SISTEMUL DE OPERARE4.1 Descriere generalaCALCULATORUL este omasina virtuala in interactiune cu utilizatorulcareexecutaprograme stocate in memoriescrise inlimbaj masina.Masina virtuala= masina cu resurse virtuale, nu fizice.Modelul ONIONeste modelul multinivel al unui sistem de calcul intr-o reprezentare graficasugestiva ce cuprinde mai multe straturi suprapuse. Fiecare strat foloseste serviciile stratuluiinferior ca o cutie neagra (fara detalii de implemen 838b15i tare).Fiecare nivel este masina virtuala caracterizata prin:- obiecte ( abstractizari)- functii (expuse si interne)- arhitectura (structura)Sistemul de operareeste un nivel soft intre hardware si aplicatiile softwareTehnologiade realizare a SO estevizuala.Tehnologie vizuala = tehnologie orientata obiect + tratare evenimente.Tehnologia orientata obiectabstractizeaza obiectele cu aceleasi caracteristici in clase deobiecte. Caracteristicile sunt incapsulate in obiecte, iar functionalitatea este expusa spreutilizare..Evenimentelereprezinta interactiunea mediului extern (utilizatorul in general) cu obiectul.4.2 Obiecte sistemelor de operareSO grafice ofera spre utilizare doua mari tipuri de obiecte:1.Ferestre= obiecte de tipcontainer- in care se executa aplicatiile si care ofera suportpentru alte obiecte.Functiile lor sunt:-functii generale: maximizare, minimizare, inchidere, redeschidere, mutare,redimensionare-functii specificetipului de aplicatie sau obiectelor expuse: filtrare, ordonare, cautaresi alte functii de prelucrare a obiectelor continute2.Obiectepropriu-zise. Obiectele au o reprezentare grafica sugestiva (icoana,pictograma).-Functiile se expun la selectieUnele obiecte sau functii pot fi referite cu taste functionale sau combinatii de taste (shortcuturi)fara a fi afisate ele insele.SO ofera suport pentru lucrul cu urmatoarele obiecte:- componente hardware- fisiere- utilizatori- procese - > program software in executie. Contine- codul program- dateFunctii SO:Ozten CHELAI31- gestiunea resurselor sistemului de calcul- gestiunea informatiei stocate pe disc- gestiunea utilizatorilor- gestiunea proceselor si controlul erorilor de operare (Task Manager, afisatla )Componente harware- reprezentate de:- dispozitivele de memorie externa (discuri magnetice, discuri optice)- dispozitivele periferice (de intrare/iesire).Interactiunea cu componentele hardware se realizeaza prindriverele de dispozitive.Driverele de dispozitive sunt programe ce implementeaza functionaliatea dispozitivului,specifice pentru fiecare dispozitiv si incarcate in memorie.Activarea driverului se face in urma unei interactiuni cu dispozitivul, comunicata asincronUCP de o intrerupere hardware.Fisierulreprezinta o abstractizare referitoare la memorarea si recuperarea datelor dinmemoria externa. Pentru o gestiune optima a fisierelor, sistemele de operare au o organizareierarhica in structura arborescenta.Pentru fiecare fisier SO memoreaza urmatoarele informatii:- numele fisierului- tipul si aplicatia asociata pentru manipularea fisierului- dimensiunea fisierului- adresa la care se afla stocat fisierul pe disc- data crarii/modificarii- atributele fisierului.Procesulreprezinta un program software in executie. Sistemul de operare ofera suportpentru executia proceselor in regimmultitasking.Multitasking=mai multe procese simultan in executie sub controlul aceluiasi sistem deoperare.Fiecare proces se executa intr-un spatiu separat de memorie numitworkspace.Comunicarea intre procese se realizeaza sub controlul sistemului de operare. In sistemelemoderne de operare acest lucru este posibil.Utilizatorulcel ce interactioneaza cu sistemul de calcul.Din motive de securitate in sistemele moderne de operare exista mai multe tipuri de utilizatoricu drepturi diferite in sistem.Sistemul de operare ofera suport pentru lucrul simultan a mai multor utilizatori in regimmultiuser.Pentru fiecare utilizator se creaza un cont in sistem, accesat cu o parola, iar accesul laresursele sistemului de calcul este restrictionat de drepturile care aloca.Exemple de drepturi: citire, scriere, modificare, partajare, executie, etc. Difera de la sistemde operare la sistem de operare.Drepturile se pot grupa in roluri si asigna utilizatorilor.Un rol prezent in toate sistemele de operare care contine toate drepturile posibile intr-unsistem este cel deadministrator.4.3 Exemple de sisteme operareSO Windows:- 95, 98, ME- NT, 2000- XPSO UNIX:- Unix- Linux- Free BSDOzten CHELAI32- SolarisAltele:- OS2- .Fiecare SO utilizeaza un sistem de fisiere pentru a realiza gestiunea informatiei stocate pedisc.Exemple de sisteme de fisiere:- FAT - Windows- NTFS - Windows NT, 2000, XP- Index-nod - UnixSistem de fisiere = set de reguli utilizate de SO pentru a urmari informatia stocata pe disc.FAT e compatibil cu DOS si Windows. FAT nu poate fi comprimat.NTFS e compatibil cu Windows NT are o securitate complicata si optiuni de compresie,scriind informatia in mod mai eficient si pastraza in mod implicit integritatea discului.Index-nod e compatibil cu Unix. Dispunde de o securitate ridicata, integritate si oferaflexibilitate mare.Dischetele utilizeaza FAT.CD-urile au alt format pentru fisiere care se numeste CDFS.4.4 SO Windows4.4.1 Descriere generalaContainerul SO Windows se numestedesktop.Se pot deschide simultan mai multe ferestre (containere) si in fiecare se poate lansa inexecutie o aplicatie. Aplicatiile se pot executa in paralel (multitasking), dar in interactiune cuutilizatorul si consideratacurentaeste numai o fereastra.Linia de stare(bara din partea inferioara a ecranului) afiseaza starea sistemului la unmoment dat. Se poate comuta de la o ferestra la alta prin selectia corespunzatoare din barade stare.Fisiere speciale= fisiere de date care apartin SO Windows pentru controlul hardware,software, mediului utilizator.1. Initial:autoexec.batsiconfig.sys2.Apoi:WIN.INI, SYSTEM.INI3. Acum:RegistryRegistry a fost intai creat pentru referiri date-fisier asociate aplicatiilor, extins apoi pentrutoate functiile SO si aplicatiilor.Registry contine un set de fisiere care controleaza toate aspectele SO si interactiunea cuevenimentele externe.Registry este o BD cu toate setarile si locatiile programelor din sistem.Lansare in executie:"regedit" pe Run.4.4.2 Organizarea informatiei pe discInformatia este organizata pe disc in:-foldere (cataloage, directoare) = container de fisiere-fisiere.Structura stocarii informatiei estearborescenta.Pe fiecare disc logic exista un folder ce reprezinta trunchiul arborelui si din care de desprindrestul folderelor, numitradacinasi reprezentat simboluic prin "\".Intr-un folder se pot stoca fisiere si alte foldere.SO lucreaza la un moment dat cu informatia stocata intr-un singur folder, numitfoldercurent.Ozten CHELAI33Cale= succesiune de foldere din ierarhia discului pornind din radacina sau din folderulcurent pna la folderul ce contine o anumita informatie.4.4.3 Moduri de operareModul graficUtilizatorul foloseste obiectele grafice expuse.Specificare obiect - prinmarcare. Vizual - selectie cu mouse-ul.Se pot specifica mai multe obiecte- seccesiv ( mouse, , trasare dreptunghi cu mouse-ul)- selectiv ( mouse, ).Specificare obiect:-selectie obiect-selectie shortcutModul textUtilizatorul introduce comanda in mod text intr-o fereastra de comenzi.Fisierele sunt specificate utiliznd specificatorul de fisier.Formatul specificatorului de fisier este:[d:] [\] [cale][\] nume fisier(catalog) **[ ] indica optionalitateaunde:[d:]specifica discul logic pe care se gaseste fisierul[\] [cale]cu variantele-[\cale]- calea prin structura de foldere pornind cu folderul radacina-[cale]- calea prin structura de foldere pornind cu folderul curent.nume fisier- numele este format din doua parti:nume.extensieunde nume= numele propriu-zis, iarextensie = specifica tipul de fisier.Exemple de extensii:.txt,.doc,,.tif.gif.....Pentru fiecare tip de fisier SO Windows afiseaza o pictograma si realizeaza o mapare cu oanumita aplicatie cu care se poate utiliza obiectul respectiv.4.4.4 Gestiunea fisierelorAplicatiile de gestiune a informatiei stocate sunt:-Windows Explorer-My Computer.Operatii cu fisiereGenerale-Redenumire (Rename)-Copiere (Copy)-Mutare (Cut)-stergere/refacere (Delete/Undo)Particulare-schimbare atribute (Properties)-afisare continut-foldere - > selectare ca fiind folder curent-posibilitati de schimbare a modalitatii deafisare (Large Icons, Small Icons, List,Details)Ozten CHELAI34-posibilitati de aranjare a informatiei afisate(dupa nume, data, dimensiune, tip).-Fisiere - prin deschiderea aplicatiei mapate pentrutipul de fisier.-Creare - folder sau fisierCrearea si vizualizarea continutului se face cu aplicatia asociata tipului de fisier.Transferul se realizeaza printr-o zona tampon de memorie numita Desktop.Operatiile de copiere, mutare:Selectie obiect -> Selectie operatie (cu transfer in Clipboard) -> Realizare operatie (cutrasfer din Clipboard).Operatia de stergere se poate face-intr-o etapa (operatie pentru care exista definit un shortcut,sau se poate configura) - Nu este indicat.-In doua etape (uzual) - se foloseste un folder numit"recycle bin" (cos de gunoi) in care se trasfera fisierelesterse. Stergerea definitiva se face din "recycle bin".4.4.5 Discul magnetic- ofera suport pentru memorarea permanenta a informatiei.- Operatii speciale:Referirea disculuiprin:-nume logic asociat A:, C:, D:, etc.-eticheta (nume generic dat de utilizator)FORMATARE - Operatia de pregatire a discului pentru pastrarea informatiei prin marcareape disc a etichetelor corespunzatoare de pista si sector care se vor utiliza pentru referirealor.Formatarea se face inainte de folosirea discului sau daca se depisteaza erori fizice saulogice ale discului.Formatarea distruge intreg continutul discului.Formatarea dischetelor:-comanda FORMAT-selectie operatie atasata dispozitivului corespunzator.-Exista mai multe tipuri de formatare care se refera lacapacitatea discului sau profunzimea operatiei de formatareFormatarea hard-discurilor se face in doua etape:-Formatarea fizica (preformatarea)-formatarea logicaPreformatarea este operatia necesara inaintea formatarii si se realizeaza folosid programespeciale:FDISK, Partition Magic. Ea include-impartirea discului in mai multe parti, numite partitii-specificarea organizarii structurii de date pentru fiecarepartitie (FAT, FAT32)-setarea partitiei active, cea dupa care se in craca sistemulde operare.Formatarea logica se face cu comanda FORMAT pentru fiecare partitie.FORMAT d: [/u] [/q] [/v]Exista posibilitatea de a reface informatia de pe un disc formatat accidental cu comandaUNFORMAT, dar numai imediat dupa formatarea fara /u.UNFORMAT d:Ozten CHELAI35Informatiile necesare SO instalat pe disc se incarca in:-sectorul de BOOT (zona de inceput a discului, careactiveaza SO)-fisierele sistem. (*.sys).Comanda SYS - comanda a SO DOS de transfer a SO de pe un disc pe altul.SYS d1: d2:BACKUP - arhivarea informatiei stocate pe disc (copie ce se poate utiliza pentru refacereainformatiei)VERIFICARE INTEGRITATE DISKPentru a referi fiecare fisier, SO Windows dispune de un tabel numit FAT (File AllocationTable).La crearea unui fisier, SO cauta pe disc spatiul liber necesar si cnd il gaseste il aloca apoimemoreaza in FAT adresa corespunzatoare. La stergere se sterge din FAT informatia. Sepoate intmpla ca sa se ocupe spatiu pe disc si sa nu se inscrie in FAT (eroare logica), saudiscul sa aiba multe zone mici libere. In acest caz SO realizeaza mai greu gestiuneafisierelor si viteza de lucru a sistemului de calcul este incetinita. Discul se numestefragmentat.Pentru verificarea integritatii fizice si logice a discului exista programe:CHKDSKScanDiskDisk DefragmenterDisk CleanUpSCHIMBARE ETICHETAFiecare disc are asociate urmatoarele informatii de identificare:-numar de volum "HHHH-HHHH"- utilizat de sistem pentrurecunoasterea discului-eticheta - folosita de utilizator pentru recunosterea disculuiINCARCAREA SISTEMULUI DE OPERAREIn sectorul de BOOT exista o adresa a unui program stocat pe disc, numit LOADER, careincarca in memoria RAM sistemul de operare si da controlul acestuia.Sistemul de operare consta in procese, care se executa in background si care raspund lainteractiunile utilizatorului.4.4.6 Interfata cu utilizatorul:- mod comanda (command window)- grafica (GUI).Modul comanda:Comanda este un text care se introduce in fereastra de comenzi (organizata in mod text).Comanda se introduce in linia de comanda indicata de pun prompter si de cursor. comanda parametri comutatori Lansarea in executie se face prin apasarea tastei .Formatul comenzii:-nume (actiune)-parametri (obiecte asupra carora actioneaza comanda)-comutatori (contextul comenzii)Mod de lucru GUI:Fiecare aplicatie se executa intr-un spatiu propriu de lucru (workspace, container).Pentru utilizator acesta este fereastra de aplicatie.Ozten CHELAI36O ferestra de aplicatie contine urmatoarele componente:-bara de titlu-bara meniu principal-bara(e) de instrumente grafice (toolbars)-zona de lucru-bara de stare.Utilizatorului i se expune functionalitatea aplicatiei prin optiunile oferite de meniu siinstrumentele grafice.Obtinerea functionalitatii - prin selectie optiune sau selectie short-cut la optiune.Functii fereastra:-denumire-Inchidere-forma-minimizare-maximizare-redimensionare-selectie obiect(e)-suport pentru transfer de informatii: desktop : Gestiune prin Edit sau tastefunctionale definite: , ...-asistenta on-line (Help)Ferestre Windows (implementeaza suport pentru lucrul cu mai multe obiecte pe o zona deecran):-ferestre de afisare-ferestre de dialog-ferestre de avertizare/eroare.4.4.6.1 Fereastra de aplicatieOrganizarea generala a unei ferestre se poate vedea in figura urmataore.Ozten CHELAI37Meniul contine o lista de grupe de optiuni (meniuri pop-up) ce include functionalitateaaplicatiei afisate in ferestra.Din punct de vedere al modului de afisare a optiunilor menu-urile se pot clasifica in douatipuri:-bara- lista orizontala de optiuni-pop-up- lista verticala de optiuniOptiunea esteelementul constitutival menu-urilor. Optiunea specifica ooperatiece poate fiexecutata de aplicatia ce prezinta menu-ul. Menu-ul este colectia tuturor optiunilor accesibileutilizatorului aplicatiei.Optiunile sunt descrise prin:-nume-conventii-helpExista o serie deconventiireferitoare la indicatii suplimentare despre comenzile din menu,astfel:-optiune scrisavag(sau invizibila) : optiunea respectiva nu e disponibila incontextul curent.-semnul.dupa numele optiunii : dupa selectarea ei se va deschide o caseta dedialog ce va solicita informatii suplimentare necesare executiei-marcaj in fata optiunii : in cazul optiunilor ce se refera la comenzi de tipcomutator (ON/OFF) indica faptul ca setarea curenta este ON.-combinatie de taste dupa numele optiunii :short-cut-key- combinatie de tastecu ajutorul careia se lanseaza o optiune cu frecventa de utilizare mare.O astfel de optiune poate fi lansata fie parcurgnd menu-urile pna se ajunge la optiuneanecesara, fie direct din mediul de lucru (fara a mai activa menu-ul principal), utilizndaceasta combinatie de taste.Bara de titlu afiseaza denumirea ferestrei (aplicatiei), cuprinde butoanele pentru functiile deinchidere, maximizare, minimizare si functia de mutare....Bara de titluButoane de-inchidere-maximizare-minimizarmeniu eBare deinstrumentemeniuBare si butoanede defilareBara de stareZona de lucruFerestra de aplicatieOzten CHELAI384.4.6.2 Fereastra de dialogFereastra de interactiune cu utilizatorul.Obiecte componente:a).caseta text: caseta pentru culegere text folosind tastatura; caseta contine cursor atuncicnd este activa; ea poate contine un text impicit ce poate fi acceptat, sters sau modificat .b).lista: in aceasta arie se afiseaza o lista preexistenta din care se poate selecta unelement. (varianta: lista ascunsa).c).radio-buttons: grup de optiuni exclusive, selectarea uneia dintre ele facndu-se prinplasarea unui punct intre parantezele din dreptul ei (selectie cu cursorul si apasarea tasteiSPACE).d).caseta de selectie: grup de optiuni neexclusive, selectarea facndu-se prin plasareaunui marcaj in dreptul optiunii (idem radio-buttons)e).butoane de comanda- in general cu semnificatiile :-OK incheierea dialogului cu acceptarea setarilor si selectiilor din caseta-CANCEL incheierea dialogului cu renuntare la setarile si selectiile facute-HELP lansarea optiunii de asistenta on-line.|n acest context utilizatorul va executa urmatoareleactiuni:- creare raspuns : - selectii din liste- setare butoane / comutatoare- completare texte- utilizare help on-line-finalizare dialog (OK, CANCEL, SUSPEND)Interactiunea utilizatorului se realizeaza prin urmatoarele dispozitive de intrare:-tastatura-mouseFiecarui obiect i se asociaza un tip de eveniment ce reprezinta interactiunea cu obiectulrespectiv. Exemple de evenimente:-apasare tasta-clic mouse-dublu clic mouse-trecere mouse peste obiect-etc.4.5 Comunicarea intre aplicatiiTransferul datelor intre aplicatii se poate realizain urmatoarele moduri:1. Importul si exportul fisierelor2. Utilizarea zonei de memorie Clipboard3. Tehnologia OLE4.5.1 Importul si exportul fisierelorSe refera la operatiile de codificare a fisierului in formatul specificat.Importul reprezinta codificarea in formatul aplicatiei curente, iar exportul in formatul specificatal altei aplicatii.4.5.2 Utilizarea zonei de memorie ClipboardOperatiile de copiere si mutare sunt implementate utilizand zona de memorie temporaraClipboard4.5.3 Tehnologia OLETehnologia Object Linking and Embedded - transferul de date si informatii intre diferiteaplicatii, chiar si pe platforme de operare diferite, printr-un set de obiecte definite in standard.Ozten CHELAI39Formatul obiectelor de lucru in aceasta tehnologie are labaz modelele de obiect COM,DCOM, ActiveX.COM = Common Object ModelDCOM = Distributed COMOLE permite legarea si inserarea(inglobarea) a obiecte de provenienta diversa.Optiune Insert -> Object.Legarea obiectuluiObiectul exista separat de contextul curent si se defineste o legatura la el (link, in Insert->Oject)Avantajele legarii:_Se pot face legaturi intre programe pentru Windows mai vechi, care nu permitpe alte cai inglobarea;_Se pot face modificari in fisierele sursa, iar modificarile apar in mod automatsi in documentele la care acestea au fost legate;_Fisierele legate au nevoie de mai putina memorie dect cele inglobate.Dezavantajele legarii:_Nu poate fi sters fisierul sursa sau modificata adresa fisierului sursa pentru cas-ar intrerupe legatura dintre documente;_Documentul legat trebuie sa permita partajarea.Inserarea obiectelor (inglogbarea)Cnd este inserat un fisier sau un obiect, o copie a fisierului sau obiectului de inserat vaapare in documentul nou creat, dar fisierul sau obiectul inserat nu pastreaza nici o legaturacu fisierul din aplicatia sursa, astfel ca modificarile ulterioare din fisierul sursa nu-l vor afecta.Avantajele inserarii:_Deoarece documentul si datele sunt incluse in acelasi fisier, acesta nu maidepinde de legaturi, cai de acces si fisiere sursa;_Nu trebuie pastrate datele sursa;_Pentru modificari nu trebuie intrat in aplicatia sursa.Dezavantajele inserarii:_Documentele care contin obiecte inserate sunt mai voluminoase_Dupa modificari, rezolutia tiparirii unor imagini este mai slaba daca ladocumentul sursa;