Sisteme de operareStudenta:Sclifos Cristina

Definitie:Sistemul de operare reprezintă un ansamblu de programe care asigură utilizarea eficientă a resurselor

fizice şi logice ale unui SEC prin pregătirea , punerea in lucru şi coordonarea execuţiei programelor utilizatorului. El are menirea, pe de o parte, de a crea un mediu in care utilizatorul să poată executa cu

mai multă uşurinţă şi, pe de altăparte, să asigure exploatarea optimă a hardware-ului.

Caracteristici ale sistemelor de operare

Un sistem de operare performant trebuie să posede următoarele caracteristici

- Utilitate: să satisfacă toate cerinţele utilizatorului asigurând o interfaţă facilă a utilizatorului cu programele de aplicatii;

- Generalitate: să poată răspunde corect la toate cerinţele formulate şi deci să permită rezolvarea unor probleme cât mai variate ale utilizatorului;

- Eficienta: să asigure utilizarea optimă a resurselor fizice şi logice ale sistemului de calcul;

- Transparenţa: să permită insuşirea simplă a facilităţilor oferite utilizatorului;

- Flexibilitate: posibilitatea modificării sistemului de operare in functţe de cerinţele utilizatorului;

- Opacitate: din punct de vedere al utilizatorului trebuie să existe numai necesitatea cunoaşterii la nivel de interfaţă, fără a pătrunde la structurile inferioare;

- Securitate: sistemul de operare trebuie protejat impotriva unor incercări voluntare sau involuntare de distrugere prin programele utilizatorului;

- Integritate: sistemul de operare impreună cu aplicaţiile concepute pentru el trebuie să poată comunica cu alte sisteme de operare sau cu programe concepute sub alte sistems de operare;

- Capacitate: posibilitatea sistemului de operare de a suplini unele facilităţi necesare dar care nu pot fi realizate fizic datorită unor restriţii hardware;

- Disponibilitate: posibilitatea sistemului de operare de a izola eventualele erori ce pot apare si de a comunica activitatea in condiţii de capacitate şi eficienţă maximă;

- Serviabilitate: posibilitatea sistemului de operare de a furniza utilizatorului informaţiile necesare pentru o depanare cât mai rapidă a programelor;

- Extensibilitate: adăugarea de noi facilităţi care să ţină pasul cu cerinţele utilizatorilor;

- Interoperabilitate: sistemul de operare trebuie să admită accesul la structurile de date care au fost construite sub un alt sistem de operare.

Clasificarea sistemelor de

operare

Sistemele de operare se pot clasifica astfel

După configuraţiile hardware pe care le deservesc:

După gradul de partajare a resurselor:

sisteme de operare pentru calculatoare medii/mari: se caracterizează prin posibilităţi de lucru seriale şi/sau interactive; sunt puternice, au dimensiuni mari ale cuvântului de memorie şi au conectate un număr mare de periferice;

  sisteme de operare pentru minicalculatoare:

folosesc cu prioritate tehnicile time-sharing şi multiprogramare permiţând partajarea resurselor pentru lucrul interactiv multiutilizator şi planificarea unităţii centrale pentru servirea utilizatorilor;

  sisteme de operare pentru microcalculatoare:

sunt cele mai folosite la ora actuală, deoarece pot fi achiziţionate intr-o configuraţie minimă, la un preţ accesibil utilizatorilor şi sunt usor de exploatat;

 

sisteme de operare monoutilizator: sunt cele mai simple sisteme de operare şi permit executarea la un moment dat, a unui singur program care rămâne activ in memoria internă, de la lansare şi până la terminarea sa;

sisteme de operare multiutilizator: au in

vedere partajarea memoriei, a UCP, a perifericilor sau a altor tipuri de resurse, intre utilizatorii conectaţi la un moment dat;

După tipurile de interacţiuni permise

După organizarea internă a programelor ce compun sistemul de operare:

sisteme de operare seriale: execută lucrările pe loturi pregătite in prealabil. Utilizatorul nu poate interveni in execuţia programului după acesta a fost preluat de sistemul de calcul;

sisteme de operare interactive: asigură un

contact nemijlocit al utilizatorului cu programul, acesta putând interveni in timpul executiei programului;

sisteme de operare in timp real: permit

deservirea, in timp prestabilit, a fiecărei operaţii cerute de utilizator;

  sisteme de operare monolitice: contţn o colecţie de

proceduri, fiecare putând fi apelată la cererea utilizatorului;

sisteme de operare cu nucleu de interfaţă hardware:

organizează sarcinile esenţiale apropiate de componentele fizice, intr-o colecţie de rutină numită nucleu. Componentele nucleului se pot executa concurent;

  sisteme de operare cu structură stratificată: sunt o

generalizare a organizării unui nucleu. Sistemul de operare este construit pe niveluri, componentele fiecărui nucleu folosind toate serviciile oferite de nivelul anterior;

  sisteme de operare organizate ca maşini virtuale:

deservesc mai multe procese. Fiecare proces dispune in mod exclusiv de o serie de resurse. Fiecare dintre procesele deservite reprezintă un sistem de operare care are la dispozitie toate resursele alocate procesului respectiv. In acest mod, pe acelaşi echipament se poate lucra simultan cu mai multe sisteme de operare;

După natura suportului tehnic pe care se păstrează sistemul de operare

După numărul prelucrărilor executate simultan

sisteme de operare ROS (Resident Operating System): au componentele rezidente permanent in memoria internă;

  sisteme de operare TOS (Tape Operating

System): memorează componentele pe un suport extern de tip bandă. Sunt superioare sistemelor ROS, dar utilizarea lor a fost de scurtă durată, fiind inlocuite de sistemele de operare de tip DOS;

sisteme de operareDOS (Disk Operating System): asigură rezidenţa componentelor pe disc magnetic;

  sisteme de operare NOS (Netware

Operating System): include funcţii speciale, cum ar fi conectarea calculatoarelor şi a dispozitivelor periferice intr-o reţea locală(LAN);

sisteme de operare monotasking: execută un singur task la un moment dat;

sisteme de operare multitasking: trebuie să asigure, in plus, partajarea timpului intre programele ce se execută simultan precum şi gestiunea alocării resurselor sistemului de calcul, atât hardware cât si software.

Structura unui sistem de operare

Majoritatea sistemelor de operare au in structura lor două componente majore:

Programele de control au rolul de a controla si coordona activitatea tuturor componentelor sistemului. In această categorie intră:

 

Programele de serviciu: asigură sub supravegherea programelor de control, dezvoltarea programelor de aplicaţii şi exploatarea celorlalte facilităţi oferite. Programele de serviciu pot fi grupate in:

- programe de gestiune intreruperi - ansamblu de subrutine activate la apariţia unui semnal fizic de intreruperi;- programe de gestiune procese - creează procese şi rezolvă probleme privind cooperarea şi concurenţa acestora;- programe de gestiune a memoriei - alocă necesarul de memorie internă solicitat de procese şi asigură protecţia memoriei interprocese;- proceduri de tratare a intrarilor si iesirilor la nivel fizic - asigură efectuarea operaţiunilor elementare de I/E cu toate tipurile de periferice din sistem;- programe de gestiune a fisierelor - colectţe de module prin care se asigură deschiderea, inchiderea si accesul utilizatorului la datele din fişiere;- programe de planificare a lucrarilor si de alocare a resurselor; - programe de gestiune tehnica a sistemului de operare - ţine evidenţa erorilor hardware şi la cerere furnizează informaţii strategice asupra gradului de utilizare a componentelor sistemului electronic de calcul;- programe de ststistica a sistemului de operare - ţine evidenţa utilizatorilor, a lucrărilor executate de aceştia şi a resurselor consumate.

- programe translatoare- traduc programele sursă in programe obiect (asambloare, compilatoare, interpretoare);

- editoare de legaturi - lucrează cu programul obiect rezultat in urma compilării, transformându-l in program executabil;

- programe de incarcare - programe care asigură incărcarea programelor in memoria RAM, iniţializând execuţia;

- programe de depanare - oferă mijloace de verificare şi corectare a operaţiilor realizate de programul curent;

- editoare de text - permit editarea textelor, crearea si actualizarea de programe, fişiere de date, fişiere de comenzi şi orice alte texte;

- programe de bibliotecare - asigură crearea, gestionarea si intreţinerea bibliotecii sistem

Functiile sistemelor de operare

Rolul sistemului de operare este de a asigura utilizarea eficientă a resurselor SEC facilitând

sarcinile utilizatorului. In acest sens un sistem de operare trebuie să indeplinească anumite operaţiuni

ce pot fi grupate in 4 funcţii esenţiale:

gestiunea lucrărilor; gestiunea intrărilor şi ieşirilor;

gestiunea fişierelor; comunicarea cu utilizatorul

Gestiunea lucrarilor Gestiunea intrarilor/iesirilor

O lucrare reprezintă un ansamblu de activităţi delimitate prin comenzi specifice limbajului de comandă. Lucrarea cuprinde mai multe etape intr-o ordine prestabilită de utilizator. Gestiunea lucrărilor este asigurată de un program specific care realizează gestiunea resurselor fizice ale calculatorului, coordonarea generală a ordonării lucrărilor. Acest program coordonează şi controlează orice activitate derulată de alte programe ale sistemului de operare.

Gestiunea intrărilor/ieşirilor joacă un rol important in aplicaţiile de getiune. In practică, in momentul când prin programul utilizatorului se solicită o operaţie de I/E, gestionarul de I/E preia sarcinile legate de citirea şi scrierea informaţiilor pe unităţile periferice.

Gestiunea fisierelor Dialogul cu utilizatorii

Sistemul de operare, programele utilizatorului sunt stocate si manipulate de SEC cu ajutorul fişierelor. Sistemul de gestiune a fişierelor este o componentă a sistemului de operare care realizează următoarele activităţi: gestiunea fisierelor stocate in

memoriile auxiliare; protectia datelor; gestiunea bibliotecii de

programe.

Dialodgul utilizator-calculator se realizează prin intermediul unor linii de comandă. Cu ajutorul limbajului de comandă utilizatorul specifică: delimitarea lucrărilor; structura lucrărilor; necesarul de resurse fizice; informaţii privind seturile

de date asociate lucrării.