Sistemede operare - carment.ase.ro · Conf.dr.Carmen Timofte Sisteme de operare 4 SO Integrate, in...

Conf.dr.Carmen Timofte Sisteme de operare 1

Sisteme de operareConf. Dr. Carmen Timofte

Bibliografie: Sisteme de operare, Adrian Vasilescu, Rzvan

Daniel Zota, Carmen Timofte, Ed.ASE, 2006. Sisteme de operare- Unix si Windows, Gheorghe

Dodescu, Adrian Vasilescu, Bogdan Oancea, Ed. Economic, 2003;

Sisteme de operare pentru reele de calculatoare, Rzvan Daniel Zota, Ed. Economic, 2002.

UNIX, Rzvan Daniel Zota, Ed. ASE, 2004. Modern Operating Systems, A.S.Tanenbaum, 3rd

ed., Prentice-Hall, Inc., 2008, http://www.cs.vu.nl/~ast

Operating Systems (4th edition). William Stallings,Prentice-Hall 2001

Resurse Internet


Andrew S.Tanenbaum, Modern Operating Systems 2nd ed., 2001


SO

Integrate, in timp real(Embedded real-time)

QNX VXWorks LynxOS MVS, AS/400

Alte SO compatibile Unix/POSIX: exp. MESHIXPrototipuri din cercetare: exp. MACH, Plan9, Pebble, Go!Sun: Java Virtual Machine => JOS ?

Proiectate pt. handhelds

Symbian: EPOC PalmOS

Tipuri de Unix Linux BSD (FreeBSD, NetBSD) Sun: Solaris IBM: AIX Compaq: Tru64 Unix, OpenVMS Hewlett-Packard: HP-UX Apple: MacOS-8, MacOS-X

Microsoft: Windows 7, Vista, Windows 2000, etc.


Zoo SO SO pt. Mainframe SO pt Servere SO pt sisteme Multiprocessor SO pt PC Personal computer SO pt sisteme in timp real (Real-time operating systems) SO pt sisteme integrate (Embedded operating systems) SO pt Smart card


1. Noiuni introductive

1.1.Definitie. Obiective. 1.2. Functiile SO1.3. Organizarea SO. Structura1.4. Clasificare1.5. Concepte1.6. Tehnici de exploatare a SO 1.7. Mecanisme de protectie


1.1. Definitie.Obiective Un SC pt. a putea prelucra date, tb. Sa fie

programat => 2 categ. de programe: Programe de aplicatii Programe de sistem

Sistemul de operare reprezint: o colecie integrat de programe de

sistem care ofer utilizatorului posibilitatea folosirii eficiente a sistemului de calcul, concurnd la dezvoltarea programelor de aplicaie.

interfa ntre componenta hardware a sistemului de calcul i utilizator, reprezentat de programele de aplicaii.

ansamblul programelor de control i servicii ce urmrete un sistem de calcul n executarea sarcinilor sale i asist programele de aplicaii prin intermediul unor funciuni

ansamblul programelor care au rolul de a realiza utilizarea optim a resurselor fizice i logice ale sistemului de calcul i de a concura la pregtirea, punerea n lucru i coordonarea execuiei programelor utilizatorului.


Ce este un SO? Este o main extins

Ascunde detaliile care trebuie s fie efectuate Prezinta utilizatorului o main virtual, maiuor de folosit

Este un manager de resurse Fiecare program primeste resurse de timp Fiecare program primeste resurse de spaiu


Obiective. Pozitia SO in SC

Obiective:Obiectivulprelucrarii(crearea, stocarea, regasirea, distrugereadatelor)Executareasarcinilor SC Asistareaprogramelor de aplicatii prinintermediul unorfunctiuni


1.2. Functiile SO1. Pregatirea si lansarea in executie a programelor de aplicatie2. Alocarea resurselor3. Folosirea utilitarelor de interes general4. Planificarea executie programelor dupa anumite criterii5. Coordonarea executiei mai multor programe6. Asistarea executiei programelor de catre utilizator7. Asigurarea posisbilitatilor de organizare si protectie a informatiei8. Generarea de catre utilizator a unui SO configurabil

Gestiunea proceselor si resurselor Gestiunea memoriei Gestiunea dispozitivelor de I/E Gestiunea fisierelor


1.2. Functiile SO (*)Pregatirea si lansarea in executie a programelor de aplicatie


1.3. Organizarea SO Nivel logic Nivel fizic

n t r e r u p e r i

N i v e l l o g i c

N i v e l f i z i c

A p l i c a i i u t i l i z a t o r

H a r d w a r e

C o m e n z i M e s a j e n t r e r u p e r i

S O


1.3. Organizarea SO (*) PCC- programe de comanda si control:

gestiunea resurselor fizice, planificarea, lansarea si urmarirea executiei, depistarea si tratarea evenimentelor la executie

PS- programe de servicii: translatoare, editoare de legaturi, incarcator, editor texte, programe organizare colectii de date, operatii cu fiisiere si cataloage, comprimare/decomprimare, antivirus, alte utilitare

PCC- rutine rezidente- rutine tranzitorii


Structura SO Monolitica

Stratificata(THE=Technical HogeschoolEindhoven)

Masina virtuala


Structura SO (*) Modelul client-server

Modelul client-server intr-un mediu distribuit


1.4. Clasificare Monotasking /multitasking Monouser/multiuser Seriale/paralele/RJE Planificare la nivel de proces/de lucrare Cu resurse alocate/distribuite:

time-sharing, memorie virtuala, sisteme in timp real


1.5 ConcepteUn proces tree (arbore)A creeaza 2 procese copil:Bi C B, a creat trei procesecopil:D, E, i F

Un potential blocaj Un blocaj


Concepte (*)

Sistem de fisiere (SF) arborescent


Concepte (*)a)nainte de montare, fiierele de pe floppy sunt inaccesibile

b) Dup montarea floppy pe B,fiierele de pe discheta fac parte din

structura ierarhiei


Concepte (*)

2 procese sunt conectate printr-o conducta(pipe)


Concepte (*) System calls (apeluri sistem)Win 32 API


Concepte (*)Ce este un apel de sistem?principala modalitate prin care unprogram utilizator interacioneaz cu SO.

Cum funcioneaza un apel de sistem

1. Obine acces la spaiul sistem2. Face validarea parametrilor3. Colecie de resurse de sistem4. Interogheaz un echipament/

sistem pentru un anumit element

5. Suspend ateptarea pentru un echipament

6. ntreruperea face ca acest thread s fie gata de execuie

7. Mascare8. ntoarcere la utilizator


Concepte- apeluri sistem (*)


while (TRUE) { /* repeat forever */type_prompt( ); /* display prompt */read_command (command, parameters) /* input from terminal */

if (fork() != 0) { /* fork off child process */

/* Parent code */waitpid( -1, &status, 0); /* wait for child

to exit */} else {

/* Child code */execve (command, parameters, 0); /* execute command */

}

}

Cum lucreaza SHELL-ul? (interpretorul de comenzi)

Concepte (*)


1.6.Tehnici de exploatare a SO

Monoprogramare Multiprogramare Spool-ing (Simultaneus Peripherial Operations On-Line) Time-sharing Multiprelucrare Multitasking


1.6.Tehnici de exploatare a SO (*)

monoprogramare



Multiprogramare



Spool-ing (Simultaneus Peripherial Operations On-Line)



Time-sharing



Multiprelucrare


1.7. Mecanisme de protectieControlul accesului=>

separareaspatiului de adresa

mecanisme de privilegii

Protectia prin ierarhie de tutela


(*)

Intreruperi si exceptii de protectie- Intreruperi hardware: INT si NMI- Intreruperi software: INT n

Exceptii de protectieVectori rezervati


Etapele tratarii unei intreruperi

- n momentul apariiei unei cereri de ntreruperi, aceasta se va lua n consideraredac este cea mai prioritar din irul de ntreruperi;- analiza tipului de ntrerupere i salvareacuvntului de stare al programului la o anumitadres din memoria intern;- ncrcarea unui cuvnt de stare al programuluispecific ntreruperii i lansarea n execuiea rutinei ce prelucreaz ntreruperea;- rencrcarea vechiului cuvnt de stare al programului de la adresa unde a fost salvat nmemoria intern, dup terminarea prelucrriintreruperii;- redarea controlului programului ntrerupt.

ntreruperile pot fi generate: de program, de operaiile de intrare/ieire, de defect al CPU sauexterne sistemului de calcul provenind de la alteechipamente cu care este cuplat.


(*)

Controler de intreruperi pe 16b

Atribuirea intreruperilor si prioritatile asociate


Tabelul vectorilor de ntrerupere

ntreruperile provoac abandonarea programului curent, urmnd a fi dat controlul rutinei care trateaz ntreruperea.

Astfel, procesorul are nevoie de o modalitate simpl i clar de a gsi rutina de tratare a ntreruperii, pentru aceasta folosind un tabel de vectori de ntreruperi.

Tabelul conine adresele rutinelor de tratare a ntreruperilor, care ncepe cu vectorul corespunztor ntreruperii 0 la locaia de memorie 0.

Fiecare adres de vector are 4B, astfel c vectorul pentru ntreruperea n se gsete la locaia de memorie n*4.

Vectorii conin adresele complete de memorie, scrise n form segmentat, ale rutinelor care urmeaz s fie activate la apelul ntreruperii. Adresa segmentat este format dintr-o pereche de cuvinte pe 2B (total 4B).

Adresele din tabelul vectorilor de ntrerupere sunt de 3 tipuri: numrul de segment ncepe cu cifra hexa F indic componenta ROM-BIOS; memoria principal (vezi imaginea urmtoare); pot conine programe ale DOS,

programul DEBUG nsui etc.; nivel de ntrerupere netratat, dac vectorii sunt toi 0.


(*)

Examinarea tabelului vectorilor de ntrerupere se realizeaz cu ajutorul programului DEBUG, cu comanda d 0:0 (adic la nceputul memorie), iar debug se lanseaz fr nici un parametru.Vectorii sunt stocai invers, cu deplasamentul naintea segmentului.

n exemplul anterior, primii 4 B afiai de DEBUG sunt: 68 10 A7 00, adic adresa segmentat este 00A7:1068. Pentru a studia oricare dintre rutinele de tratare a ntreruperi, se efectueaz urmtorii pai:se decodific vectorii, se obine adresa segmentat se examineaz codul rutinei de tratare a ntreruperii cu ajutorul comenzii U (Unassemble-dezasamblare) n exemplul anterior, pentru a afla ce se gsete la adresa segmentat, se aplic comanda:u 00A7:1068 l 10 (afieaz numrul de linii specificat, n cazul acesta 10)

TEMA: Utiliznd instruciunea U (unassemble) din programul DEBUG, dezasamblai poriuni din ROM-BIOS. De exemplu, tastai:u F000:A000 L 30ncercai s descoperii exemple de stocare invers.

Sistemede operare - carment.ase.ro · Conf.dr.Carmen Timofte Sisteme de operare 4 SO Integrate, in...

Documents

Transcript of Sistemede operare - carment.ase.ro · Conf.dr.Carmen Timofte Sisteme de operare 4 SO Integrate, in...