Case Studies of Operating Systems (CHAPTER 12) / অপারেটিং সিস্টেমগুলোর ক্ষেত্রে অধ্যয়ন

 অপারেটিং সিস্টেমগুলোর ক্ষেত্রে অধ্যয়ন

অপারেটিং সিস্টেম (Operating System) সম্পর্কে কেস স্টাডিজ হল আধুনিক প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। অপারেটিং সিস্টেম হল সফটওয়্যার যা কম্পিউটার হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যারের মধ্যে যোগাযোগ প্রতিষ্ঠা করে। এটি ব্যবহারকারীর জন্য একটি ইন্টারফেস সরবরাহ করে এবং বিভিন্ন কাজের সমন্বয় সাধন করে। এই নোটে আমরা কয়েকটি জনপ্রিয় অপারেটিং সিস্টেমের কেস স্টাডি নিয়ে আলোচনা করব।

১. উইন্ডোজ অপারেটিং সিস্টেম (Windows Operating System)

উইন্ডোজ হলো মাইক্রোসফট দ্বারা উন্নত একটি জনপ্রিয় অপারেটিং সিস্টেম। এর বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত:

• ব্যবহারকারীর বন্ধুত্বপূর্ণ ইন্টারফেস: গ্রাফিকাল ইউজার ইন্টারফেস (GUI) যা ব্যবহার করা সহজ।
• বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন সমর্থন: অফিস, গেম, মিডিয়া প্লেয়ার ইত্যাদি।
• নিরাপত্তা: ফায়ারওয়াল, এন্টিভাইরাস ইত্যাদির মাধ্যমে সুরক্ষা।

২. লিনাক্স অপারেটিং সিস্টেম (Linux Operating System)

লিনাক্স হলো একটি ওপেন সোর্স অপারেটিং সিস্টেম, যা বিশ্বজুড়ে বিভিন্ন সংস্করণে পাওয়া যায়। এর বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত:

• ফ্রি এবং ওপেন সোর্স: ব্যবহারকারীরা এটি বিনামূল্যে ডাউনলোড এবং ব্যবহার করতে পারেন।
• স্টেবিলিটি এবং সিকিউরিটি: সার্ভার ব্যবহারের জন্য খুব জনপ্রিয়।
• কাস্টমাইজেশন: ব্যবহারকারীরা নিজেদের প্রয়োজন অনুযায়ী সিস্টেম কাস্টমাইজ করতে পারেন।

৩. ম্যাকওএস (macOS)

অ্যাপল দ্বারা উন্নীত ম্যাকওএস হল একটি শক্তিশালী অপারেটিং সিস্টেম যা ম্যাক কম্পিউটারগুলির জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত:

• ইন্টিগ্রেশন: অ্যাপল পণ্যগুলির সাথে seamless ইন্টিগ্রেশন।
• অত্যাধুনিক ডিজাইন: ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা উন্নত করে।
• নিরাপত্তা: উচ্চ স্তরের নিরাপত্তা ফিচার।

৪. অ্যান্ড্রয়েড (Android)

অ্যান্ড্রয়েড হলো গুগল দ্বারা তৈরি একটি ওপেন সোর্স মোবাইল অপারেটিং সিস্টেম। এর বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত:

• মোবাইল অ্যাপ্লিকেশন: Play Store থেকে বিভিন্ন অ্যাপ ডাউনলোড করা যায়।
• কাস্টমাইজেশন: ব্যবহারকারীরা হোম স্ক্রীন কাস্টমাইজ করতে পারেন।
• বিভিন্ন ডিভাইসে সাপোর্ট: স্মার্টফোন থেকে ট্যাবলেট পর্যন্ত।

অপারেটিং সিস্টেমের কেস স্টাডি আমাদের প্রযুক্তির বর্তমান ধারার সাথে পরিচিত করায়। প্রতিটি অপারেটিং সিস্টেমের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে, এবং এটি ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা এবং পছন্দ অনুযায়ী নির্বাচন করা হয়। অপারেটিং সিস্টেমের গুরুত্ব বাড়ানোর সঙ্গে সঙ্গে, আমাদের এগুলির কার্যকারিতা ও সুরক্ষা সম্পর্কে সচেতন থাকা অত্যন্ত জরুরি।

UNIX/Linux: ইতিহাস, স্থাপত্য, ফাইল সিস্টেম এবং শেল

ইতিহাস

UNIX একটি অপারেটিং সিস্টেম যা 1960-এর দশকের শেষের দিকে AT&T-এর বেল ল্যাবরেটরিতে তৈরি করা হয়। এটি একটি মাল্টি-টাস্কিং এবং মাল্টি-ইউজার সিস্টেম, যা প্রথমে গবেষণা এবং শিক্ষা প্রতিষ্ঠানে ব্যবহৃত হয়। পরবর্তীতে UNIX-এর বিভিন্ন সংস্করণ ও ভ্যারিয়েন্ট বের হয়, যার মধ্যে Linux একটি গুরুত্বপূর্ণ।

Linux তৈরি করেন লিনাস টর্঵াল্ডস 1991 সালে। এটি UNIX-এর একটি মুক্ত সংস্করণ এবং এটি ওপেন সোর্স হওয়ার কারণে বিশ্বজুড়ে বিকাশকারীদের জন্য এটি ব্যবহার এবং উন্নয়ন করার সুযোগ দেয়। Linux-এর জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পায় কারণ এটি স্থিতিশীলতা, নিরাপত্তা এবং স্বাধীনতার জন্য পরিচিত।

স্থাপত্য

UNIX/Linux-এর স্থাপত্য সাধারণত তিনটি স্তরে বিভক্ত হয়:

1.   কর্নেল: এটি সিস্টেমের কেন্দ্রবিন্দু, যা হার্ডওয়্যার ও সফটওয়্যারের মধ্যে যোগাযোগ তৈরি করে। এটি প্রক্রিয়া পরিচালনা, মেমরি ব্যবস্থাপনা এবং ফাইল সিস্টেম নিয়ন্ত্রণের কাজ করে।

2.   শেল: এটি একটি ব্যবহারকারী ইন্টারফেস, যা ব্যবহারকারীকে কমান্ড লিখে সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। ব্যবহারকারী শেলের মাধ্যমে বিভিন্ন কমান্ড এবং স্ক্রিপ্ট চালাতে পারেন।

3.   অ্যাপ্লিকেশন: এটি বিভিন্ন সফটওয়্যার এবং টুলস, যা ব্যবহারকারীর প্রয়োজন অনুযায়ী কাজ করে। যেমন, টেক্সট এডিটর, ব্রাউজার, এবং অন্যান্য ইউটিলিটিস।

ফাইল সিস্টেম

UNIX/Linux-এ ফাইল সিস্টেম একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা কাঠামো, যা ডেটা সংরক্ষণ এবং সংগঠনে সাহায্য করে। এখানে কিছু গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য:

1.   হায়ারার্কিক্যাল স্ট্রাকচার: ফাইল সিস্টেম একটি গাছের মতো কাঠামোতে থাকে, যেখানে মূল ডিরেক্টরি (/) থাকে এবং এর অধীনে বিভিন্ন সাব-ডিরেক্টরি ও ফাইল থাকে।

2.   ডিরেক্টরি এবং ফাইল: UNIX/Linux-এ সবকিছু ফাইল হিসেবে দেখা হয়, যার মধ্যে ডিরেক্টরি, সাধারণ ফাইল এবং বিশেষ ফাইল (যেমন ডিভাইস ফাইল) অন্তর্ভুক্ত।

3.   পারমিশন সিস্টেম: প্রতিটি ফাইল এবং ডিরেক্টরির জন্য মালিকানা এবং পারমিশন থাকে। এটি নিরাপত্তা নিশ্চিত করে এবং ব্যবহারকারীদের মধ্যে অনুমতি নিয়ন্ত্রণ করে।

শেল

শেল হল একটি কমান্ড লাইন ইন্টারফেস যা ব্যবহারকারীদের সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। এখানে কিছু জনপ্রিয় শেল উল্লেখ করা হলো:

1.   Bash (Bourne Again SHell): এটি সবচেয়ে জনপ্রিয় শেল, যা GNU প্রকল্পের অংশ এবং UNIX/Linux-এ ডিফল্ট শেল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

2.   C Shell (csh): এটি C প্রোগ্রামিং ভাষার সিনট্যাক্স অনুসরণ করে এবং কিছু উন্নত ফিচার সরবরাহ করে।

3.   Z Shell (zsh): এটি একটি উন্নত শেল, যা Bash-এর মতো অনেক ফিচার এবং কিছু নতুন ফিচার সরবরাহ করে, যেমন অটো-কমপ্লিশন এবং উন্নত স্ক্রিপ্টিং।

UNIX/Linux-এর ইতিহাস, স্থাপত্য, ফাইল সিস্টেম এবং শেলের মধ্যে একটি গভীর সংযোগ রয়েছে। UNIX-এর ভিত্তিতে তৈরি Linux একটি শক্তিশালী এবং স্থিতিশীল অপারেটিং সিস্টেম, যা বিশ্বজুড়ে ব্যবহারকারীদের জন্য জনপ্রিয়। এর ওপেন সোর্স প্রকৃতি এবং বিভিন্ন ফিচারের কারণে এটি প্রযুক্তি বিশ্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে উঠেছে।

 

উইন্ডোজ: আর্কিটেকচার, ফাইল সিস্টেম, প্রসেস ম্যানেজমেন্ট

১. উইন্ডোজের আর্কিটেকচার

উইন্ডোজ অপারেটিং সিস্টেমের আর্কিটেকচার মূলত তিনটি স্তরে বিভক্ত:

1.   হার্ডওয়্যার স্তর:

o    এই স্তরটি কম্পিউটারের শারীরিক উপাদান যেমন CPU, RAM, হার্ড ড্রাইভ ইত্যাদি নিয়ে গঠিত।

2.   কোর সিস্টেম স্তর:

o    এটি উইন্ডোজের কেন্দ্রীয় অংশ, যেখানে মূল কাজগুলো পরিচালিত হয়। এর মধ্যে রয়েছেন:

§  কার্নেল: এটি হার্ডওয়্যারের সাথে যোগাযোগ করে এবং প্রসেসগুলির ব্যবস্থাপনা করে।

§  ড্রাইভার: হার্ডওয়্যার ডিভাইসগুলোর সাথে যোগাযোগের জন্য প্রয়োজনীয় সফটওয়্যার।

3.   ইউজার ইন্টারফেস স্তর:

o    এটি ব্যবহারকারীদের জন্য গ্রাফিক্যাল ইউজার ইন্টারফেস (GUI) প্রদান করে। ইউজার এই স্তরের মাধ্যমে উইন্ডোজের বিভিন্ন ফিচার ব্যবহার করে।

২. উইন্ডোজের ফাইল সিস্টেম

উইন্ডোজের ফাইল সিস্টেম বিভিন্ন ধরনের ফাইল এবং ডিরেক্টরি ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রধান ফাইল সিস্টেমগুলি হল:

·         FAT (File Allocation Table):

• এটি প্রাচীন একটি ফাইল সিস্টেম যা ছোট ড্রাইভগুলোর জন্য উপযুক্ত।

·         NTFS (New Technology File System):

• এটি আধুনিক উইন্ডোজ সংস্করণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। এর বৈশিষ্ট্যগুলো অন্তর্ভুক্ত:
• বড় ফাইল সাপোর্ট
• নিরাপত্তা এবং এনক্রিপশন
• ফাইল এবং ফোল্ডারগুলোর জন্য পারমিশন নিয়ন্ত্রণ

·         exFAT (Extended File Allocation Table):

• এটি ইউএসবি ফ্ল্যাশ ড্রাইভ এবং অন্যান্য পোর্টেবল ডিভাইসের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি FAT এর একটি উন্নত সংস্করণ।

৩. প্রসেস ম্যানেজমেন্ট

প্রসেস ম্যানেজমেন্ট উইন্ডোজের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ যা প্রসেসের সৃষ্টির, পরিচালনার এবং সম্পন্ন করার কাজ করে। এর মূল কাজগুলি হল:

·         প্রসেস সৃষ্টি:

• একটি নতুন প্রসেস তৈরি করতে উইন্ডোজ CreateProcess ফাংশন ব্যবহার করে।

·         প্রসেস সম্পাদন:

• উইন্ডোজ প্রসেসের জন্য সিপিইউ সময় বরাদ্দ করে এবং তাদের সম্পাদনা করে।

·         প্রসেস টার্মিনেশন:

• যখন একটি প্রসেস সম্পন্ন হয়, তখন উইন্ডোজ TerminateProcess ফাংশন ব্যবহার করে প্রসেসটিকে বন্ধ করে দেয়।

·         প্রসেস ট্যাবল:

• উইন্ডোজ একটি প্রসেস টেবিল ব্যবহার করে যেখানে সমস্ত সক্রিয় প্রসেসের তথ্য সংরক্ষণ করে।

·         মাল্টি-টাস্কিং:

• উইন্ডোজ একাধিক প্রসেসকে একসাথে পরিচালনা করতে সক্ষম, যা ব্যবহারকারীদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন একই সাথে চালানোর সুবিধা দেয়।

অ্যান্ড্রয়েড: মোবাইল অপারেটিং সিস্টেমের আর্কিটেকচার

অ্যান্ড্রয়েড একটি ওপেন সোর্স মোবাইল অপারেটিং সিস্টেম যা গুগল দ্বারা উন্নত করা হয়েছে। এর মূল বৈশিষ্ট্যগুলো হলো:

1.   লিনাক্স কার্নেল: অ্যান্ড্রয়েডের ভিত্তি হল লিনাক্স কার্নেল। এটি হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যারের মধ্যে একটি সংযোগ তৈরি করে এবং হার্ডওয়্যার স্তরে পরিচালনা করার জন্য সমর্থন প্রদান করে।

2.   হার্ডওয়্যার অ্যাবস্ট্রাকশন লেয়ার (HAL): HAL হলো একটি সফটওয়্যার ইন্টারফেস যা অপারেটিং সিস্টেম এবং হার্ডওয়্যারের মধ্যে একটি স্তর তৈরি করে। এটি ড্রাইভার এবং হার্ডওয়্যারের জন্য নির্দিষ্ট ফাংশনগুলো সরবরাহ করে।

3.   অ্যান্ড্রয়েড রানটাইম (ART): অ্যান্ড্রয়েডের নতুন সংস্করণগুলিতে DVM (Dalvik Virtual Machine) এর পরিবর্তে ART ব্যবহার করা হয়। এটি অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে দ্রুত চালাতে সহায়তা করে।

4.   অ্যাপ্লিকেশন ফ্রেমওয়ার্ক: এটি বিভিন্ন API সরবরাহ করে যা ডেভেলপারদের অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে সহায়তা করে। এতে UI, গ্রাফিক্স, ডেটাবেস, এবং নেটওয়ার্কিং এর জন্য ফাংশনালিটি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

5.   অ্যাপ্লিকেশন স্তর: এটি ইউজার ইন্টারফেসের জন্য বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন নিয়ে গঠিত। ব্যবহারকারী এখানে অ্যাপ্লিকেশনগুলি ইন্সটল ও পরিচালনা করে।

প্রসেস ম্যানেজমেন্ট

অ্যান্ড্রয়েডের প্রসেস ম্যানেজমেন্টের কয়েকটি মূল বৈশিষ্ট্য হলো:

1.   মাল্টি-টাস্কিং: অ্যান্ড্রয়েড মাল্টি-টাস্কিং সমর্থন করে, যার ফলে একাধিক অ্যাপ্লিকেশন একসাথে চলতে পারে।

2.   প্রসেস স্তর: অ্যান্ড্রয়েডে প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনকে একটি পৃথক প্রসেস হিসেবে চালানো হয়, যা নিরাপত্তা এবং পারফরম্যান্স বৃদ্ধিতে সহায়তা করে।

3.   সিস্টেম মেমরি ম্যানেজমেন্ট: অ্যান্ড্রয়েড সিস্টেমটি স্মৃতি ব্যবস্থাপনায় সক্ষম। এটি অপ্রয়োজনীয় প্রসেসগুলো বন্ধ করে এবং স্মৃতির ব্যবহার অপটিমাইজ করে।

4.   লাইটওয়েট থ্রেড: অ্যান্ড্রয়েডে থ্রেড ব্যবস্থাপনার জন্য লাইটওয়েট থ্রেড ব্যবহার করা হয়, যা অ্যাপ্লিকেশনগুলোকে আরও দ্রুত কাজ করতে সহায়তা করে।

নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্য

অ্যান্ড্রয়েডের নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে অন্তর্ভুক্ত:

1.   অ্যাপ্লিকেশন স্যান্ডবক্সিং: প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশন একটি পৃথক স্যান্ডবক্সে চলে, যার ফলে এক অ্যাপ্লিকেশন অন্যটির ডেটা অ্যাক্সেস করতে পারে না।

2.   পারমিশন মডেল: অ্যাপ্লিকেশনগুলি চালানোর আগে ব্যবহারকারীকে তাদের নিরাপত্তা অনুমতি দিতে হয়। এটি ব্যবহারকারীর তথ্য সুরক্ষিত রাখতে সহায়ক।

3.   ডেটা এনক্রিপশন: অ্যান্ড্রয়েড ব্যবহারকারীর ডেটাকে এনক্রিপ্ট করার ক্ষমতা রাখে, যা ডেটা চুরি বা ক্ষতির বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করে।

4.   অ্যান্ড্রয়েড সিকিউরিটি আপডেট: গুগল নিয়মিত নিরাপত্তা আপডেট প্রদান করে, যা ব্যবহৃত ডিভাইসে সুরক্ষা বাড়ায়।

5.   ট্রাস্টেড ফেস: অ্যান্ড্রয়েডে ফেসিয়াল রিকগনিশন ব্যবহার করে নিরাপত্তা বাড়ানোর একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

অ্যান্ড্রয়েড একটি শক্তিশালী এবং নমনীয় মোবাইল অপারেটিং সিস্টেম যা তার আর্কিটেকচার, প্রসেস ম্যানেজমেন্ট এবং নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত। এটি ব্যবহারকারীদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন তৈরি এবং ব্যবহারের সুযোগ দেয় এবং একই সঙ্গে তাদের ডেটা সুরক্ষা নিশ্চিত করে।