240 likes | 381 Views
Operačné systémy. Základy. History. Bez OS: priame programovanie OS Zavádzač: Dierne štítky či pásky, používateľ nebol pri počítači ! OS Spooling: naraz vstup + práca + tlač (umožnili ho disky) OS Mutitasking, používateľ opäť pri počítači !. Operačný systém - OS.
E N D
Operačné systémy Základy
History • Bez OS: priame programovanie • OS Zavádzač: Dierne štítky či pásky, používateľ nebol pri počítači ! • OS Spooling: naraz vstup + práca + tlač (umožnili ho disky) • OS Mutitasking, používateľ opäť pri počítači !
Operačný systém - OS • OS je program – prostredník medzi používateľom a jeho programami, medzi programami a hardvérom. • Základom je výkonné jadro OS, tzv. kernel. • + programy dodané s OS – kompilátor pascalu, editor, GUI
Počítačový systém • Hardvér • Jadro operačného systému • Aplikačné programy a nástroje na správu systému • Používatelia
OS pre PC • PC – personálny (osobný) počítačMS-DOS, OS/2, Windows XP, Linux • Jednoduchosť, multimédiá, rýchlosť • Môže padať, ochrana často stačí slabá
Pocket Computers • PDA (osobný digitálny asistent), malá pamäť, slabá náhrada disku, pomalý procesor, malý displej • Jednoduchosť, orezaná funkčnosť programov, rebootuje kedy chce, ochrana maximálne heslom • OS Symbian, odrody Windows, Linux, vlastný OS výrobcu
Sálové počítače • Až 30.000 terminálov(T = monitor, klávesnica, myš) • Komplexnosť, odolnosť voči sieťovým útokom, chybám = tolerancia chýb, efektivita, bezpečnosť, zálohovanie • Unix/Linux, Windows Server 2003/XP • Obrovské polia diskov (TB), veľká operačná pamäť (desiatky GB)
Sálové počítače (II. diel) • Viacprocesorové počítače • Symetrické procesory = rovnocenné + spoločná operačná pamäť • Asymetrické = typu master-slave + oddelená operačná pamäť • Efektivita = všetky zariadenia maximálne využiť – všetko bolo drahé a starne to...
Distribuované OS • Viacero počítačov • Zdieľanie zariadení (disky, tlačiarne) • Urýchlenie výpočtov • Zvýšenie spoľahlivosti – porucha časti nie je poruchou celku • Novell NetWare
Architektúra počítača • CPU – Central Processing Unit • VP (vyrovnávacia pamäť) pre časté dáta z OP = IVP (L1), EVP (L2) • OP Operačná pamäť • I/O Zariadenia (klávesnica, grafická karta, myš, pevné disky, kamera, tlačiareň)
Prerušenia • Výskyt udalosti (tik časovača, výpadok prúdu, dokončenie prenosu dát cez DMA, delenie nulou) • Obsah registrov na zásobník, aj návratová adresa CS:IP • Obslúženie udalosti (podprogram) • Vyňatie CS:IP zo zásobníka
Softvérové prerušenie • Volanie služby operačného systému vyvolané softvérom • Pr: čítam súbor, chcem presný čas • Dva režimy CPU: • používateľský (program) • systémový (funkcie OS môžu všetko)
Architektúra OS • Procesy PS • Operačná (primárna) pamäť OP • Sekundárna pamäť SP • I/O zariadenia (tzv. periférne) I/O • Súbory • Sieť (komunikácia) • Používateľ (Human Interface) HI
Procesy (PS) • PS je spustený program. • Vytváranie a ukončovanie PS. • Pozastavenie a reaktivácia PS. • Synchronizácia PS. • Komunikácia medzi PS.
Operačná pamäť (OP) • Je to primárna pamäť • Prehľad o obsadených úsekoch OP • Prideľovanie OP procesom (novým i starým žiadajúcim o ďalšiu pamäť)- aj navracanie pochopiteľne • Odkladanie stránok (swap) • Vyrovnávacia pamäť disku
Sekundárna pamäť (SP) • Disk, disketa, CD, DVD, USB kľúč... • Prehľad o voľnom priestore na SP (preto formátujeme) • OS riadi prístup k SP (delenie diskov na logické disky, formátovanie logických diskov, obsadzovanie sektorov – FAT, i-node)
Súbory • Vytváranie a vymazávanie súborov i adresárov • Ochrana dát na logických diskoch • Mapovanie logického súborového systému na logické disky (prideľovanie sektorov súborom) • Zálohovanie súborov
I/O zariadenia • Jadro počítača: CPU (+VP) + OP • Zvyšok tvoria I/O = Input/Output = Vstupno/Výstupné zariadenia • Ovládajú sa iba počas prerušení ovládačmi – malé obslužné programy • Výnimkou je DMA, kedy procesor prenos dát iba inicializuje
API pre I/O • OS poskytuje programom API (application programming interface) programové rozhranie = sadu funkcií pre „virtuálne“ zariadenie, napríklad tlačiareň. Detaily prevodu všeobecných funkcií pre konkrétne zariadenie sú vecou jeho ovládača.
Komunikačný systém • Komunikácia medzi programami a používateľmi na lokálnom počítači • To isté medzi rôznymi počítačmi • Patria sem aj služby FTP, HTTP, SSH apod. • Pod nimi sú siete, napríklad Internet s jeho protokolom ICP/IP
HI - Human Interface • Je to rozhranie medzi používateľom a počítačovým systémom, slúži na spúšťanie a ovládanie programov • Textové – rýchle, interpretátor textových príkazov • Grafické GUI – Graphical User Interface – intuitívne, rýchle na naučenie sa
Virtuálny počítač (VirPoč) • Je prostredie napríklad MS-DOSu vo Windows – simulácia jedného systému v inom, je to obľúbené • Vrstvená štruktúra OS – vrstvy majú nad a pod sebou „virtuálne počítače“ tvorené sadou funkcií
Príklad: Windows XP • HAL (Hardware Abstraction Layer) – ovládače vyrovnávajúce špecifiká I/O zariadení • NT executive = jadro s démonmi ovládajúcimi DVP, stránkovanie... • Chránené podsystémy (VirPoč) • Aplikačné programy bežiace na VirPoč