distribuaĵoj estas dominantaj en la sektoroj de serviloj kaj komputilegoj.

Funkciado

Krome, la operaciumo disponigas la necesan infrastrukturon por ruli la operaciajn aplikaĵojn, kiu okazas kiam la komputilo estas ŝaltita, ekde startigo.

Kutime, operaciumo antaŭaranĝas por la uzanto grafikan aŭ tekstan interfacon por atingi la aparataron (diskoj, memoro, I/O) de la sistemo. En sistemoj kun pluruzanto-reĝimo, tia atingo dependas de la rajtoj de ĉiu unuopa uzanto. Tia atingo dependas, en sistemoj kiuj funkcias en pluruzanta reĝimo, kiu estras la rajtoj de ĉiu uzanto.

La ĉefa tasko de la operaciumo estas permesi al la uzanto, homa aŭ ne, rekte interagi kun la maŝino. Por tion fari la operaciumo disponigas tri interfacojn:

1. Uzantinterfaco
2. Interfaco por aparataro kaj periferia aparataro per la pelilo.
3. Aplikprograma interfaco (API).

Estas tri ĉefaj funkcioj de la operaciumo:

1. Asigno de rimedoj de la aparataro.
2. Tempa planado kaj koordinado de la operacioj de aparataj komponantoj kaj programaj komponantoj
3. Establi komunan infrastrukturon kaj fakorganizitan kadron de interfaco kaj servoj por la uzanto kaj la programarpakaĵoj

Strukturo

Ĝenerale moderna operaciumo strukturiĝas en kelkaj defaŭltaj partoj:

• La kerno: grupo de fundamentaj funkcioj, strikte ligitaj inter ili kaj kun la aparataro, kiuj estas rulataj kun la plej grandaj rajtoj, la kerna reĝimo; la kerno havigas la bazajn funkciojn por ĉiuj aliaj partoj de la operaciumo, kiuj plenumas proprajn funkciojn per servoj oferataj de la operaciumo. La kerno, laŭ la tipo de operaciumo, povas enhavi aliajn partojn (klasika kerno, unupeca aŭ modula) aŭ plenumi nur bazajn funkciojn, delegante plejeble multe funkciojn al objektoj/eksteraj kondukantoj (mikrokerno);
• La administrilo de dosiersistemo: ĝi plenumas petojn por akiri al amasmemoriloj. Ĝi estas uzata kiam oni akiras al dosiero en disko kaj konservas trakon de malfermitaj dosieroj kaj de permesoj por akiri al dosieroj. ;
• Sistemo de virtuala memoro, kiu disponigas petatan memoron de programaroj kaj de operaciumo mem, konservas en amasmemorilo la zonojn de memoro momente ne uzatajn de programarojn kaj garantias, ke la permutitaj paĝoj estas reenmetitaj en memoro, se petitaj;
• Planilo, kiu skandas la tempon de plenumo de pluraj procezoj kaj garantias, ke ĉiu procezo estas rulata dum petita tempo;
• Bufro, kiu ricevas de programaroj la presotajn datumojn kaj ĝi presas ilin laŭ ordo, tiel ke programaroj povas daŭrigi sen atendi, ke presado terminas;
• Grafika interfaco (Ŝelo) kiu permesas homojn interagi kun maŝino.

Bontenado

Operaciumoj foje detektas sekurecajn vundeblecojn, kiuj povas damaĝi la uzanton, lian verkon kaj datumojn. Ĉi tiuj vundeblecoj povas esti protektitaj instalante sekurecajn flikaĵojn provizitajn de la fabrikanto de la operaciumo.

Operaciumoj por labortablaj kaj porteblaj komputiloj

• Microsoft Windows
• macOS
• GNU/Linux
• FreeBSD
• NetBSD
• OpenBSD
  • LibertyBSD
• FreeDOS
• Windows
• Mac OS
• Unix
• Solaris
• FreeBSD
• OpenBSD
• Chrome OS (GNU/Linux)
• Debian GNU/Linux (GNU/Linux)
• Gentoo Linux (GNU/Linux)
• SUSE Linux (GNU/Linux)
• Red Hat Enterprise Linux (GNU/Linux)
• Ubuntu Linux (GNU/Linux)
• HP-UX
• BeOS
• Kali Linux (GNU/Linux)
• Mandriva (GNU/Linux)

Operaciumoj por porteblaj aparatoj

• iOS
• Android
• Windows Phone
• Firefox OS
• Ubuntu Phone OS

Sistemas operativos para relojes inteligentes

• Android
• WearOS Arkivigite je 2021-06-15 per la retarkivo Wayback Machine
• OpenWatch Arkivigite je 2021-06-15 per la retarkivo Wayback Machine

Realtempaj operaciumoj

Realtempa operaciumo estas speciala ĝenro de operaciumo, kapablaj garantii respondon en fiksita tempo (milisekundoj aŭ mikrosekundoj) al ĉiu ekstera okazo. Ĉi tiu rekvizito influas en la strukturo de la sistemo: realtempaj sistemoj uzas ofte la polling-teĥniko anstataŭ ol interrompo por administri la aparatojn keaj ne havas virtualan memoron. La realtempaj sistemoj troviĝas ofte en industria aŭ muzika kadroj aŭ kie respondo de sistemo en maksimuma tempo antaŭfiksita necesas.

Bibliografio

En angla

• Anderson, Thomas. (2014) Operating Systems: Principles and Practice (angle). Recursive Books. ISBN 978-0-9856735-2-9.

• (September 1981) “The Evolution of the MVS Operating System”, IBM Journal of Research and Development 25 (5), p. 471–482. doi:10.1147/rd.255.0471. 

• Deitel, Harvey M.. (25 December 2015) Operating Systems. Pearson/Prentice Hall. ISBN 978-0-13-092641-8.

• Bic, Lubomur F.. (2003) Operating Systems. Pearson: Prentice Hall.

• Silberschatz, Avi. (2008) Operating Systems Concepts. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-12872-5.

• O'Brien, J. A., & Marakas, G. M.(2011). Management Information Systems. 10e. McGraw-Hill Irwin.
• Leva, Alberto. (2013) Control-based Operating System Design. Institution of Engineering and Technology. ISBN 978-1-84919-609-3.

• Arpaci-Dusseau, Remzi. (2015) Operating Systems: Three Easy Pieces.

En hispana

• Silberschatz, Abraham; Galvin, Peter Baer; Gagne, Greg (2006). Fundamentos de sistemas operativos (7a eldono). McGraw-Hill. ISBN 84-481-4641-7.
• Stallings, William (2005). Sistemas operativos: aspectos internos y principios de diseño (5a eldono). Pearson Prentice Hall. ISBN 978-84-205-4462-5.
• Tanenbaum, Andrew S. (2009). Sistemas operativos modernos (3a eldono). Pearson Prentice Hall. ISBN 978-607-442-046-3.

En itala

• itale Architettura dei Sistemi di Elaborazione, volume 1 - Fondamenti!, firmware, architetture parallele. F. Baiardi, A. Tomasi e Marco Vanneschi, 1988, Franco Angeli Edizioni, ISBN 88-204-2746-X.
• itale Architettura dei Sistemi di Elaborazione, volume 2 - Sistemi operativi, multiprocessore e distribuiti. F. Baiardi, A. Tomasi, Marco Vanneschi, 1987, Franco Angeli Edizioni, ISBN 88-204-2746-X.
• itale Sistemi operativi - Concetti ed esempi. A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne, 2006, Pearson Education Italia, ISBN 88-7192-233-6.