Besturingssystemen

Met de opkomst van de micro-processor en daarmee de handzame computer die in grote hoeveelheden werd gemaakt en toegepast kwamen ook de gestandaardiseerde besturingssystemen.

Besturingssystemen zijn er al heel lang, de oudste zijn een Belgische uitvinding om weefgetouwen aan te sturen voor het weven van linnen en damast. Maar elk apparaat had zijn eigen besturingssysteem. In draaiorgels kun je nog zien hoe zo'n systeem werkt.

De eerste micro-computers werden zo rond 1973 uitgerust met een Zilog Z80 of een Intel 8080 of Motorolla 6505 microprocessor. De besturingssysteem die daarbij hoorden waren CP/M van Digital Research en PC-DOS van IBM.

Dit waren de eerste besturingssysteem met een opdrachtregel / commandshell, de andere onderdelen waren het disk operating system en het BIOS.

In 1979, komt Apple al met zijn DOS 3.2. In 1980 wil Seattle Computer Products (SCP) voor de 8086-systemen een besturingssysteem hebben en besluit het zelf te laten ontwikkelen, omdat het bedrijf Digital Research vertraging heeft opgelopen bij het uitbrengen van het CP/M-86 besturingssysteem. Dit besturingssysteem van SCP wordt tot QDOS 0.10 gedoopt, wat staat voor Quick and Dirty Operating System, omdat het slechts in twee manmaanden gebouwd was. Ondanks deze snelle ontwikkeling, bleek dit besturingssysteem toch erg goed te werken.

In oktober 1980 neemt Paul Allen (van Microsoft) contact op met SCP met het verzoek om het DOS van SCP te mogen verkopen aan een niet nader genoemde klant (wat later IBM bleek te zijn). Microsoft betaalt minder dan 100.000 dollar voor deze rechten aan SCP. Twee maanden later hernoemt SCP hun QDOS tot 86-DOS en brengt deze uit als versie 0.3. Microsoft koopt dan de (niet-exclusieve) rechten om 86-DOS op de markt te brengen.

In februari 1981 draait "MS-DOS" voor de eerste keer op een prototype van de IBM Personal Computer en in juli koopt Microsoft alle rechten van SCP en doopt het besturingssysteem officieel tot MS-DOS.

Besturingssystemen zijn gekoppeld aan de processoren bij INTEL/AMD kwamen na de 8080 (8 bits) de 8086 (de XT computers, 16 bits) , de 80286 (de AT), de 80386 (32 bits) met de 80387-co processor, de 80486 was eigenlijk en combinatie van de 86 en 87 de 80586 (pentium) de instructieset is nog steeds hetzelfde, maar er worden cache geheugen en FPU (floating piont unit, vectorprocessor) toegevoegd. en de snelheid wordt opgevoerd. Deze familie van processoren zijn van de zogenaamde CISC-architectuur. (Complex Instruction Set Computer) Het zijn intelligente processoren die heel veel software aan boord hebben.

SUN Microsystems en IBM ging een andere weg, die van de RISC-processoren (Reduced Instruction Set Computers) Deze processoren zijn minder intelligent, maar veel sneller. Een ander voordeel is dat het makkelijker is nieuwe software te maken dan een nieuwe processor, waardoor een RISC systeem langer meegaat, vooral belangrijk bij hele grote en dus dure computers. Deze computers zijn voor het serieuze werk, in rekencentra van industriele en wetenschappelijke instellingen. RISC computers draaien alleen maar UNIX, ook de Apple MAC serie had een RISC aan boord en was en is dus zeer geschikt voor grafische toepassingen, die veel van de processor vragen.

CISC is het meest geschikt voor rasterbewerkingen zoals tekstverwerken, spreadsheets.

RISC is beter voor vectorbewerkingen zoals grafische en geluidstoepassingen.

Een les die geleerd is uit het recente verleden is dat je satelieten altijd met RISC moet uitrusten, die kun je op afstand updaten. Het is erg jammer als je voorbij Jupiter ontdekt dat de instructieset niet meer werkt....

Het lijkt erop dat besturingssysteem allemaal disk operated zijn, maar dat is niet zo, de meeste zijn dat niet.

want ook ik de verwarming, de videorecorder, de auto, de telefoon, in switches, routers, telefooncentrales en naaimachines zitten besturingssysteem die zeker niet disk operated zijn.

Disk operated systems zijn de ideale oplossingen voor (stand alone) personal computers, en zijn dus terecht populair geworden.

Maar de meeste computers zijn niet personal meer en helemaal niet stand alone, ze maken deel uit van een netwerk en worden door meerdere mensen gebruikt, bovendien doen ze meer dingen te gelijk.

In deze omgevingen is de oriëntatie op de disks een beetje vreemd geworden. Besturingssytemen die op eigenaarschap en taken werken zijn dan veel voor de hand liggender.

Al in 1969 werd bij Bell Labs al een multitasking multiuser besturingssysteem ontwikkeld namelijk UNIX.

Serieuze besturingssystemen hebben ten onrechte de reputatie saai te zijn, zwarte schermen met lettertjes en heel veel commando's met nog veel meer opties. Maar ook dat klopt niet. Het Apple bestuuringssysteem is gebaseerd op dit UNIX.

De grafische shells (Windows, Apple MAC, KDE, Gnome) draaien allemaal op een besturingssysteem.

Het grote verschil is de manier waarop naar directorys en bestanden wordt gekekenen.

Bij DOS-systemen is de hierarchie schijf:\directory\bestand. of schijf:\directory\programma\bestand.

Bij UNIX-systemen is dit eigenaar/directory/bestand of eigenaar/directory/programma/bestand.

(let ook even op de slashes UNIX en internet / (slash) een URL en dos \ (backslash))

In de praktijk komt het hierop neer, UNIX vraagt mag het, en DOS vraagt kan het.

Het bestandssysteem van Unix vormt één grote boomstructuur. In tegenstelling tot systemen als MS-DOS en Windows kent Unix dus geen schijfletters; in plaats daarvan wordt een (fysieke of virtuele) schijf aan een bestaande directory gehecht met het commando mount; die directory wordt dan mountpoint genoemd. Als bijvoorbeeld systeembestanden op harde schijf 1 staan, en gebruikersbestanden op schijf 2, dan kan schijf 1 als root (wortel) van het bestandssysteem ingesteld worden, en wordt schijf 2 "gemount" op de directory /home. Deze directory gedraagt zich verder zoveel mogelijk als een gewone directory; de grens tussen beide schijven wordt zoveel mogelijk voor de gebruiker verborgen gehouden.

Bestanden worden op Unix aangeduid met een "pad" dat bestaat uit een aantal namen van directory's, gescheiden door slashes, en uiteindelijk een bestandsnaam. De root wordt aangeduid met /. Als in de root een directory foo staat met daarin een directory bar en daarin een bestand baz, dan kan dit bestand aangeduid worden met /foo/bar/baz. Deze manier van bestanden aanduiden komt ook voor in URL's (die op de Unixconventie gebaseerd zijn).

Een aantal directory's bestaat standaard op vrijwel elk Unixsysteem, de volgende zelfs al sinds eind jaren '70:

• /bin bevat systeemcommando's

• /dev bevat apparaatbestanden (device files; zie hieronder)

• /etc bevat configuratiebestanden (en oorspronkelijk ook programma's voor systeembeheer)

• /lib bevat programmabibliotheken

• /tmp bevat tijdelijke bestanden

• /usr bevat programma's die niet nodig zijn tijdens de opstartfase

Onder /usr bevindt zich weer een hele hiërarchie die gedeeltelijk vergelijkbaar is met de root (zo is er een /usr/bin en een /usr/lib).

Verder heeft elke gebruiker een eigen directory, de homedirectory, die alle privébestanden (documenten, instellingen, programma's) van die gebruiker bevat. Natuurlijk kunnen binnen deze directory weer subdirectory's aangemaakt worden. De homedirectory's zijn weer verzameld in een overkoepelende directory; oorspronkelijk was dit /usr, maar tegenwoordig is het meestal een aparte directory als /home of /users.

Het lokale netwerk of het internet worden op dezelfde manier aan de structuur toegevoegd. Het maakt immers niet uit waar de bestanden of programma's vandaan komen als je maar de rechten hebt om ze te gebruiken.

Als je op een computer LINUX en Windows hebt geïnstalleerd, dan kun je vanuit LINUX wel de windows schijven en directory's zien en gebruiken, maar andersom niet. (dat geldt niet voor programma's!)

LINUX besturingssystemen zijn open source en bieden dezelfde en meer functionaliteit als UNIX. LINUX kan alles wat DOS kan en nog veel meer. Het is dus logisch dat ICT beheerders LINUX moeten kunnen gebruiken. 4 van de 5 servers in de wereld en dus praktisch het gehele internet draaien LINUX, verder vrijwel alle niet disk operated systems, van tomtom tot koelkast en telefoon.

De enige reden dat PC's nog weinig met LINUX werken is de sterke marketingstrategie van Microsoft, door Windows mee te leveren met de computer. Maar de overstap van XP naar Vista is groter dan van XP naar LINUX met een grafische shell. Vista is vooral een uitstekend game platform, maar ICT-beheer is geen spelletje, het is aan vak!

De server - service opbouw het scheiden van de beheerder van de gebruiker van een systeem maken het mogelijk om een robuste kernel te laten lopen die keurig blijft werken ook als een applicatie crasht (heeft Vista nu ook een beetje, maar was tot voor kort voorbehouden aan LINUX en Apple OS) (Wie heeft er ooit een BIOS zien crashen?)

In LINUX zijn zelfs de lopende processen (programma's) een entry in een directory. In Windows kun je met Ctrl Alt Del de lijst met processen opvragen, in LINUX kun je die gewoon in de "verkenner" bekijken en uitschakelen.

In de proc directory staan alle processen die lopen (dat lijken meestal lege bestanden te zijn) De directory's mnt en of media bevatten de fysieke schijven. In de sys directory staan de processen van het besturingssysteem.

Proces 1 is login, proces 2 is de commandshell, wat er daarna gebeurt hangt van de gebruiker af vaak zijn dat residente programma's zoals de virusscanner en of de grafische shell