Operacinės sistemos. Konspektas

Ištrauka

1. Įžanga
OS koncepcija
Operacinė sistema (OS) – speciali programinė įranga,
užtikrinanti vartotojo sąsają ir kompiuterio techninės įrangos,
taikomųjų programų bei duomenų valdymą. Moderniausios
operacinės sistemos sudaro galimybę dirbti daugeliui vartotojų
vienu metu daugialypėje aplinkoje, užtikrina bylų (failų)
apsaugą, turi daug kitų naudingų savybių. Dauguma operacinių
sistemų yra pirma programinė įranga, kurią pradeda vykdyti
įjungtas kompiuteris.
Kompiuterio techninė įranga (procesorius, atmintinė, atmintinės įrenginių hierarchija,
įvedimo/išvedimo įrenginiai, magistralė).
Kompiuterio techninė įranga loginiu požiūriu yra labai paprasta – bet koks kompiuteris susideda iš šių dalių:
Procesoriaus, kuris vykdo logines ir programos logikos valdymo komandas.
Atminties, kurioje saugoma vykdomoji programa (ne programos failas, o vykdomų procesoriaus
komandų rinkinys) bei įvairūs jos vykdymo metu naudojami duomenys.
Duomenų greitkeliai, kuriais perduodami duomenys tarp procesoriaus ir atminties,
išorinių įrenginių, skirtų duomenų įvedimui ir išvedimui (bei papildomai funkcijai – saugojimui).
Paskutiniai iš minėtų įrenginių būna labai įvairūs ir dažnai sudaro daugiau, nei 80 procentų kompiuterio
kainos. Tipiški išoriniai įrenginiai:
Kietasis diskas.
Klaviatūra.
Pelė (kompiuterio).
Monitorius.
Vaizdo plokštė.
Garso plokštė.
Mikroschemų rinkinys.
IDE kontroleris.
Bazinis programos vykdymo ciklas.
Komandos adresas – yra saugomas programos skaitliuke PC.
Išrinkta vykdymui komanda yra talpinama į komandų registrą IR.
Komandos gali būti įvairaus tipo. Tai gali būti:
aritmetiniai arba loginiai veiksmai su duomenimis,
duomenų perdavimas tarp atmintinės ir
procesoriaus.
Duomenų perkėlimas iš išorinės atmintinės.
Kontrolės veiksmai, leidžiantys keisti komandų vykdymo seką.

Pertraukys (programinės ir aparatinės pertraukys, jų apdorojimo logika).
•Pertrauktis – tai įvykis, kuris reikalauja neatidėliotino dėmesio.
•Pertrauktis (angl. interrupt) – tai programos ar įrenginio įvykdytas veiksmas, kurio metu nutraukiamas
einamosios programos vykdymas ir valdymas perduodamas pertraukties dorokliui.
•Įvykus pertraukčiai yra išsaugomi būvio duomenys.
•Baigus apdoroti pertrauktį bus grįžtama į tą pačią vietą, kurioje sistema buvo prieš pasirodant pertraukčiai.
•Pertrauktys:
oPelės judesys.
oKlavišo paspaudimas.
oAtėjęs ethernet paketas.
2.OS pažvalga
OS paskirtis ir funkcijos.
Kompiuterio naudotojo požiūriu, operacinė sistema veikia kaip aplinka, daugiau ar mažiau supaprastinanti darbą su:
Taikomosiomis programomis ar kita programine įranga – interneto naršyklėmis, teksto redagavimo ar
internetinių pokalbių programomis.
Bylomis (failais) ir aplankais (katalogais).
Įvairiais vidiniais bei išoriniais įrenginiais – spausdintuvu, monitoriumi, pele, klaviatūra, skaitmeniniu
fotoaparatu ir kitais.
Pasitikrinkime: Kurias iš žemiau nurodytų funkcijų galėtumėte priskirti OS funkcijoms?
Paslėpti sistemos techninės įrangos detales ir specifiką.
Užtikrinti resursų padalinimą taik. programoms.
Paleisti ir nutraukti programas.
Apsaugoti taik. programai skirtą atminties sritį nuo neteisėto kitų taik. programų nuskaitymo/įrašymo.
Užtikrinti paprastesnį taikomųjų programų rašymą.
Daugelio užduočių vykdymas (multitasking).
Būtų labai neefektyvu, jei vienas procesas naudotų procesorių nuo jo vykdymo pradžios iki pabaigos. Tai susiję:
oLaukimo laikais (I/O) – CPU prastovos, ilgi vykdymo laikai.
oPertraukčių apdorojimas.
Siekiant efektyviai padidinti sistemos pralaidumą dauguma modernių OS leidžia daugeliui procesų būti vienu metu  aktyviais (pasiruošusiais vykdymui).
oProcesorius priima juos apdorojimui paeiliui.
oCPU greitis yra žymiai didesnis nei I/O įrenginių.
oGaunamas trumpesnis vykdymo laikas.
oPertraukimų apdorojimas nesukelia problemų.
Toks darbo režimas vadinamas daugiaprocesiu (Multitasking) arba daugiaprograminiu (Multiprogramming) darbo režimu.
oPersijungimas tarp procesų yra planuojamas bei valdomas procesų planuotojo (scheduler).
oKai kuriose operacinėse sistemose procesai turi patys grąžinti CPU po tam tikro laiko intervalo.
oDauguma OS atima iš proceso CPU praėjus laiko kvantui.
OS tobulinimo poreikiai.
Operacinių sistemų projektavimas tai nėra jau galutinai “išspręsta” problema, nauji vartotojų poreikiai, naujos
techninės galimybės reikalauja ir naujų sprendimų.
OS vystymosi istorija.
1645m. Blaise Pascal, mechaninis kompiuteris su +, -, * operacijomis.
1837m. Charles Babbage, kompiuteris:
Mechaninis.
Programuojamas perfokortomis.
Pilnai neveikė.
Pristatė pagrindines savokas ir principus.
Pirmoji programuotoja: Ada Byron.
1945-1955m. 1-oji kompiuterių karta
Veikimo principas: vakuminės lempos.
Programuojami: plugboard, perfokortos.
OS – nėra.
Paskirtis – skaičiavimai.
Vartotojų skaičius – 1.
1955-1965m. 2-oji kompiuterių karta
Veikimo principas – tranzistoriai.
Programuojami – batch jobs.
Paskirtis – skaičiavimai moksl., inž.
OS –...