1 Wprowadzenie do informatyki Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Wprowadzenie do informatyki Wykład 11 Systemy operacyjne Copyright, 2001 © Jerzy R. Nawrocki Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

2 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Plan wykładu Wprowadzenie System operacyjny Historia systemów operacyjnych Podstawowe pojęcia Komunikacja międzyprocesowa J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11 Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

3 Oprogramowanie aplikacyjneWprowadzenie System komputerowy Oprogramowanie aplikacyjne System operacyjny Sprzęt J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

4 Wprowadzenie System komputerowy - przykładySystem F-K, MS Word, Gra komputerowa, .. Oprogramowanie aplikacyjne System operacyjny Windows NT, UNIX, QNX, .. Sprzęt Procesor, pamięć, dysk, CDROM, ... J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

5 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Plan wykładu Wprowadzenie System operacyjny Historia systemów operacyjnych Podstawowe pojęcia Komunikacja międzyprocesowa J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11 Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

6 .. jako maszyna wirtualnaSystem operacyjny .. jako maszyna wirtualna 16 komend: czytanie, pisanie, przesunięcie głowicy, inicjacja, odczyt położenia głowicy, rekalibracja, . . . Sterowanie napędem dysków elastycznych PD765 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

7 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11System operacyjny .. jako zarządca zasobów Pamięć System operacyjny = zestaw reguł pozwalających grupie osób na efektywne współdzielenie zasobów systemu komputerowego. Procesor Dysk System komputerowy J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

8 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Plan wykładu Wprowadzenie System operacyjny Historia systemów operacyjnych Podstawowe pojęcia Komunikacja międzyprocesowa J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11 Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

9 Historia systemów operacyjnychGeneracje systemów operacyjnych : Lampy elektronowe : Tranzystory i systemy wsadowe : Układy scalone i systemy wieloprogramowe : Komputery osobiste J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

10 Historia systemów operacyjnychWieloprogramowość / -zadaniowość Wieloprogramowość Wielozadaniowość Cray Program 1 System oper. Program 2 Program 3 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

11 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Plan wykładu Wprowadzenie System operacyjny Historia systemów operacyjnych Podstawowe pojęcia Komunikacja międzyprocesowa J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11 Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

12 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Proces Proces = Program w trakcie wykonania Program Wartości rejestrów Licznik rozkazów Dane . . . J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

13 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

14 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

15 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

16 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

17 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

18 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Procesy na 1 procesorze A B C D J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

19 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podstawowe pojęcia Stany procesu Wykonywany Gotowy Zablokowany J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

20 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11(c) Jerzy Nawrocki Plan wykładu Wprowadzenie System operacyjny Historia systemów operacyjnych Podstawowe pojęcia Komunikacja międzyprocesowa J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11 Wprowadzenie do informatyki, Wykład 11

21 Komunikacja międzyprocesowaZ:= Z + 1 Z:= Z + 3 X:= Z; X:= X + 1; Z:= X Y:= Z; Y:= Y + 3; Z:= Y Z: 7 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

22 Komunikacja międzyprocesowaZ:= Z + 1 Z:= Z + 3 X:= Z; X:= X + 1; Z:= X Y:= Z; Y:= Y + 3; Z:= Y Z: 7 X= 8 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

23 Komunikacja międzyprocesowaZ:= Z + 1 Z:= Z + 3 X:= Z; X:= X + 1; Z:= X Y:= Z; Y:= Y + 3; Z:= Y Z: 7 X= 8 Y= 10 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

24 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

25 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

26 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

27 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

28 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

29 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

30 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

31 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

32 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

33 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

34 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

35 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

36 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana Bum! J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

37 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana sekcja_krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

38 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana while true do begin sekcja_krytyczna(); inne_czynności() end; while true do begin sekcja_krytyczna(); inne_czynności() end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

39 Komunikacja międzyprocesowaŚcisła wymiana 1 while true do begin while kolej <> 0 do; sekcja_krytyczna(); kolej:= 1; inne_czynności() end; while true do begin while kolej <> 1 do; sekcja_krytyczna(); kolej:= 0; inne_czynności() end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

40 Komunikacja międzyprocesowaInstrukcja TSL CzekajNaOtwarcie . . . call CNO1 sekcja_krytyczna call Otworz1 inne_czynności . . . call CNO1 sekcja_krytyczna call Otworz1 inne_czynności J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

41 Komunikacja międzyprocesowaInstrukcja TSL Zamknięty CNO1: mov rej, Zamek1 mov Zamek1, 1 cmp rej, 0 jne CNO1 ret Otwarty Otwarty Otworz1: mov Zamek1, 0 ret J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

42 Komunikacja międzyprocesowaInstrukcja TSL Zamek1 = 0 CNO1: mov rej, Zamek1 mov Zamek1, 1 cmp rej, 0 jne CNO1 ret CNO1: mov rej, Zamek1 mov Zamek1, 1 cmp rej, 0 jne CNO1 ret J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

43 Komunikacja międzyprocesowaInstrukcja TSL CNO1: mov rej, 1 xchg rej, Zamek1 cmp rej, 0 jne CNO1 ret Otworz1: mov Zamek1, 0 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

44 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

45 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

46 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

47 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

48 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

49 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne down Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

50 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

51 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne up Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

52 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Semafory binarne Sekcja krytyczna J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

53 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Producent-Konsument Konsument Producent Magazyn Produkuj_elem Wstaw_elem J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

54 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Producent-Konsument Konsument Producent Magazyn Pobierz_elem Produkuj_elem Wstaw_elem J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

55 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Producent-Konsument Konsument Producent Magazyn Pobierz_elem Produkuj_elem Konsumuj_elem Wstaw_elem J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

56 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Producent-Konsument Konsument Producent Magazyn Pobierz_elem Produkuj_elem Konsumuj_elem Wstaw_elem J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

57 Semafory binarne i uogólnioneProducent-Konsument Semafory binarne i uogólnione Producent While true do begin pobierz_elem; konsumuj_elm end; Konsument While true do begin produkuj_elem; wstaw_elem; end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

58 Semafory binarne i uogólnioneProducent-Konsument Semafory binarne i uogólnione Producent While true do begin down (mutex); pobierz_elem; up (mutex); konsumuj_elm end; Konsument While true do begin produkuj_elem; down (mutex); wstaw_elem; up (mutex); end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

59 Semafory binarne i uogólnioneProducent-Konsument Semafory binarne i uogólnione Producent While true do begin down (full); down (mutex); pobierz_elem; up (mutex); konsumuj_elm end; Konsument While true do begin produkuj_elem; down (mutex); wstaw_elem; up (mutex); up (full) end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

60 Semafory binarne i uogólnioneProducent-Konsument Semafory binarne i uogólnione Producent While true do begin down (full); down (mutex); pobierz_elem; up (mutex); up (empty); konsumuj_elm end; Konsument While true do begin produkuj_elem; down (empty); down (mutex); wstaw_elem; up (mutex); up (full) end; J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

61 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Podsumowanie Definicja systemu operacyjnego Historia systemów operacyjnych Interferencja obliczeń Ścisła zmiana Instrukcja TSL Semafory binarne i uogólnione Problem producent-konsument Programowanie współbieżne jest trudniejsze niż sekwencyjne Wreszcie! J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

62 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Literatura A. Tanenbaum, Operating Systems: Design and Implementation, Prentice-Hall, 1987.  J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11

63 J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11Ocena wykładu 1. Wrażenie ogólne? (1 - 6) 2. Zbyt wolno czy zbyt szybko? 3. Czy dowiedziałeś się czegoś ważnego? 4. Co poprawić i jak? J.Nawrocki, Wprowadzenie .., Wykład 11