STARTOVANJE OPERATIVNOG SISTEMA

1. STARTOVANJE OPERATIVNOG SISTEMA

2. - Pre nego što PC počne da izvršava OS on mora na neki način da učita OS sa diska u memoriju sa direktnim pristupom- PC ovo postiže pomoću samostalnog učitavanja male količine koda koji je trajni deo PCja- 2 funkcije: 1. POST 2. da se pronađe uređaj na kome se nalazi OS- nakon toga se pokreće proces čitanja sistemskih datoteka i kopiranja u RAM

3. BIOS -Basic Input/Output System- srce računara- definiše karakter, individualnost PC-obično se nalazi u ROM čipovima-sadrži nekoliko odvojenih rutina koje obavljaju različite funkcije tokom podizanja sistema-spona između OS i hardverskih komponenti

4. CMOS- Complementary Metal Oxide Silicon- dodatni blok memorije koji je sačinjen od CMOS čipova -baterijsko napajanje koje omogućava čuvanje sadržaja i kad je računar isključen- CMOS baterija- skoro nikad se ne menja-osnovni podaci o konfiguraciji sistema- izmena parametara- CMOS setup- izmene pomoću kojih BIOS konfiguriše set čipova računara, ulaz u program je omogućen pritiskom na određenu kombinaciju tastera

5. POST-Power-On Self-Test- samoispitivanje po uključenju napajanja - u opštem slučaju izvršava testiranje RAM-a, tastature i diskova; niz dijagnostičkih testova- PC svestan prisustva nekih komponenti-startni program mora biti smesten u BIOS ROM- Aktivira se samo u slučaju hladnog starta (cold boot)

6. POST proces- uključenje napajanja- samotestiranje bloka napajanja- zatim šalje električni signal po unapred programiranoj putanji do CPU - on briše podatke koji su preostali u internim memorijskim registrima i postavlja brojač naredbi na F000-lokacija koja ukazuje procesoru kako da se poveže sa ostalim perifernim uređajima PC- CPU koristi ovu adresu da pronađe i izvrši ROM BIOS program za početno podizanje- i izvršava se niz sistemskih provera- CPU najpre proverava sebe i POST program čitanjem koda koji se nalazi na raznim lokacijama i njegovim poređenjem sa identičnim zapisima koji su permanentno smešteni u čipu BIOSa

7. -- CPU šalje signale preko sistemske sabirnice koja međusobno povezuje sve komponente – kako bi se utvrdilo da one funkcionišu- CPU proverava i sistemski sat koji je odgovoran za regulisanje brzine signala kako bi se sve operacije PC odvijale sinhronizovano i na predviđen način- POST ispituje memoriju koja se nalazi na video adapteru i proverava video signale koji kontrolišu displej; tada se prvi put nešto vidi na monitoru, jer tada se video BIOS učitava u sistemski BIOS - Zatim se izvršava niz testova kako bi proverio da li RAM čipovi pravilno funkcionišu i to tako što se upisuju podaci u svaki čip, a zatim se čitaju i porede sa originalnim podacima; na nekim PC se može videti odbrojavanje koje pokazuje veličinu memorije

8. - -CPU verifikuje da li je tastatura pravilno priključena i određuje da li je neki taster na njoj bio pritisnut, verovatno će tada na kratko zasvetleti diode na tasterima Num, Caps i Scroll Lock- POST šalje signale po određenim putanjama na sabirnici do disketne, CD-ROM i disk jedinice i čeka na odgovor kako bi odredio koje su jedinice raspoložive- rezultati POST testova se upoređuju sa podacima u određenom CMOS čipu, jer oni predstavljaju zvanični zapisnik o tome koje su komponente instalirane- CMOS je vrsta memorijskog čipa koji zadržava svoje podatke kada je napajanje isključeno, pod uslovom da dobija makar kap struje od baterije- sve promene osnovne konfiguracije sistema moraju se zapisati u CMOSu; ako testovi otkriju novi hardver tada se ažurira CMOS konfiguracija

9. - ako računar sadrži SCSI kontroler ili neki drugi uređaj sa sopstvenim BIOSom, on će takođe biti učitan u sistemski BIOS- ponekad se BIOS kodovi kopiraju iz sporih CMOS BIOS čipova u brži RAM - noviji PC mogu da obave Plug-and-Play operacije radi raspoređivanja sistemskih resursa između različitih komponenti- SCSI kontroler-samokonfigurisanje pomoću plug-and-play uređaja

10. Pretpostavka da postoji windows xp Program za početno podizanje nalaže procesoru da izvrši program koji se nalazi u sektoru za podizanje sistema diska C NTLDR-NT Loader – ukazuje procesoru gde može naći potreban dodatni kod na disku Na sistemu Windows XP taj kod je NTDETECT.COM koji prikazuje uvodni ekran Windows XPa, dok pravi spisak svih hardverskih komponenti sistema koje prepoznaje NTDETECT prikazuje taj spisak na ekranu i dodaje ga u Registry bazu, gde drugi programi imaju pristup tim informacijama

11. Registry preuzima neke rutinske poslove podizanja sistema od NTLDRa Baza Registry učitava nekoliko programa niskog nivoa u memoriju Nakon što je locirano dovoljno datoteka za rukovanje osnovnim hardverskim operacijama, Windows otpočinje drugo pretraživanje komponenti, ovaj put učitavanjem Plug and Play komponenti(SCSI kartica, tastatura, zvučna kartica, mrežna kartica, disk, miš) Zatim učitava podršku za IDE diskove kako bi prepoznao particije na disku i zvanično montira disk jedinice za upotrebu

12. Zatim specijalni video upravljački programi za takve komponente kao što je AGP ili MPEG A zatim se učitavaju servisi, poput onih za defragmentaciju diska i upravljanje particijama Nakon što su svi servisi instalirani i pošto počnu da rade svoj posao na ekranu će se videti deo GUIa

13. Kako radi Plug and Play BIOS pretražuje uređaje koji su mu potrebni po njihovim jedinstvenim identifikatorima a to su kodovi upisani u ROM, a zatim se prenosi kontrola OS Detektori- programi koji igraju ulogu međuspoja između OS i različitih uređaja Windows zahteva od svakog detektora da identifikuje uređaje koje će on kontrolisati i resurse koji su mu potrebni Sve informacije idu u hardversko stablo, tj. u bazu podataka u RAMu OS odlučuje kome dodeljuje koji resurs Konačno OS pronalazi upravljačke programe za svaki uređaj – mali dodatak koda za Windows koji OS govori o činjenicama za hardverski deo sa kojim treba da komunicira Ako ne pronađe drajver on traži da ga instalirate Sistem zatim učitava sve potrebne upravljačke programe uređaja i svaki upravljački program obaveštava o resursima koje njegov uređaj koristi Upravljački programi uređaja inicijalizuju svoje odgovarajuće uređaje i sistem završava podizanje

14. Kako sarađuju hardver i softver Save as – prosleđuje se OS OS najpre proverava da li je sve u redu sa komandom za upisivanje podataka na disku Zatim proverava da li je za operaciju čuvanja podataka potreban upravljački program uređaja koji predstavlja upravljački program posebno napisan za kontrolisanje određenog periferijskog uređaja i taj program postaje proširenje BIOSa Ako je disk jedinica jedna od onih za koje BIOS poseduje namenski, unapred napisan skup naredbi, sam BIOS šalje te naredbe i podatke kontroleru disk jedinice EIDE diskovi – kod njih je kontroler ugrađen u disk jedinicu Kontroler diska prevodi naredbe BIOSa/upravljačkog programa u električne signale koji glave za čitanje/pisanje diska pomeraju do odgovarajuće lokacije na disku i koji stvaraju magnetne signale za zapisivanje podataka dokumenta po površini diska Sadržaj BIOSa je obično upisan u EPROM

15. POST program se nikad ne menja- smešten je u NVRAM ili EPROM- CMOS memorija- konfiguracioni parametri se menjaju pa se moraju smestiti u drugu memoriju-otpornost na greške - dual BIOS - jedan čip je rezervna kopija

16. TEHNIČKI ASPEKTFaza 1: Uključivanje napajanjaFaza 2: Procesor je spreman za radFaza 3: BIOS izvršava POST testFaza 4: Detekcija uređajaFaza 5: Pregled konfiguracije sistemaFaza 6: Podizanje sistema (Boot Up)Faza 7: Učitavanje operativnog sistema

17. Faza 1: Uključivanje napajanja- stabilizacija traje pola sekunde- power ok šalje blok za napajanje nakon internih testova-matična ploča ne pokreće sistem sve dok ne primi ovaj signal

18. Faza 2: Procesor je spreman za rad- pokreće startni program iz BIOS ROM- 16 B sadrži pokazivač na pravi početak startnog programa

19. Faza 3: BIOS izvršava POST test-BIOS na video kartici je na adresi COOOh -nakon ispisa podataka o video kartici, ispisuje se poruka o sistemskom BIOS-u: proizvođač BIOS-averzija BIOS-Adatum proizvodnje BIOS-ataster koji je potrebno pritusnuti radi ulaska u BIOS setup programlogo sistemskog BIOS-aserijski broj BIOS-a- BIOS IDE/ATA na adresi C800H

20. Faza 4: Detekcija uređaja- kreiranje tabele koja uključuje IRQ, DMA kanale, U/I adrese- detekcija plug-and-play uređaja koji su na PCI ili ISA , identifikacija i učitavanje podataka iz ESCD-Extended System Configuration Data- proširen skup podataka koji je smešten u CMOS memoriju- poređenje konfiguracije sistema sa učitanom iz ESCD oblasti- podizanje, rezervisani dodatni sistemski resursi?

21. Faza 5: Pregled konfiguracije sistema-pre učitavanja OS prikazuje se pregled konfiguracije celog sistema i to :Processor (CPU) TypeCoprocessorClock SpeedFloppy Drive A i/ili Floppy Drive BIDE/ATA DrivesBase Memory Size: Extended Memory Size:Cache Size: Memory Type and ConfigurationDisplay lypeSerial Port(s)Parallel Port(s)Plug-and-play Devices

22. Faza 6: Podizanje sistema (Boot Up)- flopi, hd, cd-rom- redosled se može izmeniti u CMOS, kao opcija boot sequence ili boot order

23. Faza 7: Učitavanje operativnog sistema- OS instaliran na nekom od HD- BIOS na cilindru 0, glavi 0 i sektoru 1 traži zapis za podizanje sistema što je prvi sektor na HD- BIOS startuje OS podacima iz boot sektora

24. MASTER BOOT RECORD- sadrži podatke o broju particija, tipu, kao i podatke koje koristi BIOS- MBR sadrži MPT- Master Partition Table i program Master Boot Code- MBC je prvi program koji se izvršava nakon uključivanja PC

25. PARTICIJE- aktivna primarna particija- FDISK je DOS-ova komanda- podržava FAT(File Allocation Table) datotečne sisteme FAT12, FAT16, VFAT i FAT32- više OS na jednom računaru- NTFS (NT File System)

26. POKRETANJE OS- učitavanje OS pronalaženjem startnog uređaja redosledom definisanim u CMOS- ekvivalent DOS-a- windows zahteva dodatne korake: MBC proverava glavnu tabelu particija MBC diže sistem sa primarne particije kod sa startnog sektora proverava strukturu diska, a zatim root potraga za datotekama

27. OSNOVNI POJMOVI OS

28. Karakteristike operativnog sistemaJEDNOSTAVNOSTEFIKASNOSTFLEKSIBILNOST

29. Krajnji korisnik programer Dizajner Operativnog sistema Aplikacioni Program Servisni programi Operativni sistem Hardver

30. VIRTUALIZACIJA OS obezbeđuje virtuelne resurse

31. NAČINI RADA OS BATCH-paketna obrada TIME-SHARING REAL-TIME OBRADA

32. serijska obrada Sistem je određen da izvršava jedan program u bilo kom trenutku (JOB) Korisnik treba da Učita program i kompajler u glavnu memoriju Sačuva iskompajlirani kod Poveže predefinisani modul softvera Učita izvršni program u glavnu memoriju i pokrene ga

33. BATCH Ima za cilj povećanje korisnosti svih resursa Poslovi se izvršavaju onim redom kako dolaze u red poslova spremnih za izvršavanje

34. TIME-SHARING deljenje procesorskog vremena Procesor se dodeljuje više procesa u unapred definisanom kvantumu vremena Primer je algoritam Round-Robin

35. Round-robin JOBs D C B A Vreme CPU

36. REAL-TIME Kod sistema gde se vreme odgovora zahteva u strogo definisanim granicama Hard real-time: granice su strogo definisane Korisno u nekim industrijskim procesima, ROM, sekundarna skladišta U konfliktu sa time-sharing Soft real-time: Granice su razumno postavljene Korisno u aplikacijama(virtuelni događaji, multimedija...)koje zahtevaju neke napredne OS

37. REŽIMI RADA-korisnički-user mode: sve se izvršava na korisničkom nivou (softver koji razvijate za određeni program)-sistemski-kernel mode: na nivou OS- dodat je bit za režim rada gde je 1-korisnički, a 0-kernel- kada se desi prekid, greška, hardver prelazi na kernel režim rada- privilegovane instrukcije mogu biti samo u kernelu

38. MULTIPROGRAMIRANJE: broj programa koji se u isto vreme izvršavaju na računaruKERNEL: deo OS koji se nalazi u operativnoj memoriji i koji koristi najčešće korišćene funkcijePROCES ≠ PROGRAMtabela procesa i KBPNITI-THREAD hijerarhija: roditelji dete C D A B E F

39. Monolitna struktura operativnog sistema: • OS je napisan kao skup procedura pri čemu svaka od njih može pozvati bilo koju drugu proceduru iz tog skupa kad god je potrebno • Interfejs; glavni program, servisna procedura, utility procedure • OS sa strukturom mikrojezgra • Dodavanje novog servisa ne zahteva modifikovanje jezgra OS • Viši nivo zaštite, jednostavnije projektovanje, pouzdaniji OS • Modularni OS • Lakše je modifikovati sistem i ispravljati greške • Informacije se čuvaju tamo gde je potrebno • Pristup samo unutar definisane i ograničene oblasti

40. KOMPONENTE SISTEMA Process Management Main Memory Management File Management I/O System Management Secondary Management Networking Protection System Command-Interpreter System

41. Process management OS je odgovoran za sledeće aktivnosti koje su u vezi sa ovom komponentom Kreiranje i brisanje procesa Prekid i nastavak izvršavanja procesa Priprema mehanizama za Proces sinhronizacije Proces komunikacije

42. Main-memory management Glavna memorija kao skladište podataka koje razmenjuju procesor i U/I uređaji OS obavlja sledeće aktivnosti Beleži koji deo memorije se trenutno koristi i od strane koga Odlučuje koji proces pustiti da se izvršava kada memorija postane slobodna Alocira i dealocira po potrebi delove memorije

43. File management OS obavlja Kreiranje i brisanje file Kreiranje i brisanje direktorijuma Podrška primitivama neophodnim za rad sa file i direktorijumima Mapiranje file na sekundarne ‘storage’ Pravljenje back-up na nenapajajuća skladišta

44. I/O system management Input/Output sistem izvršava sledeće aktivnosti Bufffer-caching sistem Opšti driver interface Driver za pojedine hardverske komponente

45. Secondary-storage management Većina diskova koristi spooling- principle on-line storage medium, za programe i podatke Koristi memoriju diska kao privremeni buffer za device Input se prvo dešava na disku , a output poslednji sa diska Redukovano vreme čekanja CPU, simultano izvršavanje input/output multiple poslova Aktivnosti OS Free space management Storage allocation Disk scheduling

46. Networking (distributed systems) To je kolekcija procesora koji ne dele memoriju i sat Komunikacija se obavlja pomoću protokola Omogućava pristup različitim resursima Pristup deljenim resursima omogućava Izračunavanje brzine Povećana dostupnost podataka Viša pouzdanost

47. Protection system Pod zaštitom se podrazumeva mehanizam za kontrolisanje pristupa programu, procesu, korisnika podacima i resursima Mehanizam mora da Razlikuje autorizovan i neautorizovan pristup Prikaže detaljno kontrolu Obezbedi sredstva primene

48. Command interpreter Krajnji korisnik zadaje zahteve OS kroz control statements koje čita i tumači tzv. command-line interpreter shell (u UNIX-u) Njegova f-ja je da uzme i izvrši sledeću komandu aktiviranjem sekvence servisa obezbeđenim od OS Alternativa je GUI-graphycal user interface

49. Servisi operativnog sistema Program execution – učitavanje programa u memoriju I/O operations File-system manipulation – sposobnost programada čita, piše, kreira i briše file Communications Error detection

50. Sistemski pozivi Obezbeđuju komunikaciju između OS i programa koji se trenutno izvršava 3 metode za prenos parametara između njih je Direktan prenos u registre Skladište parametre u tabelu u memoriji a zatim se adresa tabele kao parametar prosledi u registar Smeštanje parametara na stek od strane samog programa