Εισαγωγή στους Υπολογιστές Εισαγωγή

Λειτουργικά Συστήματα (Operating Systems)

"If at first you don't succeed, you may be installing Windows."

Μέχρι στιγμής έχουμε μιλήσει μόνο για το υλικό του υπολογιστή (Hardware). Ήρθε η ώρα να μιλήσουμε για το λογισμικό (Software) των υπολογιστών. Κάθε υπολογιστής για να δουλέψει χρειάζεται να έχει κάποιο λογισμικό που θα βρίσκεται μεταξύ του χρήστη και του Hardware. Αυτό το λογισμικό το λέμε λειτουργικό σύστημα. Αυτή την στιγμή υπάρχουνε πάρα πολλά λειτουργικά συστήματα, τα δύο πιο διαδεδομένα όμως που κυκλοφορούν για τους προσωπικούς υπολογιστές είναι και Linux (προφέρεται λίνουξ) και τα Windows. Το Linux είναι ένα λειτουργικό σύστημα που δημιουργείται από προγραμματιστές από όλο τον κόσμο και είναι στηριγμένο πάνω στο πρότυπο του ελεύθερου λογισμικού. Δηλαδή δεν χρειάζεται να το πληρώσεις για να το χρησιμοποιήσεις και εάν κάποιος κρίνει απαραίτητο να γράψει κώδικα γι' αυτό μπορεί να το κάνει ελεύθερα. Τα Windows είναι το λειτουργικό σύστημα του κολοσσού της πληροφορικής Microsoft. Γίνανε πολύ γνωστά καθότι επιτρέπανε στον χρήστη να κάνει τις περισσότερες δουλειές του μέσα από παραθυρικά προγράμματα (GUI ή Graphical User Interface).

 

Linux

Το λειτουργικό σύστημα Linux δημιουργήθηκε το 1990 από έναν μεταπτυχιακό φοιτητή από την Φιλανδία. Ο Linus Torvalds (από το όνομα του προέρχεται το ένα συνθετικό για την λέξη Linux) δημιούργησε άθελα του μια τεράστια επανάσταση στον χώρο των υπολογιστών. Δεν είναι τόσο ότι το Linux ανήκει στην οικογένεια των λειτουργικών συστημάτων Unix που το κάνει τόσο διαδεδομένο, όσο το γεγονός ότι είναι ένα λειτουργικό φτιαγμένο εξ' ολοκλήρου για εύκολη χρήση μέσα σε ένα δικτυακό περιβάλλον. Ήδη έχουμε μιλήσει για το σημαντικό ρόλο που έχει διαδραματίσει η δικτύωση των υπολογιστών, όχι μόνο σε παγκόσμιο επίπεδο (Internet) αλλά και σε τοπικό επίπεδο. Έτσι μπορείτε και μόνοι σας να καταλάβετε πόσο μεγάλη ευκολία είναι για έναν χρήστη ένα τέτοιο λειτουργικό. Πέρα από όλα αυτά όμως υπάρχει και μια τεράστια λεπτομέρεια που κάνει το Linux ακόμα πιο αγαπητό στους χρήστες του. Το Linux είναι ένα λειτουργικό σύστημα που στηρίζεται στην άδεια Ανοιχτού Κώδικα. Πριν προχωρήσουμε θα ήταν προτιμότερο να δούμε τι είναι η άδεια Ανοιχτού Κώδικα και γιατί είναι τόσο σημαντική.

Gnu Public License ή GPL (’δεια Ανοιχτού Λογισμικού)

"GNU is not Unix"

Το 1971 στο Artificial Intelligence Lab του MIT ένας φοιτητής έγινε μέλος σε μία κοινότητα ανθρώπων που αντάλλασαν προγράμματα φτιαγμένα από τους ίδιους. Όπως λέει ο ίδιος ο Richard Stallman το να ανταλλάσεις προγράμματα είναι τόσο παλιό όσο είναι και οι υπολογιστές, όμοια με την ανταλλαγή συνταγών από τότε που άρχισαν οι άνθρωποι να μαγειρεύουν. Η κοινότητα αυτή είχε σαν σκοπό την δημιουργία όσο γινότανε και καλύτερων προγραμμάτων μέσω της συνεργασίας που μπορεί να σου προσφέρει μια ομάδα. Η έννοια ιδιοκτησία δεν υπήρχε ακόμα με αποτέλεσμα τα προγράμματα να μην ανήκουν σε κανέναν και σε όλους ταυτόχρονα. Αυτό έφερε μια μικρή επανάσταση στον χώρο των υπολογιστών. Λόγω αυτού του γεγονότος, τα προγράμματα βελτιώνονταν πολύ γρήγορα και οι καινούργιες ιδέες προέρχονταν από πολλούς διαφορετικούς προγραμματιστές και όχι μόνο από ένα. Με τα χρόνια αυτή η ομάδα μεγάλωσε τόσο που σήμερα να έχει περίπου αρκετά εκατοντάδες εκατομμύρια μέλη. Αποτέλεσμα των προσπαθειών όλων αυτών των ανθρώπων είναι ένα σύνολο κανόνων που διέπουν την ελεύθερη διακίνηση λογισμικού. Πολλά λειτουργικά συστήματα που στηρίζονται σε ένα βασικό πυρήνα (kernel) καθώς και άπειρο αριθμών προγραμμάτων που μας βοηθάνε να χρησιμοποιήσουμε τον υπολογιστή μας όσο πιο δημιουργικά μπορούμε, χρησιμοποιούν την άδεια ανοιχτού λογισμικού. Παραδείγματα όπως το Open Office, Gnu Image Manipulation Program (Gimp), Mozilla Firefox, Emacs κα, δείχνουνε καθαρά την ανωτερότητα της προσπάθειας αυτής.

Windows

Το λειτουργικό σύστημα της Microsoft χαρακτηρίζεται από την ευκολία χρήσης του. Το γραφικό περιβάλλον του, το έκανε γνωστό σε όλο τον κόσμο και αυτή την στιγμή το 90% τον υπολογιστών γραφείου χρησιμοποιεί Windows σαν λειτουργικό σύστημα. Έννοιες όπως Start, My computer, Explorer είναι λίγο πολύ γνωστές σε όλους τους χρήστες των υπολογιστών. Από το 1985 που η Microsoft δημιούργησε τα Windows 1.0 μέχρι τις μέρες με τα Windows XP, το λειτουργικό αυτό σύστημα έχει αλλάξει μορφές και εμφάνιση με γνώμονα πάντα την ευκολία του χρήστη. Παρόλα αυτά όμως τα πράγματα δεν είναι καθόλου ρόδινα όσο θέλουμε να τα φανταζόμαστε. Ακόμα το Windows δεν έχει βρει την τελική του μορφή. Συχνά προβλήματα (crashes, runtime errors etc) δεν δίνουν την δυνατότητα στον χρήστη να είναι σίγουρος για ομαλή λειτουργία τους. Όμως κάτι τέτοιο δεν δείχνει να αποθαρρύνει ούτε στο ελάχιστο όλους αυτούς τους δισεκατομμύρια χρήστες πάνω στην Γη. Με την συμβολή προγραμμάτων όπως ο Internet Explorer και ο Windows Media Player καθώς και την σουίτα γραφείου Microsoft Office το λειτουργικό Windows είναι ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον για τον υπολογιστή σας.

Βασικά Χαρακτηριστικά

Ένα λειτουργικό σύστημα όπως αναφέραμε είναι ένας μεσάζοντας μεταξύ ενός ανθρώπου και ενός υπολογιστή. Τα δύο πιο σημαντικά είναι ο kernel (Πυρήνας) και το User Interface (Διασυνδετική Διάταξη).

Kernel (Πυρήνας)

Το πιο βασικό στοιχείο για ένα λειτουργικό σύστημα είναι ο πυρήνας (kernel) του. Η βασική του δουλειά είναι να βρίσκεται μεταξύ της διασυνδετικής διάταξης του χρήστη (User Interface) και του υλικού του υπολογιστή (Hardware). Έτσι όταν εσείς σαν χρήστης θα θελήσετε να δημιουργήσετε ένα αρχείο στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή σας, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να δώσετε την εντολή σας και αυτή με την σειρά της να μεταφερθεί στον πυρήνα. Ο πυρήνας θα αναλάβει να τρέξει όλες τις απαραίτητες ρουτίνες για εσάς. Αυτός είναι και ένας σημαντικός λόγος που οι υπολογιστές είναι τόσο εύκολοι στην χρήση τους. Το μόνο που έχει να κάνει ο χρήστης είναι να κάνει γνωστό στο User Interface τι ακριβώς θέλει να κάνει και αυτό θα πραγματοποιηθεί αμέσως.

User Interface (Διασυνδετική Διάταξη)

Η δομή του λειτουργικού συστήματος ενός υπολογιστή μοιάζει πάρα πολύ με ένα απλό κρεμμύδι. Με κέντρο πάντα τον πυρήνα του, τα διαδοχικά στρώματα του κρεμμυδιού αναφέροντα στα διαφορετικά επίπεδα πρόσβασης που έχουμε στο λειτουργικό σύστημα. Το τελευταίο εξωτερικό κομμάτι του συστήματος μας λέγεται User Interface. Μέσω της διάταξης αυτής ο χρήστης επιτελεί όλες τις λειτουργίες που θέλει. Παρόλα αυτά ακόμα και σε αυτό το τελευταίο στάδιο η επικοινωνία χρήστη υπολογιστή γίνεται με δύο διαφορετικούς τρόπους. Είτε την γραμμή εντολών (Command Line) είτε το Graphical User Interface ή GUI (Γραφική Διασυνδετική διάταξη).

Γραμμή Εντολών

Αρκετά χρόνια πριν, όταν οι υπολογιστές δούλευαν με την χρήση απλών τερματικών και οθόνη 4 χρωμάτων (μαύρο, δύο γκρι και λευκό), τα πάντα γινόντουσαν με απλές εντολές. Οι εντολές αυτές μπορεί να ήτανε από την απλή εντολή αντιγραφής ενός αρχείου ή φακέλου μέχρι και πιο σύνθετες εντολές, που έφταναν στο επίπεδο του πυρήνα. Με τα χρόνια ο απλός χρήστης θέλοντας να αποφύγει την απομνημόνευση πολλών και δύσκολων εντολών προσπάθησε να δημιουργήσει διάταξεις που θα τον διευκόλυναν σημαντικά. Έτσι δημιουργηθήκανε οι γραφικές διατάξεις. Παρόλα αυτά όμως η γραμμή εντολών υπερέχει ακόμα αυτών των διατάξεων. Αυτό πηγάζει κυρίως από το γεγονός ότι με την χρησιμοποίηση εντολών μπορεί να καλυφθεί το 100% των αναγκών ενός χρήστη. Ακόμα και στα Windows που στηρίζονται σχεδόν εξ' ολοκλήρου στο γραφικό τους περιβάλλον, η χρήση των εντολών είναι αναγκαία για να πραγματοποιηθούν κάποιες λειτουργίες.

Γραφική Διασυνδετική Διάταξη (Graphical User Interface or GUI)

Το πρώτο λειτουργικό σύστημα που έκανε χρήση GUI ήτανε το MacOS που συνόδευε τον υπολογιστή Macintosh της Apple. Όπως είδαμε και πιο πάνω ο συγκεκριμένος υπολογιστής ήτανε και ο πρώτος που χρησιμοποιούσε και τη συσκευή που λέγεται Ποντίκι. Τώρα μπορείτε να καταλάβετε γιατί ο υπολογιστής αυτός έχει μείνει στην ιστορία σαν ένας από τους πιο σημαντικούς. Το λειτουργικό Windows 1.0 ήτανε μια ακριβής απομίμηση του MacOS όταν βγήκε για πρώτη φορά το 1985. Ακόμα και στις μέρες μας, το Windows XP, το πιο εύχρηστο λειτουργικό που έβγαλε η Microsoft, περιέχει πάρα πολλά στοιχεία από εκείνον τον πρωτοπόρο υπολογιστή. Το GUI σαν κύριο σκοπό είχε την πλήρη απελευθέρωση του χρήστη από περίπλοκες εντολές που συνήθως απαιτούνταν, για να γίνει μια απλή δουλειά. Σήμερα με το διπλό πάτημα (Double Click) του ποντικιού μπορούμε να κάνουμε τις περισσότερες δουλειές. Τις πιο πολλές φορές μάλιστα που χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε το πληκτρολόγιο πλέον είναι για να δώσουμε απλές πληροφορίες όπως την διεύθυνση μιας ιστοσελίδας (Webpage), ή να γράψουμε κάποιο κείμενο.