Käyttöjärjestelmät ja ohjelmistot

Käyttöjärjestelmä

Käyttöjärjestelmä on kokoelma ohjelmia, jotka mahdollistavat tietokoneen käyttämisen. Ilman käyttöjärjestelmää tietokone on kokoelma yhteenliitettyjä laitteita. Käyttöjärjestelmä toimii siis tulkkina tietokonelaitteiston ja käyttäjän välillä.

Käyttöjärjestelmän keskeisimpiä tehtäviä ovat tietokonelaitteiston, sovellusten, muistin ja käyttäjien hallinta. Käyttöjärjestelmään on asennettu ohjaimet eri laitteita varten, jolloin esimerkiksi tulostinta voidaan käyttää samaa ohjainta hyödyntäen useasta eri ohjelmasta käsin. Käyttöjärjestelmä tuntee sovellusten ja niiden komponenttien sijainnin muistialueilla, osaa kutsua ohjelmia tarvittaessa ja jakaa niille tarvittavia resursseja kuten käyttömuistia. Edellä todettiin suorittimen vastaavan keskusmuistin hallinnasta ja koko tietokoneen resurssien jakamisesta. Käyttöjärjestelmä välittää tiedot ja vastaa tallennusmedioiden hallinnasta.

Käyttöjärjestelmä valvoo käyttäjätilien kautta tietokoneelle pääsyä. Yhdelle koneelle voidaan lisätä useita eri käyttäjätilejä (profiileja), jotka mahdollistavat käyttäjäkohtaisten asetusten käyttämisen ja oikeuksien jakamisen eri tavoin eri käyttäjille. Käyttäjätilien oikeustasot esimerkiksi ohjelmien asennusoikeuksien suhteen voitaisiin määritellä vaikkapa kolmiportaisesti

1. Käyttäjä (ei asennusoikeuksia)
2. Tehokäyttäjä (rajoitetut asennusoikeudet)
3. Järjestelmänvalvoja (täydet asennusoikeudet)

Käyttöjärjestelmät voivat olla tyypiltään merkkipohjaisia tai graafisia. Merkkipohjaisissa käyttöjärjestelmissä käyttöliittymänä toimii komentotulkki, joka vastaanottaa komennot tekstinä sekä tulostaa vastaukset näytölle tekstinä. Graafisissa käyttöjärjestelmissä järjestelmää hallitaan yleensä tekemällä valintoja (esim. hiirellä) kuvin ja kuvioin havainnollistetussa ympäristössä. Graafisesta käyttöliittymästä käytetään nimeä GUI ( Graphical User Interface).

Graafisen järjestelmän etuna on, ettei käyttäjän tarvitse tuntea tietokoneen ymmärtämien komentojen kirjoitusasua, vaan ohjaustoiminnot voidaan valita tulkitsemalla graafista ympäristöä. Merkkipohjainen järjestelmä puolestaan on usein nopeampi ja yksinkertaisempi komennoiltaan. Merkkipohjainen järjestemä vaatii vähemmän resursseja ja laitteistotehoa, minkä vuoksi sitä on suositeltavaa käyttää hitaiden laitteistojen käyttöjärjestelmänä. Merkkipohjaisten järjestelmien käyttö on kuitenkin merkittävästi vähentynyt.

Microsoft Windowsin eri versioita ikäjärjestyksessä:

• Windows 7 (tuki loppunut 2020)
• Windows 8 (tuki loppunut 1/2023)
• Windows 10
• Windows 11
• Eri versioiden tukiajat https://support.microsoft.com/fi-fi/help/13853/windows-lifecycle-fact-sheet
• Version selvittäminen Start -hae about > About your pc (system settings) tai Asetukset / Järjestelmä / Tietoja.)

Linux -pohjaisia käyttöjärjestelmäjakeluita:

• Ubuntu
• Fedora
• Debian

Applen koneissa (Macintosh) on käytössä MacOS:n eri versioita.

Tiedostonhallinta

Tiedostonhallinnalla tarkoitetaan tiedostojen käsittelyn erilaisia toimenpiteitä. Tiedostoja voidaan tallentaa tietokoneen kiintolevylle, USB-tikulle tai muille tallennusvälineille. Eri laitteista on kerrottu enemmän laitteisto-osassa. Käytännössä tiedostojen hallinta toteutetaan Windows ympäristössä graafisella käyttöliittymällä varustetulla Resurssienhallinta -ohjelmalla. Tiedostoja voidaan käsitellä myös merkkipohjaisella komentotulkilla.

Ohjelmistot

Ohjelmisto tarkoittaa useammasta ohjelmasta koostuvaa kokonaisuutta, kuten vaikkapa Microsoft Office tai LibreOffice.org. Ohjelma tai sovellus on työkalu, joka mahdollistaa jonkin toimintokokonaisuuden tekemisen tietokoneella, esimerkiksi asiakirjan kirjoittamisen ja muotoilun, valokuvan muokkaamisen, musiikin säveltämisen tai laskentataulukon rakentamisen ja käyttämisen kaavioiden tuottamisessa. Ohjelmistot valitaan tietokoneeseen sen käyttötarkoituksen ja tavoitteiden mukaan. Tietokoneen käyttöjärjestelmä rajoittaa ohjelmistovalintoja, sillä ne on usein rakennettu toimiviksi tietyssä käyttöjärjestelmässä. Emulaattoreilla voidaan käyttää toiseen käyttöjärjestelmään suunniteltuja sovelluksia mukailemalla kyseisen käyttöjärjestelmän toimintaa. Eri tehtäviä varten on saatavilla valmiita ohjelmia ja sovelluksia, mutta yhteistyössä jonkin ohjelmistoyrityksen kanssa voidaan rakentaa yritykselle erillisiä sovelluksia, jotka toimivat esimerkiksi taulukkolaskentaohjelman yhteydessä tai aivan omina ohjelminaan.

Verkon selaamista varten on saatavilla useita verkkoselaimia (Firefox, Microsoft Edge, Google Chrome, Opera, Safari) ja sähköpostia voidaan yleensä käyttää sekä verkkoselaimen kautta että erilaisilla asiakasohjelmilla (Outlook, Thunderbird).

Ohjelmalisenssit

Ohjelmalisenssi tarkoittaa ohjelman käyttöoikeutta. Ohjelman kirjoittajalla on oikeus määrittää millaiset oikeudet hän ohjelman käyttäjälle tarjoaa. Karkeasti ohjelmistolisenssit voidaan jakaa kolmeen eri pääkategoriaan: kaupalliset, shareware ja freeware -lisenssit.

Kaupallinen lisenssi tarkoittaa sitä, että ohjelmisto tai sovellus on saatavana ainoastaan jälleenmyyjältä ostettuna. Ohjelman edelleenkopiointi ja -levitys on laitonta.

Shareware-lisenssillä jaettu ohjelma on usein kaupallisen sovelluksen kokeiluversio, joka voi olla jollakin tapaa rajoitettu tai se toimii vain tietyn ajan (esimerkiksi 30 päivää), jonka jälkeen sen käyttö vaatii rekisteröinnin, ts. ohjelman ostamisen. Ohjelmistojen shareware-versioiden levittäminen ja testaaminen on sallittua ohjelmakohtaisten lisenssiehtojen mukaisesti.

Freeware-lisenssin alla olevat ohjelmat ovat pääsääntöisesti ilmaisia. Joidenkin ohjelmistojen kohdalla ilmaiskäyttö on rajattu yksityis- tai opiskelukäyttöön, mutta kaupallinen hyödyntäminen on maksullista. Tällöin sovellusten käyttö taloudellisen hyödyn tavoitteluun eli kaupallisiin tarkoituksiin vaatii erillisen lisenssin hankkimisen. Tarkemmat tiedot löytää aina ohjelman mukana tulleista lisenssitiedoista.

Freeware-lisenssin alle kuuluu myös GNU General Public License eli lyhyesti GNU GPL. Erona tässä lisenssissä on se, että lisenssin alla julkaistun ohjelman tai sovelluksen lähdekoodi eli alkuperäinen ohjelmakoodi on liitettävä ohjelmapaketin mukaan tai muuten tarjottava mahdolliselle ohjelman käyttäjälle, jotta kiinnostuneet voivat koodin pohjalta esimerkiksi muokata sovellusta omiin tarpeisiinsa sopivammaksi.

Creative Commons (CC) lisenssillä tarkoitetaan pääosin avoimia materiaaleja (kuvat, musiikki, tekstit). Creative Commons ”lisenssitasoja” on useita ja näiden avulla materiaalien käyttöoikeuksia voidaan rajoittaa tai sallia eri tavoin. Materiaalin käyttö voidaan esimerkiksi rajoittaa vain ei-kaupalliseen käyttöön. Käytännössä kuitenkin aina CC-materiaaleja käytettäessä tekijän nimi tulee mainita. Lisää Creativecommons.fi

Ohjelmistokehitys ja -versiot

Ohjelmien kirjoittamista kutsutaan ohjelmoinniksi. Tavanomaisesti ohjelmistokehityksen taustalla on tarve saada toteutettua tietokoneella jokin tehtävä tai tehtäväkokonaisuus. Ohjelmistokehitys koostuu eri vaiheista tarvekartoituksen, suunnittelun, ohjelmoinnin, testauksen ja analysoinnin usein toistuessa syklisesti (iteratiivinen prosessi). Tarvekartoituksen tavoitteena on selvittää, millaisia tehtäviä sovelluksella on voitava suorittaa ja millaisia ominaisuuksia siinä tulee olla. Kartoituksen pohjalta suunnitellaan, miten ominaisuudet voidaan parhaiten toteuttaa. Ohjelmakoodi kirjoitetaan tämän jälkeen jollakin useista ohjelmointikielistä (C#, Java, …), joka tämän jälkeen käännetään erillisen kääntäjän avulla tietokoneen ymmärtämälle konekielelle.

Ohjelma testataan virheiden ja käytettävyyden varalta viimeistään ennen julkaisua, mutta mielellään useissa vaiheissa ohjelmointiprosessin aikana. Ohjelmistoista julkaistut niinkutsutut beta-versiot ovat lähes valmiita ohjelmia, joiden testaus on vielä kesken. Alpha-versiot ovat vielä keskeneräisiä versioita eikä näitä päästetä yleensä edes julkisesti testikäyttöön. Eri versiot merkitään yleensä ohjelman versionumeron yhteyteen pienellä a tai b -kirjaimella, esimerkiksi Ohjelmannimi v0.99b

Ohjelmista julkaistaan usein eri versioita, jotka numeroidaan pienemmästä suurempaan, esimerkiksi v1.0, v1.02, v1.2, v1.25 jne. Näin tehdään siksi, että ohjelmistoista ei ehkä ole julkaisuvaiheessa vielä huomattu kaikkia virheitä eli bugeja ja niitä korjataan uusissa versioissa. Ohjelmaan voidaan myös lisätä uusia ominaisuuksia tai olemassa olevia toiminnallisuuksia parannetaan. Jos uusia ominaisuuksia tulee merkittävästi lisää, julkaistaan ohjelmasta yleensä seuraava kehitysversio, esimerkiksi v2.0.