Systemy operacyjne
Systemy operacyjne
Definicja
System operacyjny (ang. skrót
OS Operating System) – jest to
zbiór programów
zarządzających wszystkimi
elementami komputera –
zarówno strukturą twardą jak i
miękką oraz pośredniczących
pomiędzy aplikacjami
użytkownika a sprzętem.
Zadania:
zarządzanie zasobami komputera, m.in.
procesorem (a dokładniej czasem procesora),
pamięcią, urządzeniami peryferyjnymi oraz
przydzielanie zasobów procesom,
koordynacja pracy ww. urządzeń poprzez obsługę
przerwań oraz odpowiednie na nie reagowanie,
ochrona danych i pamięci – tak, aby jeden proces
w wyniku błędu lub zamierzonego działania nie
mógł zniszczyć lub pozyskać danych innego
procesu,
automatyzacja najczęściej wykonywanych funkcji,
ukrywanie skomplikowania sprzętu
komputerowego przez tworzenie abstrakcji, np.
–
zbiory zapisanych klastrów na dysku widziane są
jako pliki o symbolicznych nazwach,
–
symulacja równoległości wykonywania programów,
–
jednolity sposób dostępu do urządzeń.
Rodzaje systemów
Systemy operacyjne ze względu na sposób
przetwarzania można podzielić na:
Systemy przetwarzania bezpośredniego
– /systemy interakcyjne/ gdzie występuje
bezpośrednia interakcja pomiędzy
użytkownikiem a systemem i wykonywanie
zadania użytkownika rozpoczyna się zaraz
po wydaniu polecenia,
Systemy przetwarzania pośredniego –
/systemy wsadowe/ gdzie występuje
znacząca zwłoka czasowa między
przedłożeniem a rozpoczęciem
wykonywania zadania i niemożliwa jest
ingerencja użytkownika w wykonywanie
zadania.
Ze względu na sposób
komunikacji
tekstowe
graficzne
Ze względu na
architekturę
monolityczne –
jednozadaniowe
warstwowe – o hierarchicznej
strukturze poleceń
typu klient–serwer – aplikacje
traktowane jako klienci, dla
każdego serwer wydziela
własną odrębną przestrzeń
adresową
Wielozadaniowość
Wielozadaniowość polega na możliwości dzielenia
czasu procesora przez wiele procesów. Ze względu
na dopuszczalną liczbę zadań systemy dzielimy na:
Systemy jednozadaniowe, gdzie niedopuszczalne
jest rozpoczęcie wykonywania następnego zadania
użytkownika przed zakończeniem poprzedniego,
Systemy wielozadaniowe gdzie dopuszczalne jest
istnienie jednocześnie wielu zadań (procesów),
którym zgodnie z pewną strategią przydzielany jest
procesor. Zwolnienie procesora następuje w
wyniku: żądania przydziału dodatkowego zasobu,
zainicjowania operacji wejścia/wyjścia,
przekroczenia ustalonego limitu czasu (kwantu
czasu).
Wielozadaniowość z
wywłaszczaniem
Wielozadaniowe systemy operacyjne można
podzielić na oferujące i pozbawione
wywłaszczania.
W systemie z wywłaszczaniem jest możliwe
przerwanie wykonywania procesu i
przeniesienie go z powrotem do kolejki
kontrolowanej przez algorytm szeregowania.
W systemie bez wywłaszczania zadania
muszą przełączać się dobrowolnie. Proces
aktywny (wykonujący się) jest przenoszony
do kolejki procesów oczekujących tylko
wtedy, gdy sam przerwie (wstrzyma, zawiesi)
swoje działanie, a dopóki tego nie uczyni
(lub nie zakończy działania), żaden inny
proces nie otrzyma dostępu do procesora.
Wielodostęp
Systemy dla jednego użytkownika,
gdzie zasoby przeznaczone są dla
jednego użytkownika (np. w
przypadku komputerów
osobistych), nie ma mechanizmów
autoryzacji dostępu, a mechanizmy
ochrony informacji są ograniczone,
Systemy wielodostępne, gdzie
wielu użytkowników może
korzystać z zasobów systemu
komputerowego, a system
operacyjny gwarantuje ich ochronę
przed niepowołaną ingerencją.
Budowa systemu
operacyjnego
Przyjęto podział na trzy
główne elementy budowy
systemu operacyjnego:
systemu wykonujące
zadania,
- specjalny program
komunikujący użytkownika z
systemem operacyjnym,
- sposób zapisu
struktury danych na nośniku.
Przykłady systemów
operacyjnych
DOS
Windows –
rodzina
systemów
okienkowych
Windows NT4
Unix
Linux
Lata powstania
Wybierz odpowiedni system
do Twoich zadań!