Operačné systémy

1. Operačné systémy Funkcia a zloženie OS

2. Čo je to OS? • Operačný systém je sada programov, ktoré slúžia na uľahčenie práce s počítačom • OS vytvára rozhranie (textové alebo grafické) medzi HW a SW počítača a medzi používateľom a počítačom

3. Funkcie zabezpečované OS • komunikácia s používateľom prostredníctvom periférií • prideľovanie prostriedkov systému používateľom alebo aplikáciám (pamäť, výkon, ...) • prideľovanie času užívateľom alebo procesom • organizácia programov a súborov údajov na vonkajších pamäťových médiách • vytváranie a spúšťanie užívateľských programov • diagnostické funkcie - autokontrola systému, možnosť analýzy a odstraňovania chýb • zabezpečovacie funkcie - ochraňuje systém proti strate údajov pri výpadku napätia, proti neoprávnenej alebo neodbornej manipulácii • komunikácia s inými počítačmi v sieti

4. Časti OS • Jadro operačného systému – zabezpečuje prideľovanie prostriedkov, správu súborov, poskytuje podporu pre ostatné súčasti OS; je rezidentne (trvalo) umiestnené v operačnej pamäti počas behu PC • Monitor operačného systému - tiež nazývaný interpreter príkazov; zabezpečuje komunikáciu systému s užívateľom, prijíma a analyzuje impulzy z klávesnice, zisťuje význam systémových príkazov, vypisuje príslušné odozvy na zobrazovacie (výstupné) zariadenie • Ovládače  - obslužné programy I/O zariadení (periférií) 

5. Základné delenie OS • Podľa umiestnenia: • ROM orientované • Diskovo orientované • Podľa počtu používateľov: • Jednopoužívateľský • Viacpoužívateľský • Podľa počtu súčasne obslúžených úloh: • Jednoúlohové • Viacúlohové

6. Umiestnenie OS v rámci výpočtového systému • Operačný systém predstavuje programové vybavenie, pomocou ktorého výpočtový systém plní svoje základné funkcie. Operačný systém riadi a kontroluje jednotlivé časti technického vybavenia počítača (hardware) a zaisťuje pre aplikácie resp. používateľské programy všetky služby týkajúce sa ovládania technických prostriedkov. • V neposlednom rade sprostredkuje operačný systém komunikáciu medzi používateľom a výpočtovým systém tj. definuje používateľské rozhranie. Používateľ Aplikácie Operačný systém Hardware

7. Architektúra OS • Operačný systém má spravidla hierarchickú (vrstevnú) architektúru • Vrstva na najnižšej úrovni zaisťuje priamy styk s technickými prostriedkami (hardware) osobného počítača - táto vrstva sa nazýva BIOS (Basic Input Output System = základný vstupno/výstupný systém) • Služby BIOS-u používa samotné jadro operačného systému.  Pri niektorých činnostiach môže jadro OS voliť priamy prístup na technické prostriedky a tým pádom obísť štandardný BIOS. Tento spôsob však môže niekedy viesť ku nekompatibilite jadra OS s hardvérom. • Služby jadra operačného systému následne potom používajú rôzne nadstavby a hlavne aplikácie (programy) spúšťané pod operačným systémom. Častokrát je používateľské rozhranie vo forme nadstavby OS.

8. Architektúra OS Aplikácie, nadstavby Jadro OS BIOS HARDWARE

9. BIOS • Skladá sa z pevnej a variabilnej časti • Pevná zložka je uložená v ROM (ROMBIOS) • testy HW, zavedenie ostatných častí OS do pamäte, čas, dátum, chipset, PnP • AMIBIOS, AWARDBIOS (Phoenix) • Variabilná časť • je dodávaná s OS a obsahuje sadu programov pre ovládanie štandardných prídavných zariadení (klávesnica, myš, ...) • V MS-DOS je to súbor IO.SYS

10. Jadro OS • Táto vrstva je už nezávislá na technickom vybavení osobného počítača. Z vonkajšieho hľadiska realizuje jadro logický vstup a výstup (vrátane systémov ovládania súborov tzv. File Manager) a zaisťuje aj ostatné služby poskytované aplikačným programom. • Jadro operačného systému môže opäť predstavovať jeden alebo viac súborov. • Napr. vo Windows95/98 pre každú činnosť sa v rámci jadra definuje a spúšťa tzv. virtuálny počítač (virtual machine), ktorý môže jednotlivé súčasti používať resp. zdieľať. Z pohľadu tohto virtuálneho počítača sa hovorí o tzv. systémových zdrojoch (vrátane napr. kapacity diskového priestoru alebo kapacity operačnej pamäte). Počet takýchto virtuálnych počítačov v princípe nie je obmedzený. Takýmto spôsobom je potom možné spúšťať viac aplikácií v operačnom systéme súčasne (t.j. každému procesu je v princípe pridelený jeden virtuálny počítač) t.j. je možné dosiahnuť viacúlohovosť (multitasking). • Všetky ďalšie časti operačného systému sú vybudované nad jadrom, podobne ako všetky ostatné aplikačné programy.

11. Nadstavby OS • Do nadstavby operačného systému zaraďujeme interpreter riadiacich príkazov, externé príkazy, služobné programy a používateľské rozhranie. Všetky ostatné programy budeme zaraďovať medzi aplikácie. • Základný styk s používateľom sprostredkuje interpreter riadiacich príkazov. • Interpreter číta a interpretuje príkazy zadávané operačnému systému používateľom prostredníctvom klávesnice resp. všeobecne odoslané používateľským rozhraním (aj grafickým). • Interpreter je zodpovedný za vonkajšie správanie sa systému a tvar príkazov. Vykonávací kód príkazov je z určitej časti zabudovaný do interpretera príkazov (tzv. interné príkazy). • Externé príkazy spôsobia prechodné "natiahnutie" odpovedajúceho kódu z disku. Z tohto dôvodu ľubovoľný program sa dá chápať ako súčasť repertoáru externých príkazov.

12. Najpoužívanejšie OS • Microsoft Windows • Linux • Mac OS