Aritoni Ovidiu Sisteme de operare 1 Introducere

Aritoni Ovidiu Sisteme de operare 1

1.Introducere

Fără software-ul său, un computer este în mod sigur o cutie de metal. Cu ajutorul software-ului computerul poate stoca, procesa, şi recupera informaţii, poate afişa documente multimedia, poate căuta pe Internet, şi se poate angaja în multe activităţii. Softul unui calculator poate fi împărţit în 2 categorii:

• 
  programe-sistem, care administrează sistemul însăşi;
  
• 
  aplicaţii-program, care realizează o sarcină cerută de utilizator.
  

Programele sistem fundamentale sunt sistemele de operare, care controlează toate resursele calculatorului şi oferă o bază peste care o aplicaţie-program poate scrie.

Un sistem modern conţine unul sau mai multe procesoare, ceva memorie (RAM, ROM, etc.), discuri, imprimante, placă de reţea, şi alte echipamente de intrare-ieşire. Este o treabă dificilă de a urmări ca toate componentele să ruleze corect şi optim. Dacă fiecare program s-ar interesa asupra cum îi lucrează hard diskul sau ce multe alte lucruri se pot întâmpla când este citit un bloc de disc, este puţin probabil ca acel program să mai ruleze.

Cu mulţi ani în urmă a devenit extrem de clar că trebuie găsit un scut pentru complexitatea hardware-ului unui calculator. Această idee a evoluat gradat şi a impus, practic vorbind, un strat la baza componentei hardware care să administreze toate componentele unui sistem şi să prezinte utilizatorului o interfaţă sau o maşină virtuală uşor de înţeles şi de programat. Acest strat de software este sistemul de operare şi formează subiectul lucrării.

Situaţia aceasta este prezentată mai jos:

Fig 1-1. Un sistem de calcul consta in hardware, programe de sistem si aplicatii
La bază este hardware-ul, care în multe cazuri este compus din 2 sau mai multe nivele. Cel mai de jos nivel conţine echipamente fizice, constituite din circuite integrate, chipuri, cabluri, surse de putere, tuburi catodice şi alte echipamente fizice similare. Cum sunt construite şi lucrează acestea, sunt sarcini ce cad asupra inginerilor.

După acest nivel pe unele sisteme urmează un altul al software - ului primitiv care controlează direct aceste echipamente şi oferă o interfaţă mai simplă pentru următorul nivel. Acest software, numit microprogram, este în mod obişnuit găsit în memoria ROM. El este astăzi un interpretor, ce aduce un limbaj de instrucţiuni de genul ADD, MOVE sau JUMP care rezultă ca serii de mici paşi. Pentru a aduce o instrucţiune ADD de exemplu, microprogramul trebuie să determine unde numerele ce trebuie adăugate sunt localizate, să se deplaseze, şi să le adauge şi să depoziteze rezultatele undeva. Setul de intrucţiuni pe care microprogramul îl interpretează defineşte limbajul maşină, care nu este deloc parte a hardwareului, ci producătorii de computere îl descriu în manualele lor în aşa fel încât mulţi oameni îl consideră a fi adevărata maşină.

Unele computere numite RISC, nu au un nivel de microprogramare. Pe aceste maşini hardul execută direct instrucţiunile în limbajul de asamblare. Ca de exemplu Motorola 680 x O are un nivel de program dar IBM power PC nu are.

Limbajul de asamblare are între 350 – 500 de instrucţiuni, cele mai multe pentru mutarea datelor, pentru calcule aritmetice şi pentru a compara valori. Pe acest nivel (strat) dispozitivele de intrare şi ieşire sunt controlate de valorile încărcate în registre speciale. De exemplu un disk poate fi programat să citească încărcând valorile adreselor discului, adresa principală a memoriei, byte count-ul şi direcţia (citeşte sau scrie) în registrele speciale. În practică este nevoie de mult mai mulţi parametrii şi datele rezultatelor dintr-o operaţie sunt foarte complexe. Mai departe pentru multe dispozitive de intrare/ieşire timpul joacă un rol important în programare.

O funcţie majoră a SO este de a ascunde toată această complexitate şi de a da programatorului un set mai convenabil de instrucţiuni cu care să lucreze. De exemplu blocul de citire dintr-un fişier conceptual este mai simplu decât de a te îngrijora despre detaliile mutării capetelor discului, aşteptând ca ele să se stabilizeze ş.a. m.d.

Vârful sistemului de operare este restul software-ului. Aici găsim interpretorul de comenzi (shell), sistemele de ferestre, compilatoarele, editoarele şi programele de aplicaţie. Este important să ne dăm seama că aceste programe cu siguranţă nu fac parte din sistemul de operare, chiar dacă în mod caracteristic sunt aprovizionate de producătorii de computere. Aceasta este un punct foarte important şi subtil. Sistemul de operare este acea parte a softului care rulează în modul Kernel sau în modul supervizor. Sistemul de operare protejează asupra atingerilor (abuzurilor) utilizatorului asupra hardwarelui (ignorând pentru un moment nişte microprocesoare care nu au deloc protecţie). Compilatoarele şi editoarele lucrează în modul user. Dacă unui utilizator nu îi place un anumit compilator el este liber să scrie propriul compilator dacă doreşte aceasta. Nu este însă liber să scrie propriul său program de întrerupere a funcţionării diskului care este parte a sistemului de operare şi în mod normal este protejat de hardwarelui împotriva atacurilor utilizatorilor ce vor să îl modifice. Mai presus de programele sitemului sunt programele de aplicaţie. Aceste programe sunt cumpărate sau scrise de utilizator pentru a le rezolva problemele personale, ca de exemplu, procesarea textelor, imprimare, calcule

sau jocuri.


1.Ce este un Sistem de Operare?

Mulţi ulitizatori de computere au avut experienţe cu un sistem de operare dar este dificl de a spune cu exacticitate ce este un sistem de operare. O parte a problemei este că sistemele de operare desfăşoară două funcţii de bază care nu au legătură una cu alta. Şi depinzând de cine vorbeşte aţi auzit mai mult de o funcţie sau cealată. Haideţi acum să ne uităm la amândouă.