Systemy operacyjne

41System operacyjny bardzo często występujący również pod nazwą OS, czyli jest to skrót od angielskiego zwrotu Operating System. Jest to oprogramowanie, które ma za zadanie zarządzać sprzętem komputerowym. System operacyjny w sposób bezpośredni tworzy środowisko, służące do uruchamiania i jednoczesnej kontroli wszelkich planowanych zadań użytkownika. System operacyjny ma kilka bardzo ważnych zadań, które musi wypełniać w celu zapewniania bezawaryjnego wypełniania zadań użytkownika, a zaliczamy do nich przede wszystkim planowanie i przydzielanie czasu procesora dla poszczególnych zadań, następnie zajmuje się kontrolą oraz podziałem pamięci operacyjnej, potrzebnej do uruchamiania zadań, musi również sprawnie dostarczać mechanizmy do synchronizacji wszelkich zadań, przy jednoczesnym zapewnieniu komutacji między zadaniami, jak również system operacyjny musi zapewniać równoległe wykonywanie poszczególnych zadać oraz zapewniać wolny od interfejsu oraz łatwy dostęp do sprzętu. Warto również nadmienić iż system operacyjny posiada również zadania, którymi może aczkolwiek nie koniecznie musi się zajmować, a są to przede wszystkim ustalanie bezpiecznych połączeń sieciowych oraz szybkie i sprawne zarządzanie plikami. Nowoczesna technologia w dzisiejszych czasach stawia przede wszystkim na wygląd, który w znacznym stopniu jest w stanie ułatwić użytkownikowi korzystanie z systemów operacyjnych, tak więc wiele z nich posiada bardzo zaawansowane środowisko graficzne, które jak już wcześniej wspomniano efektywnie polepsza komunikacje maszyny z operatorem. Systemy operacyjne najczęściej są potocznie określane mianem programów czy oprogramowania, które powinno być dołączone do zakupionego sprzętu komputerowego, nie jest to zbyt dokładna i poprawna nazwa, ale jednak jest ona dość mocno zakorzeniona w naszej świadomości. Niekiedy ludzie poprzez określenie system operacyjny mają na myśli wyłącznie jądro systemu operacyjnego czy program rozruchowy co w gruncie rzeczy okazuje się być dość wielkim nadużyciem powyższego pojęcia. Jednak najczęściej posługujemy się nazwami rodzin systemów operacyjnych jak między innymi Mac OS czy Microsoft Windows. Nazewnictwo jednak nie powinno mieć znaczącego wpływu na funkcje oraz niezawodność pracy systemów operacyjnych, ponieważ w przypadku awarii takiego oprogramowania okazuje się iż najczęściej cały sprzęt komputerowy traci zdolność do pracy, a co to wiąże się w największej ilości przypadków z bardzo wielkimi stratami jakie ponoszą właściciele.

System operacyjny

21System operacyjnym jest programem odgrywającym ważną rolę w każdym komputerze, dzięki niemu komputer może w jednym czasie wykonywać kilka zadań, czyli być wielozadaniowy i jednocześnie dostosować dokładnie czas potrzebny procesorowi na wykonanie zadań mu powierzonych. System operacyjny bardzo często nazywany jest interfejsem pomiędzy maszyną a człowiekiem jest to bardzo trafne określenie, ponieważ dzięki niemu możliwe jest zidentyfikowanie użytkownika z komputerem a tym samym choćby bezpieczne włączenie komputera. Interfejs ten znany jest także pod nazwą interfejs użytkownika. Innym rodzajem interfejsu, który występuje w komputerze jest interfejs programowy zwany też pod nazwą api, czyli application programming interface lub wywołań systemowych. Ten rozdaj interfejsu dostarcza przede wszystkim zestawu metod nie zbędnych komputerowi do uruchomienia lub wręcz przeciwnie zatrzymania jakiegoś zadania. Różnica pomiędzy tymi dwoma interfejsami jest bardzo wyraźna, ponieważ interfejs programowy jest po prostu koniecznością w każdym programie z kolie interfejs użytkownika jest jedynie jedna z opcji, jakie daje nam komputer. Bardzo ważnym aspektem, na który watro zwrócić uwagę jest sama budowa sytemu operacyjnego. Aby go dokładnie opisać najczęściej posługujemy się trzema głównymi elementami składniowymi. Pierwszym najważniejszym jest jądro jest to inaczej system kontrolujący zadania komputera. Każde jądro zbudowane jest z kilku elementów wśród nich wyróżniamy planisty, czyli czas procesora, planisty odpowiadają przede wszystkim za ustalenie czasu, który będzie potrzebny na wykonanie określonego zadania przez maszynę, kolejnym elementem jądra jest przełącznik zadań element ten jest odpowiedzialny za przełączanie pomiędzy istniejącymi już zadaniami dodatkowo umożliwia on komunikację pomiędzy zadaniami nie można zapomnieć też o tym, że ochrania pamięć komputera. Drugim ważnym elementem składniowym budowy sytemu operacyjnego jest powłoka, czyli inaczej mówiąc program, który ma za zadnie nawiązać komunikację pomiędzy użytkownikiem a systemem operacyjnym. Ostatnim już elementem systemu operacyjnego jest system plików. System plików jest bardzo ważnym elementem, ponieważ dzięki niemu możemy zapisywać dane na nośniku w różny sposób najbardziej nam przydatny. Schemat budowy systemu operacyjnego jest bardzo złożony i składa się z kilku ważnych elementów tych ich połączenie ze sobą może gwarantować nam wygodną prace z komputerem. Chcąc założyć taki system operacyjny najlepiej zdać się na pomoc specjalisty, czyli programisty.

Uruchamianie programu

61Zanim komputer rozwiąże wszystkie polecone mu zadania musi zostać odpowiednio uruchomiony program. Pierwszy krok polega na umieszczeniu w pamięci komputera programu i następnie wskazanie mu adresu naszej pierwszej instrukcji po wykonaniu tego zadania komputer a dokładniej mówiąc procesor dalej poradzi sobie sam, czyli samodzielnie będzie wykonywał dalsze czynności aż do ich zakończenia. Naturalnie mogą zakończyć się one poprawnie lub blednie. Wersja poprawna oznacza, że wszystko przebiegło zgodnie z życzeniem użytkownika z kolei wersja błędna jest równoznaczna z negatywnym zakończeniem się pracy programu najczęściej występuje ona, kiedy jest awaria sprzętu lub wtedy, kiedy program wykonana operację nie dozwoloną. Specjalnym gatunkiem programu komputerowego jest system operacyjny jest on bardzo istotny, ponieważ odpowiada za uruchamianie programu i nadzorowanie zadań. Można śmiało stwierdzić, że zarządza on sprzętem, ponieważ odpowiada za pamięć komputera czas procesora na wykonanie określonego zadania a nawet dostęp do urządzeń peryferyjnych. Zanim jednak jakikolwiek program zostanie uruchomiony musy przede wszystkim zostać do tego celu przygotowany sprzęt, odpowiada za to oprogramowanie typu firmware z kolei w komputerach typu PC nosi ono nazwę bios. Oprogramowanie to nie tylko uruchamia sprzęt, ale ląduje też system operacyjny a tym samym przekazuje ma kontrole nad komputerem. Problem jednak pojawia się wtedy, kiedy program nie ma postaci binarnej tylko kodu czytelnego dla człowieka, ponieważ wtedy procesor nie może go wykonać. W takim wypadku można jedna sobie pomóc istnieją tutaj dwa zasadnicze rozwiązania, czyli skorzystanie z programu o nazwie kompilator, który bezpośrednio tłumaczy kod źródłowy na kod maszynowy, co za tym idzie komputer może je odczytać. Drugie rozwiązanie to nie, co inny program znany pod nazwa interpretera. Zadaniem tego programu jest odczytywanie kodu źródłowego, czyli zrozumiałego dla człowieka. Program ten jednak tłumaczy kod nie całościowo tylko częściowo, co w rezultacie daje nam kilka porcji przetłumaczonego kodu zwanego skryptem. Każdy program można podzielić na dwa zasadnicze obszary, czyli cześć kodu i cześć danych. Pierwsza cześć odnosi się do szeregu instrukcji, które wpływają na parce procesora z kolei cześć danych składa się z danych wykorzystywanych i opracowywanych przez program. Mimo to bardzo trudno jest przewidzieć zachowanie programów, które modyfikują własny kod, dlatego tez przyjęło się założenie, że obszar kodu w pamięci jest tylko i wyłącznie do odczytu

Odzyskiwanie dnaych

Jest to proces który ma na celu przywrócenie dostępu do danych które zostały zapisane na dowolnym nośniku lub otrzymania pierwotnej struktury danych za pomocom odtworzenia fizycznego zapisu. Gdy mamy do dyspozycji usługi profesjonalnych laboratoriów mamy możliwość odzyskania danych nawet po bardzo ciężkich przypadkach jak powódź czy pożar. Jest to obecnie jedna ze specjalności informatyki. Odzyskiwanie danych wykorzystuje bardzo dużo różnych dziedzin nauki z zakresu robotyki, elektroniki, automatyki czy programowania. Oraz opanowania pojęć z zakresu: systemów bazodanowych, systemów plików i kryptologii. Skuteczność jaką udało się wypracować w najlepszych laboratoriach na całym świecie w zakresie odzyskiwania danych wynosi 76%. Rozróżniamy dwa rodzaje utraty danych – logiczne czyli programowe lub fizyczne samego nośnika.

Uszkodzenie logiczne

Polega na uszkodzeniu struktury logicznej danych lecz sam nośnik pozostaje w pełni sprawny. Istnieją dwa rodzaje przyczyn dlaczego ów błędy powstają –ataki wirusów, przerwy w dopływie prądu, skoki napięcia czy błędy oprogramowania. Oraz te wynikające z błędu człowieka: formatowanie dysku, kasowanie plików czy użycie programów takich jak fdisk, cfdisk które przy nie poprawnym użyciu mogą uszkodzić partycje dysku. Drugi z występujących uszkodzeń są uszkodzenia fizyczne które są najczęściej dużo trudniejsze w naprawie od uszkodzeń logicznych. W takim przypadku jeśli chodzi o dyski twarde najczęstszymi usterkami są: uszkodzenia głowicy, silnika, układy elektroniki czy talerze.

CD/DVD

W innych nośnikach danych takich jak płyty Cd/dvd uszkodzeniu najczęściej ulega warstwa refleksyjna na której zapisywane są dane lub układy elektroniczne w przypadku pamięci flash. W ówczesnym świecie technologia informatyczna na dobre zadomowiła się w naszym życiu codziennym. Na dzień dzisiejszy 90% dokumentów powstaje tylko i wyłącznie w postaci elektronicznej gdzie przeszło 70% tych danych nigdy nie doczeka się wydruku. Wraz z upowszechnieniem urządzeń mobilnych czy innych rozwiązań informatycznych obie te liczby stale rosną. Ze wszystkich dostępnych nośników danych najpopularniejsze niewątpliwie są dyski twarde które ulegają coraz większej minimalizacji. Jest to wynikiem świetnego współczynnika ceny do pojemności oraz krótkiego dostępu do zapisanych danych. Statystycznie ponad 80% wszystkich używanych nośników to dyski twarde, a w najbliższych latach liczba ta może przekroczyć 90%. Przykładami programów do usuwania błędów logicznych z naszych nośników są między innymi: Data Disc Recovery który w bardzo łatwy sposób pozwoli nam na przywrócenie uszkodzonych lub usuniętych plików z naszego dysku twardego. Natomiast CDCheck specjalizuje się odzyskiwaniem danych z uszkodzonych nośników Cd/dvd.