1 SYSTEMY OPERACYJNE WSTĘP
2 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPCELE I FUNKCJE SO – program pośredniczący pomiędzy użytkownikiem a systemem komputerowym; zadaniem SO jest stworzenie środowiska, w którym użytkownik wykonuje programy. FUNKCJE SYSTEMU OPERACYJNEGO - nadzoruje i koordynuje (optymalizuje) wykorzystywanie zasobów (sprzętu) przez programy użytkowe, - dostarcza środków do właściwego użycia zasobów, - nie wykonuje sam żadnej użytecznej funkcji, ale tworzy środowisko, - zarządza zasobami i przydziela je poszczególnym programom i użytkownikom wg potrzeb, - steruje urządzeniami we-wy i programami użytkownika.
3 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPFUNKCJE UŻYTKOWE sterownie i kontrola wykonania programu – zapewnienie pełnej kontroli użytkownika nad kompilacją i uruchomieniem programu, obsługa we/wy – udostępnienie komunikacji z urządzeniami we/wy (bez konieczności znajomości szczegółów obsługi tych urządzeń), obsługa zbioru plików – umożliwia przetwarzanie plików.
4 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE zarządzanie pamięcią, ochrona zasobów – wzajemna separacja programów w celu zapewnienia ich prywatności, przydział zasobów systemu poszczególnym programom, obsługa wyjątków – reagowanie na zdarzenia zagrażające integralności systemu lub poprawnemu wykonaniu programów i podejmowanie rozstrzygnięć powstałych problemów, harmonogramowanie – ustalanie porządku wykonania programów, raportowanie – tworzenie statystyk wykorzystania zasobów.
5 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPZASOBY – obiekty współdzielone, (współużytkowane) [shared] przez użytkowników i system operacyjny. zasoby sprzętowe – procesory, urządzenia we/wy, pamięci, - zasoby programowe – pliki: programy i dane;
6 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPPRZESTRZEŃ ADRESOWA I PAMIĘCI Adresy, używane przez programistę w programie - adresy wirtualne (logiczne); ich zbiór - przestrzeń adresowa. Adresy rzeczywistych komórek pamięci operacyjnej - adresy fizyczne; ich zbiór - przestrzeń pamięci.
7 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPPROCESY Proces – obiekt aktywny = program z przydzielonymi zasobami komputerowymi (pamięć operacyjna, procesor). Proces sekwencyjny – realizacja programu sekwencyjnego Procesy współbieżne – wykonywanie jednego z nich zaczyna się po rozpoczęciu a przed zakończeniem drugiego.
8 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPJĄDRO SYSTEMU OPERACYJNEGO - ta część systemu operacyjnego, która działa w komputerze nieustannie; wszystkie pozostałe programy są programami użytkowymi. TRYBY PRACY SYSTEMU OPERACYJNEGO - tryb użytkownika (user mode) - wykonywane są programy użytkownika; - tryb monitora [jądra, systemu] (monitor mode) - wykonywane są funkcje jądra (funkcje SO).
9 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPFUNKCJE JĄDRA dostarczenie mechanizmów do tworzenia i usuwania procesów, dostarczenie mechanizmów szeregowania procesora, zarządzania pamięcią i urządzeniami (zarządzanie zasobami), dostarczenie narzędzi do synchronizacji działań dostarczenie mechanizmów komunikacji międzyprocesowej.
10 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPSTRUKTURA SO - struktura wielopoziomowa – modularna; SO - podzielony na kilka poziomów, każdy z nich budowany na bazie poziomu poprzedniego; najniższy poziom - sprzęt, najwyższy – łącze z użytkownikiem; każdy poziom - złożony ze zbioru procedur i struktur danych; procedury danego poziomu - wywoływane tylko z poziomu wyższego; dany poziom wykorzystuje funkcje i usługi oferowane przez poziom niższy.
11 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPSTRUKTURY SO I – rodzaje świadczonych przez system usług – spojrzenie użytkownika II – interfejs dla użytkowników i programistów – spojrzenie programisty III – elementy systemu i ich wzajemne powiązania – spojrzenie projektanta
12 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPUSŁUGI SO 1) dla wygody programisty / użytkownika Wykonanie programu System umie: załadować program do pamięci, rozpocząć jego wykonywanie, zakończyć go w sposób normalny lub z przyczyn wyjątkowych. Operacje wejścia-wyjścia Program użytkownika nie może bezpośrednio wykonywać operacji we/wy, środki do realizacji tych czynności ma system operacyjny.
13 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPUSŁUGI SO Manipulowanie systemem plików System plików umożliwia programom zapisywanie i odczytywanie plików, także tworzenie i usuwanie plików przy użyciu ich nazw. Komunikacja Procesy komunikują się w celu wzajemnego kontaktu i wymiany informacji. Dwie podstawowe metody: pamięć dzielona – procesy działają na tym samym komputerze, system komunikatów – procesy wykonywane są w różnych systemach komputerowych, połączonych przez sieć.
14 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPUSŁUGI SO Wykrywanie błędów System umie odpowiednio reagować na wszystkie rodzaje błędów, gwarantując poprawność i spójność obliczeń.
15 SYSTEMY OPERACYJNE - WSTĘPUSŁUGI SO ) optymalizujące działanie systemu Przydział zasobów Wielu użytkowników i zadaniom pracującym w tym samym czasie, muszą być przydzielone zasoby. Rozliczanie Przechowywanie danych o stopniu korzystania z poszczególnych zasobów systemu przez poszczególnych użytkowników, w celach rozliczeniowych lub informacyjnych i statystycznych. Ochrona Procesy wykonywane współbieżnie nie mogą sobie wzajemnie przeszkadzać ani udostępniać informacji użytkownikom (procesom) nieupoważnionym.
16 SYSTEMY OPERACYJNE – WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE NADZOROWANIE PROCESÓW zakończenie (end), zaniechanie (abort), załadowanie (load), wykonanie (execute), utworzenie procesu (create process), zakończenie procesu (terminate process), pobranie atrybutów procesu (get process attributes), określenie atrybutów procesu (set process attributes) czekanie na czas (wait for time), oczekiwanie na zdarzenie (wait for event), sygnalizacja zdarzenia (signal event), przydział i zwolnienie pamięci (allocate and free memory).
17 SYSTEMY OPERACYJNE – WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE 2. OPERACJE NA PLIKACH utworzenie pliku (create file), usunięcie pliku (delete file), otwarcie (open), zamknięcie (close), czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition), pobranie atrybutów pliku (get file attributes), określenie atrybutów pliku (set file attributes).
18 SYSTEMY OPERACYJNE – WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE 3. OPERACJE NA URZĄDZENIACH zamówienie urządzenia (request device), zwolnienie urządzenia (release device), czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition), pobranie atrybutów urządzenia (get device attributes), określenie atrybutów urządzenia (set device attributes), logiczne przyłączenie lub odłączenie urządzeń (logically attach or detach devices).
19 SYSTEMY OPERACYJNE – WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE 4. UTRZYMYWANIE INFORMACJI pobranie czasu lub daty (get time or date), określenie czasu lub daty (set time or date), pobranie danych systemowych (get system data), określenie danych systemowych (set system data), pobranie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (get process, file or device attributes), określenie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (set process, file or device attributes).
20 SYSTEMY OPERACYJNE – WSTĘPFUNKCJE SYSTEMOWE 5. KOMUNIKACJA utworzenie, usunięcie połączenia komunikacyjnego (create, delete communication connection), nadawanie, odbieranie komunikatów (send, receive messages), przekazanie informacji o stanie (transfer status information), przyłączanie lub odłączanie urządzeń zdalnych (attach or detach remote devices). Ώ